Análise, mediante cromatografia/espectrometria de massas, da fumaça gerada por eletrocautério

RESUMO

Objetivo:

analisar quimicamente os componentes da fumaça do eletrocautério, provenientes da coagulação de tecidos, muscular e hepático de suino.

Métodos:

coleta de fumaça produzida por eletrocauterização de tecido porcino em frascos previamente evacuados com análise qualitativa e quantitativa dos compostos presentes, através de técnica hifenada, cromatografia a gás/espectrometria de massas.

Resultados:

houve presença majoritária do aldeído decanal nas fumaças provenientes dos tecidos subcutâneo, muscular e hepático. Fumaças dos tecidos subcutâneo e muscular mostraram também a presença de hexanal e fenol. Nas fumaças dos tecidos subcutâneo e hepático foram encontrados ainda tolueno e limoneno e, por fim, nonanal estava presente nas fumaças dos tecidos muscular e hepático.

Conclusão:

há número crescente de evidências mostrando que fumaça proveniente de eletrocauterização de tecidos subcutâneo, muscular e hepático é nociva à saúde de seres humanos. Portanto, há necessidade de reduzir a exposição a ela ou usar máscara com filtro capaz de reter essas partículas.

Descritores:
Fumaça; Tecido Subcutâneo; Espectrometria de Massas; Cromatografia Gasosa; Aldeídos

ABSTRACT

Objective:

to analyze the chemical components of the smoke from electrocautery from coagulating muscle and liver tissues of pigs.

Methods:

we collected smoke produced by electrocautery applied to porcine tissue in previously evacuated bottles, with qualitative and quantitative analysis of the compounds present through the hyphenated technique gas chromatography / mass spectrometry.

Results:

there was a majority of decanal aldehyde in the fumes from the subcutaneous, muscle and liver tissues. Fumes of subcutaneous and muscular tissues also showed the presence of hexanal and phenol. In the fumes of subcutaneous and liver tissues we also found toluene and limonene and, finally, nonanal smoke was present in the muscle and liver tissues.

Conclusion:

there is increasing evidence showing that smoke from electrocautery used in subcutaneous, muscle and liver tissue is harmful to human health. Thus, there is need to reduce exposure to it or wear masks with filters capable of retaining these particles.

Keywords:
Smoke. Subcutaneous Tissue. Mass Spectrometry. Chromatography; Gas. Aldehydes.

INTRODUÇÃO

Incisão cirúrgica, dissecção, coagulação e vaporização utilizando eletrocautério são amplamente utilizadas e reconhecidas como grande avanço na técnica cirúrgica moderna. Entretanto, essas técnicas intencionalmente destroem tecidos, criando vapores, popularmente conhecidos como fumaça cirúrgica (FC) ou do cautério¹. Esta fumaça, com odor característico e constituída por partículas com tamanho micro e/ou submicro, difunde-se no ambiente, e é inalada por profissionais da equipe médica presentes em centros cirúrgicos. É produzida quando o calor atinge as células, rompe suas membranas e vaporiza seus constituintes, dispersando-os e gerando outras substâncias durante a combustão tecidual².

Experimentos in vitro têm demonstrado os constituintes de fumaça, proveniente da ação do cautério sobre tecido celular subcutâneo e prostático, em procedimentos de mamoplastia, laparotomia exploradora e RTU de próstata^3,4. É conhecido hoje que vários desses constituintes são tóxicos, mutagênicos, tal como os da fumaça de cigarro, sendo que a fumaça gerada por um grama de tecido destruído equivale a de seis cigarros sem filtro⁵.

Os constituintes presentes em maior quantidade na fumaça de tecido celular subcutâneo são os hidrocarbonetos e os compostos nitrogenados, sendo o cianeto de hidrogênio, formaldeído e benzeno os mais tóxicos⁵. O número, a proporção, a quantidade e a natureza das substâncias presentes na fumaça dependem do tecido, de sua condição e da área submetida ao tratamento com eletrocautério, da duração do procedimento, da potência elétrica e da técnica utilizada (incisão, coagulação, vaporização ou dissecção)⁶.

