Médicos pesquisam 'visor' para auxiliar na substituição do joelho a um décimo do preço de produtos importados.

O dispositivo desenvolvido por um grupo de médicos e engenheiros da Universidade VinUni funciona como um telescópio que auxilia na obtenção de resultados precisos em cirurgias de substituição do joelho, a um custo de apenas 1/10 em comparação com produtos similares no mundo .

O Dr. Pham Trung Hieu e seus colegas do grupo VinUni 3D Lab, do Centro de Pesquisa em Tecnologia 3D para Medicina da Universidade VinUni, desenvolveram com sucesso um dispositivo de navegação cirúrgica personalizado (PSI) capaz de guiar o posicionamento em cirurgias de substituição articular com até 98% de precisão. A pesquisa acaba de conquistar o segundo lugar no concurso Science Initiative 2023, organizado pelo VnExpress .

O dispositivo auxilia os cirurgiões a realizar cortes ósseos durante a cirurgia de acordo com o plano de programação, contribuindo para aumentar a precisão da colocação da articulação artificial e, consequentemente, otimizar a eficácia e a segurança da cirurgia para os pacientes. No Vietnã, não há pesquisas sobre a aplicação da PSI em cirurgias de substituição articular.

BSCK II Pham Trung Hieu recebeu o segundo prêmio por seu produto, um dispositivo de navegação cirúrgica para substituição do joelho. Foto: Giang Huy — BSCK II Pham Trung Hieu recebeu o segundo prêmio por seu produto, um dispositivo de navegação cirúrgica para substituição do joelho. Foto: *Giang Huy*

O Dr. Hieu afirmou que, ao realizar cirurgias para tratar e reconstruir estruturas ósseas e articulares danificadas, é necessário contar com o auxílio de sistemas de navegação de alta precisão, pois o sistema ósseo e articular é um sistema de equilíbrio dinâmico complexo em um espaço tridimensional. Posicionar a prótese articular em uma posição incorreta pode levar a alterações no eixo de movimento do corpo, afetando a mobilidade pós-operatória, além de causar dor prolongada ou reduzir a vida útil da prótese no organismo.

As próteses articulares e os dispositivos de orientação associados são atualmente importados e projetados para se adaptarem ao biotipo europeu e americano. A incompatibilidade entre a estrutura óssea vietnamita e esses instrumentos pode afetar a precisão da colocação dos implantes, reduzindo a eficácia do tratamento e podendo até mesmo levar a complicações caso o cirurgião não seja experiente.

Se forem utilizados outros sistemas de posicionamento, como robôs ou sistemas de navegação, o processo costuma ser muito complexo, prolonga o tempo da cirurgia e exige investimentos extremamente caros, não sendo realmente adequado para a realidade da maioria da população do Vietnã.

"A equipe desenvolveu a ideia de um dispositivo de orientação cirúrgica personalizado, impresso com materiais 3D biocompatíveis, que pode entrar em contato com segurança com o tecido do paciente, alcançando precisão e segurança em comparação com os dispositivos atualmente disponíveis, a um custo de produção menor", disse o Dr. Hieu.

Dispositivo de orientação cirúrgica personalizada em cirurgia de substituição total do joelho. Foto: Centro de Tecnologia 3D em Medicina, Universidade VinUni — Dispositivo de orientação cirúrgica personalizada em cirurgia de substituição total do joelho. Foto: *Centro de Tecnologia 3D em Medicina, Universidade VinUni*

A equipe de pesquisa passou mais de um ano calculando os designs ideais e testando centenas de protótipos antes de criar o produto final da PSI. Esses designs foram elaborados com base em dados da estrutura óssea, obtidos por meio de tomografia computadorizada ou ressonância magnética, e moldados para se ajustarem às posições ósseas corretas de cada paciente.

Graças a esse dispositivo, o cirurgião precisa apenas expor claramente a área a ser operada e usar cerca de 2 a 3 pequenos dispositivos impressos em 3D para determinar com precisão a posição de cada fragmento ósseo. Anteriormente, o cirurgião precisava usar cerca de 30 instrumentos mecânicos para auxiliar na localização indireta e complexa por meio de outros pontos de referência no membro.

Além disso, neste estudo, a equipe também utilizou a tecnologia de impressão 3D para imprimir modelos das articulações do joelho do próprio paciente. Os modelos anatômicos impressos auxiliam os cirurgiões que utilizam dispositivos de orientação cirúrgica a realizar simulações pré-operatórias formais, bem como a treinar jovens médicos que estão começando a aprender sobre artroplastia.

