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Sandro Luiz da Silva frente ao seu sonho no dia 4 de agosto de 2014

SÓ NO DIA 5 DE AGOSTO DE 2014
FORAM DUAS CIRURGIAS SEGUIDAS

HC da Unicamp realiza cirurgias com próteses inéditas feitas em impressora 3D

O dia 5 de agosto de 2014 foi marcante tanto para a história do Hospital das Clínicas (HC) da Unicamp quanto para o operador de processos Sandro Luiz da Silva, 48 anos.
O HC realizou uma cirurgia pioneira na América Latina, ao utilizar uma prótese inédita produzida com os avanços da tecnologia tridimensional e de informática, enquanto o paciente, durante o procedimento, teve de volta as dimensões exatas da lateral de seu crânio perdidas cinco anos antes quando sofreu um acidente de trabalho.
O paciente Sandro faz parte de um grupo de 14 pacientes, integrantes deste projeto inovador, que está sendo beneficiado com os implantes desta nova geração de próteses. Feitas em titânio, elas têm como diferencial a sua customização por meio de uma máquina de sinterização direta de metal por laser, uma espécie de impressora 3D. Isso garante que, pela primeira vez na história, as próteses sejam réplicas perfeitas da anatomia dos pacientes.
“A prótese é perfeita e sinto-me abençoado com a possibilidade de fazer a cirurgia. Vou passar a me aceitar mais após o implante. Era muito estranho quando passava a mão e sentia o desnível acima do olho. Se tivesse nascido com este problema, seria diferente. Mas não nasci assim”, diz Sandro, que foi operado pelo cirurgião plástico Paulo Kharmandayan

Do sonho à realidade
“Eu estou na frente do meu sonho, mas muitas pessoas não têm esta possibilidade. Este é um avanço para outros pacientes que necessitam desta mesma cirurgia. As empresas poderiam auxiliar neste projeto, doando parte de seu faturamento para as pesquisas e para a concretização de mais cirurgias como essa e o governo poderia favorecer esta parceria por meio de incentivos fiscais, por exemplo.”
Sandro Luiz da Silva
Morador de Campinas, Sandro Luiz da Silva foi vítima em 2009 de uma explosão em espaço confinado ocorrida na Bann Química, empresa especializada em corante têxtil para o índigo blue, onde trabalhava como operador, na cidade de Paulínia. “Fui arremessado a 10 metros de onde estava”, conta Sandro, que até hoje não sabe muitos detalhes sobre o ocorrido.
O acidente teve como consequência um traumatismo craniano com perda óssea lateral e lesões que acarretaram em alguns danos neurológicos como perda da memória recente e convulsões. “Fiz uma cirurgia para a retirada da massa óssea e por dois anos fiquei com um afundamento no crânio, apenas recoberto com pele e o cérebro.”
Em 2011, durante uma consulta ocorrida na Unicamp foi convidado a realizar uma cirurgia de reparação craniana feita com o implante de uma prótese de polimetilmetacrilato. Tudo correu bem, com melhora estética significativa para Sandro, mas ainda assim havia um desnível visível na lateral do crânio, próximo ao olho direito. Mas o melhor estava por vir: na ocasião foi informado de um projeto que vinha sendo desenvolvido, relacionado à construção de próteses e peças de reparação idênticas a anatomia dos pacientes.
De lá para cá foram três anos de grande expectativa até que, em agosto de 2014, Sandro recebeu o implante de sua prótese customizada, feita com suas próprias medidas, fruto dos avanços obtidos com a informática. Esta foi a quarta cirurgia realizada no Hospital das Clínicas da Unicamp que utilizou prótese customizada de titânio por meio da impressão em 3D.