Apesar de haver número razoável de estudos que analisam esses constituintes, o tamanho e o formato das partículas presentes na fumaça, a interferência na visão do campo cirúrgico⁷ e o uso de aspiradores de fumaça⁸, estas análises foram feitas apenas sobre o tecido subcutâneo. Todavia, o eletrocautério é amplamente usado em outros tecidos, como o muscular e o hepático, produzindo grande quantidade de fumaça. Desta forma, este estudo visa demonstrar comparativamente quais os compostos presentes na fumaça de três tecidos eletrocauterizados: subcutâneo, muscular e hepático, provenientes de porco.

MÉTODOS

O tecido utilizado para a pesquisa foi o do suíno da raça Large-White, o que mais se aproxima de tecido humano⁵. O animal utilizado teve seu uso aprovado para ensino e pesquisa, pela Comissão de Ética no Uso de Animais do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas.

A coleta foi realizada no Núcleo de Cirurgia Experimental da Universidade Estadual de Campinas, com tecidos frescos, utilizando eletrocautério monopolar com potência de 30w, durante o tempo suficiente para produzir fumaça.

As amostras foram coletadas em quatro ampolas, previamente evacuadas e hermeticamente fechadas. Uma das ampolas foi utilizada para coletar ar na sala operatória, antes do uso do cautério, servindo de controle. Em outras três ampolas foram coletadas fumaça proveniente do uso do cautério no modo coagulação puro, imediatamente ao local de sua produção, nos tecidos subcutâneo, muscular e hepático.

Essas ampolas foram feitas de vidro Pirex, providas de torneira de alto vácuo de teflon, previamente evacuadas, com torneira tampa rosqueável contendo septo de silicone para introdução da agulha contendo a fibra absorvedora dos gases e em seguida introduzida no cromatógrafo, usando o hélio como gás de arraste. Antes da introdução das amostras foi feita o cromatograma/espectro de massas da referência (apenas a fibra) para verificar se os picos referentes às amostras eluídas do cromatógrafo não eram devidos à referência. Os cromatogramas/espectros de massa foram comparados com os cromatogramas/espectros de massa da biblioteca de amostras existentes no equipamento para identificar as substâncias responsáveis pelos picos cromatográficos e presentes nas amostras coletadas.

O equipamento usado na análise foi o Cromatógrafo a gás (Agilent modelo 7890A) acoplado ao Espectrômetro de massas (Agilent, modelo 5975C). A técnica empregada na amostragem foi Solid Phase Micro Extraction (SPME), usando uma agulha com fibra tripla SUPELCO, absorvedora dos gases: 50/30mm DVB/CAR/PDMS (polydimethylsiloxane), aquecida a 100^oC , durante 40 minutos, para liberar os compostos adsorvidos.

Os dados foram tabulados e apresentados de forma qualitativa, não tendo sido realizado nenhum estudo estatístico.

RESULTADOS

Os resultados obtidos na análise dos componentes de cada amostra estão nas tabelas 1, 2, 3 e 4, sendo, respectivamente, amostra controle do ar ambiente, tecido subcutâneo, músculo e fígado. Nas tabelas estão indicadas as substâncias químicas, a porcentagem de área do pico cromatográfico referente a cada composto, seu tempo de eluição (em minutos), e a qualidade. Este último parâmetro refere-se ao grau de similaridade entre a substância detectada e os compostos existentes no banco de dados do espectrômetro de massas.

Tabela 1.
Compostos presentes na amostra ar ambiente.

Substância	% (área)	Tempo de eluição (minuto)	Qualidade
dióxido de carbono	12,35	1,464	4
óxido de etileno	12,35	1,464	3
acetonitrila	12,71	1,719	7
etilamina	12,71	1,719	5
óxido de trimetilfosfina	30,75	2,956	9
dimetilsilanodiol	30,75	2,956	9
2 cloro 2 nitro propano	30,75	2,956	4
hexametilciclotrisiloxano	13,48	5,925	91

Tabela 2
Compostos presentes na amostra tecido celular subcutâneo.

Substância	% (área)	Tempo de eluição (minuto)	Qualidade
tolueno	9,93	4,395	91
hexanal	0,85	5,251	90
1,3 dimetil benzeno	0,32	7,597	93
o-xileno	0,32	7,597	93
p-xileno	0,32	7,597	93
fenol	6,82	13,445	94
limoneno	0,64	15,992	90
dodecano	0,55	27,525	90
decanal	0,54	27,921	90

Tabela 3
Compostos presentes na amostra músculo.

