IFSC desenvolve sistema de bisturis com tecnologia ultrassônica nacional

Da Assessoria de Imprensa do IFSC

Instrumentos podem ser usados em cirurgias abdominais, operações mamárias, ginecológicas e em tecidos delicados como a face e as pálpebras, além cirurgias complexas como as de crânio e de coluna | Foto: IFSC/USP

O Grupo de Óptica do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP desenvolve um novo sistema de bisturis, baseado na tecnologia ultrassônica. O sistema, elaborado em parceria com a empresa WEM, permitirá ao médico a realização de cortes mais precisos, em um período de tempo mais curto, além de oferecer menos danos aos tecidos e reduzir o tempo de recuperação do paciente. O aparelho será uma opção aos bisturis ultrassônicos hoje disponíveis no Brasil, todos importados.

O bisturi ultrassônico é baseado em um sistema transdutor (dispositivos que recebem um tipo de energia e a retransmitem em outro tipo) que realiza a geração de vibrações ultrassônicas até uma ponta que transmite a energia ao tecido. A ativação ultrassônica do instrumento se dá por meio de um sinal elétrico quetransmitido ao bisturi, excita um conjunto de cerâmicas.

“A pesquisa já desenvolveu o modelo matemático do transdutor ultrassônico, realizou simulações, e agora produz o protótipo tanto do transdutor quando da haste”, confirma Thiago Balan Moretti, pós-graduando que, sob a orientação do professor Vanderlei Bagnato, se encarrega do projeto. Além do transdutor e da haste transmissora, os pesquisadores trabalharão também no desenvolvimento de todo o sistema eletrônico e mecânico.

Foto: IFSC/USP

As cerâmicas têm a propriedade de gerar um efeito chamado de piezoelétrico reverso, que seria a capacidade de gerar energia mecânica, ou seja, movimento, a partir de corrente elétrica, deformando-se e produzindo sons. Assim, o conjunto de cerâmicas passa a vibrar em uma frequência entre 50.000 e 55.000 Hertz (Hz) por segundo, muito superior à frequência detectada pelo ouvido de um ser humano, que consegue distinguir apenas os sons na faixa dos 20 aos 20.000 Hz. Ao passar por um conversor, que amplifica a potência acústica, essa frequência gera uma vibração longitudinal (para frente ) na haste. Essa energia mecânica é transmitida às proteínas, degradando-as e causando o rompimento dos tecidos.

Instrumentos

O aparelho, pensado especificamente para o tratamento de tecidos moles em procedimentos laparoscópicos, internamente, possui uma ponta que prende o tecido a ser processado, como um pequeno alicate. Uma das bases do alicate deve permanecer imóvel e a outra, impulsionada pelo ultrassom, promove o corte e cauterização do local. No entanto, os pesquisadores garantem que seria completamente possível desenvolver outros tipos de instrumentos, que poderiam servir para o corte de ossos, por exemplo, por intermédio do ajuste da frequência do sistema e da ponta da haste do bisturi.

“Este projeto deverá desenvolver e produzir os primeiros dispositivos desta tecnologia mas, mais importante ainda, deverá gerar conhecimento e experiência no setor empresarial, para que a tecnologia possa avançar de forma mais rápida e beneficiar a sociedade”, reflete Moretti

“Nós vamos desenvolver, testar e ajudar na elaboração de um produto final, pronto para ir ao mercado”, finaliza ele.

Foto: Thiago Balan Moretti

O Grupo de Óptica do IFSC, com apoio da empresa WEM, especializada em dispositivos médicos WEM e financiado pela Finep (Financiadora de Estudos e Projetos), tem trabalhado para produzir um bisturi ultrassônico nacional. A equipe responsável pelo projeto trabalha no Laboratório de Apoio Tecnológico (LAT) do IFSC, e é experiente na área de transdutores e fontes específicas de alimentação energética, além de possuir uma enorme bagagem na realização de inovação na área médica.

Os bisturis ultrassônicos importados, aprovados pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) há menos de cinco anos, são utilizados no Brasil, especialmente em cirurgias abdominais, operações mamárias, ginecológicas e em tecidos delicados como a face e as pálpebras, além cirurgias complexas como as de crânio e de coluna. Contudo, uma maior expansão do uso do bisturi ultrassônico enfrenta o obstáculo de seu alto custo, pois não existia, ainda, a iniciativa de uma produção nacional – o preço médio do instrumento é de R$ 18 mil.