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Title: Aspectos fluídicos aplicados à vitrectomia atual: calibre do vitreótomo, ciclo de trabalho, taxas de corte e vácuo
Other Titles: Fluidics in current vitrectomy surgery: cutter diameter, duty cycle, cut and vacuum rates
Authors: Maia, Mauricio [UNIFESP]
Diniz, Bruno [UNIFESP]
Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Keywords: Vitrectomia
Hidrodinâmica
Desenho de Equipamento
Cirurgia Vitreorretiniana
Corpo Vítreo
Issue Date: 2013
Publisher: Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Citation: DINIZ, Bruno. Aspectos fluídicos aplicados à vitrectomia atual: calibre do vitreótomo, ciclo de trabalho, taxas de corte e vácuo. 2013. 83 f. Tese (Doutorado em Ciências) – Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo. São Paulo, 2013.
Abstract: Objetivo: avaliar o desempenho de duas plataformas de vitrectomia em relacao ao fluxo experimental de vitreo e agua, analisando-se a influencia do diametro do vitreotomo (cutter), os niveis de vacuo e a velocidade de corte, bem como os efeitos da variacao do ciclo de trabalho (duty cycle - DC). Metodos: analise com video de alta velocidade foi realizada para se determinar o DC padrao dos vitreofagos utilizados - Constellation Vision System (Alcon Labs, Fort Worth, EUA) e Stellaris PC (Bausch & Lomb, St. Louis, EUA). Para a plataforma Alcon, tambem, foi determinado, atraves de video, o DC real nos modos: o50-50o, oshaveo e ocoreo. A quantidade de agua ou vitreo removida a partir de um recipiente foi calculada em funcao do tempo (ml/seg), utilizando-se tres vitreotomos de cada um dos tres diferentes diametros analisados (20, 23 e 25-gauge), diferentes cortes por minuto (CPM) (0,1000, 2000, 3000, 4000 e 5000) e niveis de vacuo (100, 200, 300, 400, 500 e 600mmHg). Para a plataforma Alcon, tres vitreotomos de 23-ga tambem foram testados nos diferentes DCs ja referidos. As taxas de fluxo de agua e vitreo foram calculadas para cada nivel de aspiracao e velocidade de corte. Regressao multipla foi utilizada para estimar este fluxo para cada aumento em 100mmHg no vacuo, 1000 CPM na taxa de corte e tambem para se comparar o desempenho entre os dois aparelhos. Para todas as analises estatisticas foi utilizado o software estatistico SAS v9.2, adotando-se um nivel de significancia de 5%. Resultados: nos dois sistemas estudados, para todos os tres diametros de vitreotomos (20, 23 e 25-ga), o DC padrao atingiu um pico aos 1000 CPM e diminuiu proporcionalmente de acordo com o aumento da taxa de corte. As taxas de fluxo de agua aumentaram proporcionalmente aos niveis de vacuo (a cada aumento de 100mmHg) e diminuiram de acordo com o aumento da taxa de corte (a cada aumento de 1000 CPM). As taxas de fluxo vitreo aumentaram proporcionalmente ao acrescimo do vacuo e das taxas de corte e nao foram diferentes ao compararem-se os dois sistemas estudados. O DC do vitreotomo da plataforma Alcon aumentou com o aumento da taxa de corte ao utilizar-se a opcao shave, ficou relativamente estavel no modo 50-50 e diminuiu no modo core - com convergencia dos 3 modos em 50% aos 5000 CPM. As curvas de fluxo de agua acompanharam a variacao aumento do vacuo e taxa de corte. Conclusao: as taxas de fluxo foram previsiveis para todos os diametros de vitreotomos e nao foram diferentes para as duas plataformas estudadas. Maiores diametros e niveis de vacuo e de corte produziram taxas de fluxo vitreo aumentadas. O controle do ciclo de trabalho tambem tem um efeito importante sobre o fluxo vitreo, mas este efeito foi reduzido nos niveis de corte elevados devido a convergencia dos modos do ciclo de trabalho
Purpose: To compare the performance between two ultra-high-speed vitrectomy systems: spring controlled versus dual cycle pneumatic. We evaluated the influence of gauge size, cut rate, vacuum and duty cycle on the flow rate in an experimental model. Methods: Analysis of a high-speed video was used to determine the standard duty cycle of studied vitrectomy systems (Constellation Vision System, Alcon and Stellaris PC, Bausch & Lomb). For the Alcon system, the duty cycle was also determined for the 50-50 and Shave modes. Flow rates from 20-, 23- and 25-gauge cutters were calculated (ml/s) in predetermined conditions of vacuum levels (100, 200, 300, 400, 500 e 600mmHg) and cut rates (0,1000, 2000, 3000, 4000 e 5000 CPM); water and fresh porcine vitreous samples were studied. Mixed models with repeated measures were used to obtain regression equations for predicting mean vitreous and water flow rates and also to compare the performance between the systems. SAS V9.2 programming language (SAS Institute, Cary, NC) was used for all analyses. Accepted level of significance for all tests was P < 0.05. Results: Using both vitrectomy systems, for all three gauges of cutters, the duty cycle and water flow showed an inverse correlation with increasing cut rates and a direct correlation with increasing aspiration levels. Vitreous flow rates from all gauges increased with increasing aspiration and cut rates and were similar when both systems were compared. For the dual-pneumatic system, the DC increased with increasing cut rate in the shave mode was relatively stable in the 50–50 mode and decreased for the core mode. The DC converged at 5,000 cycles per minute for the 3 different modes. Water flow curves followed the DC variation. Vitreous flow rates for all the DC modes increased with increasing cut rates and peaked at 5,000 cycles per minute. Conclusion: Both ultra high-speed vitreous cutters produce consistent and similar vitreous and water flow rates across the tested range of cuts per minute and vacuum levels. Larger gauges of the cutters as well as higher aspiration and cut rate levels resulted in improvement of the vitreous flow rates. The DC control also has an important effect on the vitreous flow, but this effect was reduced at high cut rates because of convergence of the DC modes.
URI: http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/22816
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