Publicação
Dispositivo eletrónico para monitorização e controlo da atividade epilética
| Resumo: | A Epilepsia consiste num distúrbio neurológico cerebral que afeta uma elevada população a nível mundial. Estima-se que cerca de 30% dos pacientes com essa patologia apresentam resistência a fármacos antiepiléticos, sendo estes a principal forma de controlo da epilepsia. Neste sentido, têm sido estudadas novas técnicas para colmatar a ineficácia dos fármacos em pacientes com epilepsia refratária. Estudos demonstram que o arrefecimento do cérebro até temperaturas entre 10 ºC e 25 ºC tem a capacidade de interromper a atividade elétrica neuronal e, por consequência, modular eventos epiléticos sem causar danos cerebrais. Desta forma, a presente Dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de um dispositivo eletrónico para o arrefecimento focal cerebral de pacientes com epilepsia refratária, tendo em vista a modulação térmica da atividade epilética focal. Deste modo, procedeu-se, numa fase inicial, ao estudo das diversas técnicas de neuromodulação térmica, onde se deu especial ênfase ao arrefecimento focal e à análise dos dispositivos que o implementam. Após essa investigação alargada, optou-se pelo desenvolvimento de um sistema com recurso a dispositivos termoelétricos, os peltiers, devido à sua elevada capacidade de bombear calor. Visto que se pretende desenvolver um dispositivo para utilização em pessoas, foi ainda necessário ter em consideração o tipo de materiais a utilizar e a legislação atualmente em vigor, de maneira a desenvolver um protótipo que tem por base as diretrizes relativas a dispositivos médicos. Numa primeira etapa de execução do sistema, desenvolveu-se então um protótipo de um dispositivo de arrefecimento cerebral para utilização em humanos. Em seguida, por forma a testar o dispositivo desenvolvido e avaliar a sua eficácia, foi construído um fantoma que replicasse termicamente o cérebro. Para tal, foi selecionado um material que mimetizasse as propriedades térmicas do cérebro e o fantoma foi implementado de maneira a simular a temperatura média do cérebro, aproximadamente 37 ºC, e a sua resposta térmica ao arrefecimento. Para finalizar, foi testado todo o sistema para comprovar a sua eficácia. Aqui, concluiu-se que o fantoma desenvolvido se assemelha termicamente ao cérebro, como era expectável. Além disso, o sistema desenvolvido, apesar de poder ser melhorado, de acordo com os testes realizados, arrefeceu até à temperatura indicada num intervalo de tempo inferior ao de um ataque epilético, que pode durar até 2 minutos, pelo que permite controlar a atividade epilética. Em suma, foi cumprido o objetivo proposto. |
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| Autores principais: | Salgueiro, Daniela Domingues |
| Assunto: | Arrefecimento focal cerebral Dispositivo eletrónico Epilepsia Neuromodulação térmica Electronic device Epilepsy Focal brain cooling Thermal neuromodulation Engenharia e Tecnologia::Engenharia Médica |
| Ano: | 2022 |
| 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: | A Epilepsia consiste num distúrbio neurológico cerebral que afeta uma elevada população a nível mundial. Estima-se que cerca de 30% dos pacientes com essa patologia apresentam resistência a fármacos antiepiléticos, sendo estes a principal forma de controlo da epilepsia. Neste sentido, têm sido estudadas novas técnicas para colmatar a ineficácia dos fármacos em pacientes com epilepsia refratária. Estudos demonstram que o arrefecimento do cérebro até temperaturas entre 10 ºC e 25 ºC tem a capacidade de interromper a atividade elétrica neuronal e, por consequência, modular eventos epiléticos sem causar danos cerebrais. Desta forma, a presente Dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de um dispositivo eletrónico para o arrefecimento focal cerebral de pacientes com epilepsia refratária, tendo em vista a modulação térmica da atividade epilética focal. Deste modo, procedeu-se, numa fase inicial, ao estudo das diversas técnicas de neuromodulação térmica, onde se deu especial ênfase ao arrefecimento focal e à análise dos dispositivos que o implementam. Após essa investigação alargada, optou-se pelo desenvolvimento de um sistema com recurso a dispositivos termoelétricos, os peltiers, devido à sua elevada capacidade de bombear calor. Visto que se pretende desenvolver um dispositivo para utilização em pessoas, foi ainda necessário ter em consideração o tipo de materiais a utilizar e a legislação atualmente em vigor, de maneira a desenvolver um protótipo que tem por base as diretrizes relativas a dispositivos médicos. Numa primeira etapa de execução do sistema, desenvolveu-se então um protótipo de um dispositivo de arrefecimento cerebral para utilização em humanos. Em seguida, por forma a testar o dispositivo desenvolvido e avaliar a sua eficácia, foi construído um fantoma que replicasse termicamente o cérebro. Para tal, foi selecionado um material que mimetizasse as propriedades térmicas do cérebro e o fantoma foi implementado de maneira a simular a temperatura média do cérebro, aproximadamente 37 ºC, e a sua resposta térmica ao arrefecimento. Para finalizar, foi testado todo o sistema para comprovar a sua eficácia. Aqui, concluiu-se que o fantoma desenvolvido se assemelha termicamente ao cérebro, como era expectável. Além disso, o sistema desenvolvido, apesar de poder ser melhorado, de acordo com os testes realizados, arrefeceu até à temperatura indicada num intervalo de tempo inferior ao de um ataque epilético, que pode durar até 2 minutos, pelo que permite controlar a atividade epilética. Em suma, foi cumprido o objetivo proposto. |
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