Publicação
Cápsula insuflável para o tratamento da obesidade
| Resumo: | O tratamento da obesidade quando baseado apenas em alterações do estilo de vida revela-se ineficaz a longo prazo. Existem tratamentos mais definitivos, contudo são normalmente muito invasivos, cirurgicamente complexos e acarretam um elevado risco para o paciente. O tratamento com balão insuflável é uma alternativa definitiva e com uma complexidade cirúrgica reduzida comparativamente aos restantes métodos. No entanto, a forma tradicional da sua colocação (endoscopia digestiva alta) causa desconforto e risco para o paciente. Assim, é importante o estudo e desenvolvimento de um método inovador que permita contornar estes problemas. Esta dissertação teve como principal objetivo o planeamento, simulação e fabrico de duas cápsulas (design 1.0 e design 2.0) acionadas magneticamente com a capacidade de insuflar um balão gástrico. O recurso ao acionamento magnético permite ultrapassar uma das grandes limitações das cápsulas ingeríveis atuais, a autonomia energética. O balão foi insuflado até um volume de 150 ml utilizando uma reação ácido-base entre o ácido cítrico e o bicarbonato de potássio. As reações ácido-base foram o método de insuflação selecionado, pois são capazes de produzir elevados volumes de gás a partir de pequenas quantidades de reagentes. As simulações pelo método dos elementos finitos permitiram estudar a interação entre o magnete externo e as cápsulas ingeríveis, confirmando a ativação dos mecanismos magnéticos propostos. Os resultados obtidos pelas simulações foram confirmados por ensaios experimentais. O método de fabrico proposto para a produção de um balão em polidimetilsiloxano (PDMS) provou ser funcional e reprodutível. O balão com duas camadas de PDMS e um rácio de agente de cura de 1/8 apresentou a melhor relação custo-benefício sem comprometer as propriedades mecânicas. As peças do corpo da cápsula fabricadas por impressão tridimensional (3D) por processamento digital de luz (DLP) apresentaram uma excelente resolução, exatidão e qualidade de superfície. Este estudo demonstrou que as cápsulas propostas são capazes de insuflar um balão gástrico para o tratamento da obesidade. |
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| Autores principais: | Freitas, Ruben Brandão |
| Assunto: | Balão gástrico Campos magnéticos permanentes Cápsula ingerível Obesidade Reações ácido-base Acid-base reactions Gastric balloon Ingestible capsule Obesity Permanent magnetic fields |
| Ano: | 2021 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | O tratamento da obesidade quando baseado apenas em alterações do estilo de vida revela-se ineficaz a longo prazo. Existem tratamentos mais definitivos, contudo são normalmente muito invasivos, cirurgicamente complexos e acarretam um elevado risco para o paciente. O tratamento com balão insuflável é uma alternativa definitiva e com uma complexidade cirúrgica reduzida comparativamente aos restantes métodos. No entanto, a forma tradicional da sua colocação (endoscopia digestiva alta) causa desconforto e risco para o paciente. Assim, é importante o estudo e desenvolvimento de um método inovador que permita contornar estes problemas. Esta dissertação teve como principal objetivo o planeamento, simulação e fabrico de duas cápsulas (design 1.0 e design 2.0) acionadas magneticamente com a capacidade de insuflar um balão gástrico. O recurso ao acionamento magnético permite ultrapassar uma das grandes limitações das cápsulas ingeríveis atuais, a autonomia energética. O balão foi insuflado até um volume de 150 ml utilizando uma reação ácido-base entre o ácido cítrico e o bicarbonato de potássio. As reações ácido-base foram o método de insuflação selecionado, pois são capazes de produzir elevados volumes de gás a partir de pequenas quantidades de reagentes. As simulações pelo método dos elementos finitos permitiram estudar a interação entre o magnete externo e as cápsulas ingeríveis, confirmando a ativação dos mecanismos magnéticos propostos. Os resultados obtidos pelas simulações foram confirmados por ensaios experimentais. O método de fabrico proposto para a produção de um balão em polidimetilsiloxano (PDMS) provou ser funcional e reprodutível. O balão com duas camadas de PDMS e um rácio de agente de cura de 1/8 apresentou a melhor relação custo-benefício sem comprometer as propriedades mecânicas. As peças do corpo da cápsula fabricadas por impressão tridimensional (3D) por processamento digital de luz (DLP) apresentaram uma excelente resolução, exatidão e qualidade de superfície. Este estudo demonstrou que as cápsulas propostas são capazes de insuflar um balão gástrico para o tratamento da obesidade. |
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