Substância	% (área)	Tempo de eluição (minuto)	Qualidade
hexanal	2,97	5,238	91
tetracloroetileno	0,77	5,501	97
heptanal	2,57	9,064	95
fenol	2,48	13,479	95
octanal	6,10	14,581	90
nonanal	13,17	21,092	91
decanal	17,84	27,900	91

Tabela 4
Compostos presentes na amostra fígado.

Substância	% (área)	Tempo de eluição (minuto)	Qualidade
tolueno	21,75	2,906	95
d-limoneno	2,68	15,540	94
nonanal	3,04	20,877	86
decanal	1,43	27,822	86

Decanal foi encontrado nos três tecidos; as substâncias comuns às fumaças do tecido subcutâneo e músculo foram o hexanal e o fenol; os compostos comuns às fumaças do tecido subcutâneo e fígado foram o tolueno e o limoneno; e o composto comum às fumaças do músculo e do fígado foi o nonanal.

DISCUSSÃO

O hidrocarboneto aromático tolueno tem sido encontrado amplamente em fumaça de tecido subcutâneo³. Entretanto, não se tinha evidência na literatura de sua presença na fumaça do tecido hepático. Aldeídos também têm sido amplamente citados na literatura como presentes em fumaça de tecido subcutâneo e, conforme demonstrado neste estudo, não são restritos ao mesmo, estando também presentes na fumaça do músculo e fígado, nas formas de hexanal, nonanal e decanal. A presença de d-limoneno não foi relatada em outros estudos feitos com o tecido subcutâneo.

Wenig et al.⁹ ao avaliar a exposição à fumaça do cautério em ratos notou que eles ficaram lentificados durante o período de exposição, com retorno ao normal após período livre da exposição. Além disso, estes autores, ao analisarem os pulmões dos ratos verificaram que apresentavam hipertrofia dos vasos, congestão alveolar e alterações enfisematosas. Sustentaram a ideia de que essas alterações eram provenientes da exposição ao benzeno, formaldeído e acroleína, substâncias presentes nas fumaças de tecido subcutâneo, músculo e fígado.

A presença de compostos orgânicos voláteis nesta fumaça, como mencionado por Moot et al.¹⁰, apesar de ser em concentrações baixas, pode, cronicamente, significar os mesmos riscos à saúde de fumantes passivos. Além disso, duas substâncias identificadas por esse grupo, o cianeto de hidrogênio e o butadieno, estão implicadas como cardiotóxico e carcinógeno, respectivamente. Ainda mostraram que benzeno, butadieno e deceno são subtâncias carcinogênicas¹⁰.

El Ghawabi et al.¹¹ e Chandra et al.¹² mostraram que a exposição crônica à pequenas concentrações de hidrocarbonetos - hexanal, heptanal, octanal, nonanal e decanal - causa cefaleia, fraqueza, alterações de tato e olfato, lacrimejamento, salivação, dor abdominal em cólica e instabilidade nervosa. Além disso, Blanc et al.¹³ mostraram que hidrocarbonetos podem levar à deficiência de vitamina B12 e folato e aumento do hormônio estimulador da tireoide (TSH), levando ao bócio. Laugesen et al.¹⁴, numa revisão, mostraram que, na fumaça de cigarros, o butadieno correspondeu a 45% do risco de câncer, hidrocarbonetos corresponderam a 89% do risco de doença cardiovascular e acroleína (aldeído, tal como os demais encontrados nos três tecidos) correspondeu a 97% do risco de doença pulmonar.

Por fim, com o número crescente de evidências de que a fumaça produzida por eletrocautério quando utilizado em tecidos biológicos, tanto o tecido subcutâneo, músculo ou fígado, é nociva à saúde de seres humanos. Fica evidente a necessidade de reduzir essa exposição mediante aspiração dessa fumaça por meio de dispositivos apropriados ou usar instrumentos cirúrgicos que não geram calor, como alguns tipos de laser.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos ao Dr. Henrique José Virgili Silveira pela contribuição durante o ato operatório experimental, e aos funcionários do Núcleo de Cirurgia Experimental.

REFERENCES

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• Fonte de financiamento:

  nenhuma.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Mar-Apr 2016

Histórico

• Recebido
  29 Nov 2015
• Aceito
  28 Mar 2016