Distribuição de temperatura em tecidos biológicos sob resfriamento impedido durante terapia a laser

Introdução: O tratamento a laser de tecidos biológicos gera calor significativo, que pode levar a danos térmicos se não for controlado adequadamente. Sistemas de resfriamento desempenham um papel crítico em minimizar esse risco. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar a distribuição de temperatura em tecidos biológicos durante o tratamento a laser e analisar a eficácia de um trocador de calor resfriado a ar no controle do superaquecimento excessivo. Metodologia: Foi realizada uma análise térmica transitória para simular o processo combinado de irradiação a laser e resfriamento a ar. Em paralelo, testes experimentais foram conduzidos para validar as previsões numéricas. Resultados: Os resultados indicaram que, na ausência de resfriamento, a temperatura da superfície do tecido ultrapassou 85 °C, criando um risco de lesão térmica. Com a integração do trocador de calor resfriado a ar, a temperatura máxima da superfície foi reduzida para 72,4 °C, enquanto a temperatura a uma profundidade de 2 mm foi mantida em 58,2 °C. O sistema de resfriamento promoveu uma rápida queda de temperatura pós-exposição e limitou o gradiente de temperatura entre a superfície e as camadas mais profundas a 8–12 °C. Discussão: Os resultados demonstraram consistência com a literatura existente sobre a importância das técnicas de resfriamento em aplicações médicas a laser. O mecanismo de resfriamento não apenas melhorou a dissipação de calor, mas também reduziu o risco de superaquecimento em comparação com sistemas relatados anteriormente. Conclusões: Este estudo confirmou que o gerenciamento térmico preciso é essencial para um tratamento a laser seguro e eficiente. A integração de um trocador de calor resfriado a ar aumenta a eficiência do tratamento e minimiza danos ao tecido.