O Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) de São Paulo, em parceria
com outras instituições, está desenvolvendo um projeto para a criação
de próteses ortopédicas diferenciadas, com características mais
parecidas com ossos humanos. Os materiais utilizados na prótese serão
ligas de Nb-Ti (nióbio-titânio) e Ti-Nb-Zr (titânio-nióbio-zircônio),
que serão confeccionadas sob medida, de acordo com cada paciente, por
meio da manufatura aditiva, que é uma impressão 3D.
A produção
das próteses será feita por um dos processos da chamada manufatura
aditiva, a fusão seletiva a laser, em que diversos materiais podem ser
aplicados camada por camada, na ordem de micrômetros, para a fabricação
de uma peça, sem a existência de um molde ou ferramenta. O processo
funcionaria como uma impressão 3D, em que o desenho da prótese viria a
partir de um computador.
Com o método, pode-se trabalhar com
diversas combinações de materiais, de acordo com a funcionalidade
desejada do componente, o que acontecerá no projeto do IPT para as ligas
metálicas. Os pesquisadores buscarão uma combinação que mais se
aproxime das características do osso.
O projeto, que terá
investimento de R$ 7,8 milhões e duração de 42 meses, surgiu da
necessidade de adequação das próteses ao perfil de cada paciente, porque
as próteses disponíveis hoje acabam por demandar uma série de pequenos
ajustes da peça pela equipe que realiza a cirurgia. As próteses
geralmente são fabricadas por meio de processos como usinagem, fundição e
forjamento, nos quais há uso de máquinas para moldar uma peça bruta ou o
uso de moldes que acabam submetendo as peças a um determinado padrão.
“As
próteses hoje são construídas por um processo convencional que é por
usinagem, ou seja, você pega uma peça bruta, vai usinando, tirando
material dela até chegar no formato que você quer. Então, o cirurgião,
quando vai fazer um procedimento, ele tem uma maleta com parafusos e
outras peças para colocar no paciente e nem sempre essas peças se
encaixam perfeitamente na pessoa, então têm de ser feitos ajustes às
vezes na hora da cirurgia”, explicou o pesquisador e um dos
coordenadores do projeto, João Batista Ferreira Neto.
Segundo ele, a premissa da manufatura aditiva é, a partir de exames
como tomografia ou ressonância magnética de um paciente, criar um
desenho tridimensional da peça que será “impressa” exatamente nas
dimensões requeridas para se encaixar no corpo humano, sem a necessidade
de fazer qualquer alteração, ou seja, feita sob medida. “Essa é a
grande vantagem”, disse Ferreira Neto.
Inovação na produção com nióbio
Os
pós e as ligas, a partir do nióbio, para produção de próteses não são
produzidos atualmente no Brasil. Ferreira Neto informou que já existe um
pó comercial da liga titânio-nióbio-zircônio, mas não é fabricado no
país. Já a liga titânio-nióbio ainda não existe no mercado. “O objetivo é
que a gente consiga criar, nuclear uma indústria capaz de produzir
essas ligas para o mercado interno, para atender à demanda de próteses
aqui no país”. A ideia é que o IPT desenvolva a tecnologia e a transfira
para uma empresa que produzirá esses materiais.
Segundo o
pesquisador, a liga clássica utilizada para próteses é a
titânio-alumínio-vanádio, mas existem alguns estudos dizendo que
alumínio e vanádio podem ser prejudiciais à saúde do paciente com o
passar do tempo. Ele afirmou que as ligas titânio-nióbio-zircônio são
mais biocompatíveis e têm resistência mecânica mais próxima do osso.
Já
a manufatura aditiva permite que se produza uma peça com porosidade
próxima da porosidade do osso. “Combinamos duas coisas: um material mais
biocompatível, que é o nióbio com o titânio, e a manufatura aditiva
permite obter essa peça com características mais próximas da resistência
mecânica, mais próxima de um osso humano”.
Fases do projeto
A
produção dos materiais, ou seja, as ligas e os pós que compõem as ligas
que serão usados para a construção das próteses, será o foco do
trabalho da equipe do IPT. A confecção das próteses, que serão de
quadril (no caso do projeto, as placas angulares de fêmur), será feita
no Instituto em Sistemas de Manufatura e Laser do Serviço Nacional de
Aprendizagem Industrial (Senai) em Joinville, Santa Catarina.
O corpo clínico da Associação de Assistência à Criança Deficiente
(AACD), uma das parceiras do projeto, vai cuidar da orientação do uso
médico da prótese, além dos ensaios clínicos experimentais para a sua
validação, que têm prazo de dois anos para testes, após a entrega das
peças.
Outra parceira no projeto é a Companhia Brasileira de
Metalurgia e Mineração (CBMM), que produz nióbio no país. “[A parceria]
ajuda bastante. Se a gente for definir uma empresa brasileira para
produzir esses pós e as ligas, a vantagem é que já existe uma empresa no
Brasil que produz a maior parte do nióbio do mundo”, afirmou.
O
pesquisador destaca outro diferencial do projeto que é, além de usar
manufatura aditiva, combinar duas empresas – uma usuária, que seria a
AACD, e outra no começo da cadeia da produção do metal, que é a CDMM.
Fonte: EBC
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