Assim, em cada caso, os médicos realizam a cirurgia duas vezes. Antes da cirurgia, eles trabalham em um modelo anatômico combinado com um dispositivo de guia, e depois realizam a cirurgia propriamente dita no paciente com a bandeja de corte PSI projetada para esse fim.

Todo o processo, desde o recebimento das informações até a conclusão do molde de corte, leva em média apenas 3 dias (no mínimo 2 dias), com um custo apenas 1/10 do custo de produtos similares no mundo.

A equipe realizou com sucesso quase 50 artroplastias totais de joelho, além de 40 artroplastias de quadril e centenas de outras substituições articulares e alinhamentos ósseos, utilizando a tecnologia de impressão 3D para dispositivos de orientação cirúrgica personalizados no sistema de saúde Vinmec. Essa tecnologia também é usada para criar moldes nasais para crianças com fenda palatina, modelos anatômicos para auxiliar na personalização de stents intervencionistas para doenças cardiovasculares complexas e moldes 3D de titânio para defeitos ósseos do crânio.

Um grupo de médicos e engenheiros do Centro de Pesquisa em Tecnologia 3D na Medicina, da Universidade VinUni. Foto: NVCC — Um grupo de médicos e engenheiros do Centro de Pesquisa em Tecnologia 3D na Medicina, da Universidade VinUni. Foto: *NVCC*

Em entrevista ao VnExpress, o Professor Dr. Tran Trung Dung, Diretor do Centro de Ortopedia, Traumatologia e Medicina Esportiva do Sistema de Saúde Vinmec, afirmou que o tratamento personalizado na medicina é uma tendência mundial, na qual o desenvolvimento de dispositivos de navegação cirúrgica contribuirá para otimizar a eficiência das cirurgias. Anteriormente, um cirurgião experiente conseguia atingir a precisão máxima desejada de cerca de 90%, mas com os dispositivos de navegação cirúrgica, essa precisão pode chegar a 98%. "A tecnologia de navegação é como um 'visor' que ajuda a melhorar a precisão, desempenhando um papel importante no aumento da taxa de sucesso das cirurgias", disse o Professor Dung.

A solução da equipe do Dr. Hieu e do Laboratório 3D da VinUni foi muito apreciada pelo Professor Dung, pois a nova tecnologia ajuda a criar "desenhos" com parâmetros adequados à anatomia natural do paciente, com precisão individualizada, reduzindo assim o tempo da cirurgia. "A tecnologia de impressão 3D para criar moldes de corte personalizados também tem o significado de padronização, ajudando a criar produtos que possam ser produzidos em massa e adequados às características da população vietnamita em um futuro próximo", afirmou.

Ele acrescentou que a aplicação de dispositivos de orientação cirúrgica em unidades ao redor do mundo atualmente leva de 3 a 6 semanas para ser produzida, com um custo aproximado de 3.000 dólares. Mas com a nova tecnologia de impressão 3D, esse tempo é reduzido para apenas cerca de 2 dias, com um custo de apenas alguns milhões de VND. O Professor Dung espera que, na próxima fase, o Laboratório 3D da VinUni padronize seus produtos em muitas outras aplicações cirúrgicas, para ajudar os médicos a melhorar a eficiência das cirurgias e, ao mesmo tempo, ajudar mais pacientes no país a se beneficiarem da ciência e tecnologia avançadas disponíveis no mundo.

Compartilhando sua alegria após a cerimônia de premiação, o Dr. Hieu disse que este foi um ambiente propício para a equipe trocar experiências e aprender uns com os outros, apresentar produtos e, ao mesmo tempo, os jurados com alta qualificação profissional deram suas opiniões para ajudar a aprimorar ainda mais o produto. "Espero que o produto chegue a muitos usuários, especialmente pacientes que precisam se submeter a cirurgias de substituição articular e traumas ortopédicos, e que haja um produto superior e aprimorado com um custo mais acessível", disse ele.

Em sua segunda edição, o Concurso de Iniciativa Científica 2023 da VnExpress espera criar um espaço para aqueles que amam ciência e tecnologia; voltado para cientistas profissionais e não profissionais com menos de 40 anos, para buscar iniciativas, soluções e conexões que acelerem a aplicação dos avanços científicos e tecnológicos.