Fibras Ópticas em aplicações na medicina

Aplicações da Fibra Óptica na Medicina

O uso de fibras ópticas em aplicações médicas tem evoluído bastante desde as aplicações pioneiras do Fiberscope, onde um feixe de fibras de vidro servia basicamente para iluminar e observar órgão no interior do corpo humano. Hoje em dia, tem-se uma variedade de aplicações de sistemas sensores com fibras ópticas em diagnóstico e cirurgia. Inseridos através de cateteres ou subcutaneamente, sensores de fibras ópticas miniaturizados permitem monitorar funções biológicas internas dos pacientes. Estes sensores, que podem permanecer aplicados no paciente durante um longo tempo, permitem testar e acompanhar processos biológicos em tempo real, de vital importância, por exemplo, em cirurgias. Dentre os sistemas sensores com fibras ópticas em aplicações médicas podem ser destacados os seguintes:

Sensores de temperatura: têm sido utilizados, por exemplo, em terapia hipertérmica radiológica de tumores cancerígenos, onde as qualidades de imunidade eletromagnética das fibras ópticas são únicas, face à radiação de microondas da fonte de calor utilizada. A faixa de atuação típica dos sensores de temperatura para aplicações médicas é de 0 a 100ºC e com precisão de 0,01ºC;

Sensores de pressão: utilizados para monitorar a pressão intracraniana, cardiovascular, uretral ou retal. A faixa de atuação é de 0 a 300mm de mercúrio com precisão de 0,5%;

Sensores magnéticos: permitem obter o mapeamento dos campos magnéticos gerados pelo cérebro, útil no tratamento de ataques de epilepsia;

Sensores de pH: utilizados para monitorar o nível de oxigênio do sangue, permitindo, por exemplo, acompanhar o comportamento de feto numa cirurgia cesariana. Atua tipicamente numa faixa de pH entre 7 e 7,4 com precisão de 0,001, sendo que o nível de asfixia é indicado por pH 7,2. A figura ilustra este tipo de sensor.

Sensor de pH com fibras ópticas para monitoração de nível de oxigênio no sangue.

Sensores de vazão: utilizados para monitorar a vazão sangüinea em aspersões para diagnósticos em cirurgias vasculares ou plásticas, para monitorar o sistema de circulação ou para avaliar grau de queimaduras com precisão e presteza.

Além dos sensores acima descritos, as fibras ópticas têm sido utilizadas como instrumentos cirúrgicos (cateteres), por exemplo, monitorando e controlando com precisão a limpeza de artérias cardiovasculares ou a destruição de tumores.

As aplicações médicas de fibras ópticas podem ainda incluir redes de comunicações locais em grandes hospitais ou redes de distribuição de recursos concentrados num hospital especialista para assistência de médicos em localidades remotas. As fibras ópticas suportam transferências de dados de alta velocidade e comunicações visuais utilizadas para monitoração remota de pacientes ou equipamentos, na consulta às informações sintomáticas especializadas ou ainda em procedimentos cirúrgicos. Interferências eletromagnéticas dos equipamentos hospitalares de alta tensão (por exemplo, raios-X) são evitadas com o uso de fibras ópticas.

Texto extraído do livro: Fibras Ópticas - Tecnologias e Projeto de Sistemas - W. F. Giozza, E. Conforti, H. Waldman - Makrons Books