A cirurgia passo a passo
A experiência de acompanhar uma cirurgia com abertura da caixa craniana não para qualquer pessoa. Durante quase três horas estivemos junto da equipe que operou Sandro para a retirada da placa de cimento ósseo (produzida manualmente e muito irregular) que cobria seu cérebro para colocar uma outra estruturada em titânio e concebida a partir de tomografias do paciente resultando em peça de encaixe perfeito.
Sandro entrou na sala confiante nele mesmo e na equipe médica da Unicamp. Saiu da maca para a mesa de cirurgia com facilidade e continuou colaborando até ser sedado de vez. Devidamente entubado e com todos os aparelhos de controle cirúrgicos ligados o couro cabeludo começou a ser anestesiado localmente.
Na sequencia vieram os cortes preciso do bisturi e aos poucos sua calota cerebral foi ficando exposta. Não demorou e a placa provisória de cimento ósseo, colocada logo depois do acidente apareceu a vista de todos. Sua retirada exigiu muito cuidado. A massa encefálica ficou exposta.
Devidamente esterilizada a peça de titânio foi aos poucos sendo encaixada no espaço vazio. Inúmeras manobras foram necessárias para chegar ao lugar certo e preciso. Minuciosamente instalada foi definitivamente fixada no crânio com quatro parafusos.
Por fim a pele foi recolocada por cima da placa e suturada delicadamente.
Foram horas de trabalho minucioso e desgastante. Mas a equipe cirúrgica, ao final se congratulou pelo sucesso.

Software inova próteses humanas
Há mais de 10 anos, o projeto de customização de próteses em titânio obtidas por meio da máquina de sinterização direta de metal por laser integra importantes instituições de ensino e centros de pesquisa brasileiros ligados às áreas médica, de tecnologia, engenharia química e informática, liderado pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT-Biofabris). Dentre eles estão o Centro de Tecnologia da informação Renato Archer (CTI) e a Unicamp.
A produção das próteses feitas por pesquisadores do INCT-Biofabris foi possível a partir da criação do InVesalius, um software desenvolvido a partir de 2001 pela Divisão de Tecnologias Tridimensionais do CTI, localizado em Campinas (SP). Uma das aplicações do InVesalius é a obtenção do modelo digital e tridimensional de uma estrutura óssea e sua materialização por meio de impressora 3D.
Para a construção das peças, o software se utiliza de imagens fornecidas por exames de tomografia computadorizada e ressonância magnética do paciente.
A partir dessas informações, tornou-se possível fazer réplicas da anatomia individual humana.
Inaugurava-se, assim, uma nova era da simulação computacional que permite o desenvolvimento e a construção de protótipos com aplicações precisas na área médica.

Sinterização cria prótese camada a camada
A tecnologia DMLS (Sinterização Direta de Metais por Laser) permite a fabricação aditiva de componentes e ferramentas de produção com forma quase definitiva a partir da sinterização de misturas de pós metálicos, com base numa geometria gerada em sistemas CAD 3D.
A sinterização é um processo no qual pós com preparação cristalina ou não, uma vez compactados, são submetidos a temperaturas elevadas, ligeiramente menores que a sua temperatura de fusão. Este processo cria uma alteração na estrutura microscópica do elemento base. A construção de peças é feita camada a camada, na qual há misturas de pós 100% metálicos, formados a partir de ligas em bronze ou aço, por ação de um laser infravermelho.
O objetivo final é a obtenção de uma peça sólida coerente que caracteriza a prótese pré-definida.
O processo de construção tem início no projeto gráfico da peça em sistemas CAD 3D, criando-se arquivos STL. Um arquivo STL é uma representação pura da geometria de um objeto. Estes arquivos são convertidos pelo software apropriado em arquivos SLI, para permitir uma construção camada em camada, com seleção da espessura entre os 20 e 60μm (micrometro), sendo em seguida transferidos para a máquina de sinterização.

Biofabris
A prótese inédita na América Latina foi desenvolvida no Biofabris – Instituto Nacional de Ciência & Tecnologia em Biofabricação, localizado dentro do campus da Unicamp em Campinas.
De caráter multidisciplinar, o instituto integra ferramentas computacionais, síntese e desenvolvimento de novos biomateriais e aplicação de técnicas de engenharia para a obtenção de dispositivos biomédicos (próteses e órteses ortopédicas) e de substitutos biológicos para tecidos vivos ou órgãos humanos defeituosos ou faltantes.
A equipe de trabalho conta com pesquisadores da área médica, odontológica, engenharias, biólogos, entre outros e especialistas de vários centros de pesquisas de destaque no país que cooperam assiduamente com o desenvolvimento de projetos.
Ao reproduzir partes do corpo humano tanto no aspecto macroscópico (anatômica) quanto microscópico (scaffolds) – que contribuem para o crescimento de tecidos –, o Biofabris tem como foco beneficiar a sociedade de um modo geral, com a possibilidade de maior assistência a comunidades carentes, grupos específicos ou vitimas de acidentes de trabalho ou trânsito.

Texto: Cristiane Bilis
Fotos: Gilberto Gonçalves


 

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