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Nov 21, 2023

Desenvolvimento e avaliação de um sistema de pontuação para avaliação de incisões em cirurgia a laser

Relatórios Científicos volume 12,

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 14741 (2022) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

A ideia da cirurgia a laser é quase tão antiga quanto o próprio laser. Desde os primeiros testes até os modernos sistemas de cirurgia a laser, foi e é o objetivo cortar seletivamente o tecido no ponto de foco sem causar danos às estruturas circundantes. Isso só é possível quando os parâmetros corretos para o laser cirúrgico são escolhidos. Normalmente, isso é feito por estudos de parâmetros. No entanto, o esquema de avaliação concreto muitas vezes difere entre os grupos e abordagens mais precisas requerem coloração e avaliação microscópica. Para superar esses problemas, um sistema de pontuação macroscópica é apresentado e avaliado. Pode-se mostrar que o sistema de pontuação funciona bem e, assim, um corte a laser pode ser avaliado em poucos segundos. Ao mesmo tempo, toda a frente de corte é levada em consideração. O sistema de pontuação apresentado é avaliado pela correlação intraclasse (ICC). A concordância final entre diferentes avaliadores é superior a 0,7. Portanto, o sistema de pontuação pode ser usado para otimizar e avaliar o processo de corte e deve ser adequado para comparar os resultados entre diferentes grupos. Definitivamente, pode ser aplicado para pontuação dentro de um grupo para permitir, por exemplo, uma análise estatística profunda para um estudo de parâmetro.

Sabe-se que a cirurgia a laser evoluiu para ser uma ferramenta de aceitação geral em várias áreas cirúrgicas1 à medida que o uso de lasers em hospitais está aumentando2. Para a cirurgia a laser, os lasers fornecem resultados comparáveis ​​aos da cirurgia convencional, ao mesmo tempo em que permitem uma invasividade mínima3,4. Há muitas outras vantagens, como grande potencial de cicatrização, menos inflamação e inchaço pós-operatório5 e a coagulação concomitante de pequenos vasos sanguíneos permite um campo operatório seco e melhor visibilidade6. Além da clássica cirurgia a laser, surgem novas tecnologias que dependem do aquecimento local do tecido, como a coagulação monopolar ou a coagulação por feixe de plasma7.

Apesar do fato de que a cirurgia a laser e outras modalidades oferecem muitas vantagens, nenhum feedback háptico é fornecido em comparação com o trabalho convencional com instrumentos cirúrgicos. Assim, o risco de dano tecidual a estruturas vitais reside em qualquer dispositivo sem contato. Portanto, é de extrema importância para qualquer aplicação de laser cirúrgico conhecer o dano tecidual (por exemplo, profundidade do dano, diferentes zonas de dano, dano reversível versus dano irreversível). Especialmente para intervenções cirúrgicas na vizinhança direta de estruturas anatômicas sensíveis que devem ser preservadas (nervos, grandes vasos sanguíneos, ductos salivares, ductos urinários,...) o paciente.

Para melhor compreensão do dano térmico, a distribuição de calor deve ser considerada. Em geral, para cirurgia a laser, a energia do laser é absorvida, resultando no aumento da temperatura do tecido. O aumento da temperatura leva à ablação desejada do material. O transporte de calor, no entanto, causa o efeito colateral indesejado de danificar o ambiente. Para isso, Lévesque et al.8 investigaram diferentes modelos de transporte de calor no osso entre 20 e 320 °C. Condução de calor, convecção de calor e radiação de calor ocorrem. Já a partir de 125 °C, a radiação de calor domina8 com uma dependência de \(T^4\). Assim, um pequeno aumento de temperatura leva a um grande aumento da quantidade de calor transportado. Para baixas temperaturas na faixa de 20 a 50 °C, a condução de calor domina8,9. Com base na temperatura atingida no ambiente, a desnaturação, a carbonização e a ablação termomecânica podem dominar. Esse efeito já foi demonstrado por McKenzie10.

No entanto, não só a compreensão da causa do dano é essencial, como também a avaliação do dano é de grande importância para aplicações práticas. Originalmente, a coloração de hematoxilina-eosina (HE) é usada para avaliar o dano térmico11. Posteriormente, Goertz12 avaliou diferentes colorações histológicas para desnaturação. Pode-se mostrar que a coloração de Hinshaw-Pearse permite visualizar as influências térmicas. Posteriormente, Vescovi et al.13 utilizaram uma escala de pontos para amostras histológicas. Sua pontuação é baseada na morfologia da incisão, bem como na alteração de vasos e estruturas celulares; para a coloração, é utilizada a coloração HE padrão. Magdy et al.14 compararam a eficácia e os danos da dissecção-ligada, eletrocautério monopolar e tonsilectomias a laser. Para avaliação de danos, a coloração HE é usada onde áreas termicamente danificadas mostram uma cor escura. Cercadillo-Ibarguren et al.15 tiveram a solução mais elegante ao adicionar a coloração Masson-Trichromat para mascarar falsos positivos pela coloração HE. Cercadillo-Ibarguren et al.15 também mediram a espessura do tecido danificado termicamente e a utilizaram como quantificação para comparação de diferentes métodos.