Análise dos efeitos térmicos pelo uso prolongado dos implantes de retina no olho humano e validação do modelo matemático com dados experimentais de um olho felino

Abstract

Com o avanço das tecnologias de detecção de patologias, diversos tipos de tratamentos vêm sendo estudados e aplicados em seres humanos. Até mesmo doenças hereditárias e sem prognóstico de cura podem ser amenizadas com usos de dispositivos implantados. Este é o caso da Retinose Pigmentar a qual não possui tratamento, porém o uso de implante de retina auxilia na recuperação visual do paciente. Contudo, a busca pelo aperfeiçoamento destes dispositivos continua, e é com o intuito de realizar um estudo para desenvolver implantes de retina mais seguros para portadores de Retinose Pigmentar que esta dissertação foi desenvolvida. Certas precauções devem ser tomadas para evitar danos à visão residual do paciente. Sendo assim, este trabalho visa calcular o dano térmico que pode ocorrer devido à potência elétrica dissipada pelo implante. Para permitir a validação da geometria tridimensional do olho humano foi realizado um estudo prévio do modelo de olho felino com um chip epirretinal, para o qual foi executada a simulação de perfis de temperatura e cálculo do dano térmico. Mais que valores de temperatura, a função dano térmico quantifica de maneira simples e precisa o grau de degeneração celular como resultado da potência aplicada no implante e o seu tempo de uso. Dentre os resultados apresentados, o principal comprovou que com uma aplicação contínua de 36,6 mW, o olho felino apresentou danos térmicos irreversíveis após 5h12min. Além disso, mesmo após desligamento do implante, o dano térmico continua a crescer, até que todo o olho retorne a seu antigo estado de equilíbrio térmico. Toda metodologia foi repetida para calcular o avanço do dano térmico em um olho humano submetido ao implante ARGUS II o qual foi recentemente aprovado pelo FDA (Foods and Drugs Admnistration – EUA) para uso em seres humanos. Para este trabalho foram utilizados os softwares SolidWorks® para modelagem geométrica tridimensional do globo ocular, seus respectivos tecidos e implante epirretinal e Ansys-Fluent® para simulação térmica em regime permanente, além do cálculo do dano térmico programado pelo autor e implementado no Ansys-Fluent®.