Desenvolvimento de protótipo de equipamento de estimulação elétrica muscular para cirurgia de malformação anorretal de uso pediátrico
dc.contributor.advisor1 | Costa, Mardoqueu Martins da | |
dc.creator | Viana, Ivo Lima | |
dc.date.accessioned | 2025-03-11T13:40:33Z | |
dc.date.issued | 2023 | |
dc.description.abstract | Anorectal Malformations (ARMs) encompass a spectrum of medical conditions ranging from simpler to more complex defects that affect individuals of both sexes, compromising the distal anus and rectum. The standard technique, posterior anorectosigmoidoplasty, has been adopted for the correction of ARMs, leading to superior surgical outcomes, especially when accompanied by the use of electrical muscle stimulators. However, a deficiency is observed in the development of low-cost, digital devices specifically designed for muscular electrical stimulation in ARM surgery, particularly in Brazil, where there is a lack of devices approved by ANVISA (National Health Surveillance Agency). Given this landscape, this study focused on the development of a low-cost digital muscle electrical stimulator prototype with the additional feature of frequency modulation.The K-Takaoka 92 nerve stimulator and Alberto Peña's PS2 device served as references, capturing waves through an oscilloscope and digital multimeter. Using low-cost and recognized electronic materials, a fully digitized device was developed, similar to K-Takaoka and Alberto Peña's PS2, allowing adjustment of the frequency according to the surgeon's needs. The equipment prototype was housed in a polypropylene box containing an LCD screen and two perforated single-faced electronic boards. These interconnected circuits include: Power supply, Esp32-DevKitC Board, Voltage Regulator Module, ESP IDF Software, LCD Screen, Digital Potentiometers, Transformer. Simulated tests were conducted on the oscilloscope and digital multimeter to verify changes in both frequency and voltage and current amplitude for anal sphincter contraction. The device operates with a current ranging from 0 to 210 mA and voltage ranging from 0 to 27 volts. It also has the potential for connection to applications via Bluetooth or Wi-Fi, thanks to the Esp32-DevKitC board. Notably, there is a significant cost-benefit when comparing the cost with existing muscular electrical stimulation equipment (Peña's PS2 and DS7AP). | |
dc.description.resumo | As Malformações Anorretais (MAR's) compreendem um espectro de condições médicas, que podem variar de defeitos mais simples ate mais complexos, que afetam indivíduos de ambos os sexos, comprometendo o ânus distal e o reto. A técnica padrão, a anorretosagitoplastia posterior tem sido adotada para a correção das MAR’s, culminando em resultados cirúrgicos superiores, exclusivamente quando acompanhada pelo uso de estimuladores elétricos musculares. No entanto, percebe se uma carência no desenvolvimento de equipamentos de baixo custo, digitais voltados para a estimulação elétrica muscular para cirurgia de MAR’s, sobretudo no Brasil, onde há ausência de dispositivos aprovados pela ANVISA (Agencia Nacional de Vigilância Sanitária). Dado esse panorama, este estudo se dedicou ao desenvolvimento de um protótipo de estimulador elétrico muscular digital e baixo custo e com adicional de modificação da frequência de contração. Teve-se como referência o estimulador de nervos K-Takaoka 92, e o aparelho PS2 de Alberto Peña, captando se as ondas através do Osciloscópio e multímetro digital. Com materiais eletrônicos de baixo custo e reconhecidos, foi desenvolvido um dispositivo totalmente digitalizado, similar ao K-takaoka e o PS2 do Alberto Peña e, que permite ajustar a frequência de acordo com a necessidade do cirurgião. O protótipo de equipamento foi acondicionado em uma caixa de polipropileno contendo tela de LCD e duas placas eletrônicas perfuradas de face simples. Estes circuitos interligados incluem: Fonte de alimentação, Placa do Esp32-DevKiTC, Módulo Regulador de tensão, Software ESP IDF, Tela LCD, Potenciômetros digitais, Transformador. Foram simulados testes no Osciloscópio e multímetro digital para comprovar a mudança tanto na frequência com na amplitude de tensão e corrente para contração esfincteriana anal, que opera com corrente de 0 a 210 mA e tensão variando de 0 a 27 volts. Possui também potencial para conexão a aplicativos via Bluetooth ou Wi-Fi, graças à placa Esp32-DevKiTC. Destaca-se ainda o notável custo-benefício ao compararmos o valor com o de equipamentos existentes de estimulação elétrica muscular (PS2 do Peña e o DS7AP). | |
dc.editor.advisor | Universidade Brasil | |
dc.format | ||
dc.identifier.uri | https://repositorioacademico.universidadebrasil.edu.br/handle/123456789/1003 | |
dc.language | pt_BR | |
dc.publisher | Universidade Brasil | |
dc.publisher.country | Brasil | |
dc.publisher.department | Universidade Brasil | |
dc.publisher.initials | UB | |
dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação do Curso de Engenharia Biomédica | |
dc.rights | Acesso Aberto | |
dc.subject | Malformações anorretais | |
dc.subject | Estimulação elétrica muscular | |
dc.subject | Cirurgia pediátrica | |
dc.subject.cnpq | Engenharia Biomédica (Bioengenharia) | |
dc.title | Desenvolvimento de protótipo de equipamento de estimulação elétrica muscular para cirurgia de malformação anorretal de uso pediátrico | |
dc.type | Tese de doutorado |
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