SaFe: Desenvolvimento e fabrico de implantes traqueobrônquicos

Conversamos com Rui Pinho, Administrador da Moldes RP sobre o projeto SaFe, cofinanciado pelo COMPETE 2020, que pretende desenvolver, produzir e testar in vivo de uma nova gama de implantes traqueobrônquicos.

Enquadramento

Traqueomalácia e traqueobroncomalácia são doenças que se caracterizam pela flacidez da cartilagem da traqueia ou da traqueia e dos brônquios, respetivamente. Esta flacidez da cartilagem leva ao colapso da árvore traqueobrônquica sobretudo quando há um aumento do volume respiratório, nomeadamente com a tosse e a alimentação. Quando o grau de estenose é elevado, isto é, quando a traqueia apresenta um elevado estreitamento, o paciente pode apresentar dificuldades em se alimentar ou até em respirar. Para além da malácia da árvore traqueobrônquica existem outras razões que podem provocar estenose, tais como cancro da traqueia ou dos brônquios ou lesões traumáticas devido a acidentes. Fístulas na árvore traqueobrônquica são outro problema comum que provoca dificuldade respiratória, devido à perda de pressão, e cujo tratamento é idêntico ao da estenose.

Com o envelhecimento da população, a estenose traqueobrônquica é um problema comum e crescente. Embora haja outras abordagens médicas possíveis, a colocação de implantes é a mais comum uma vez que é pouco invasiva e apresenta bons resultados a longo prazo quando comparada com outras técnicas cirúrgicas.

Atualmente, existem diversos implantes em silicone no mercado. Os implantes em silicone, embora sejam os mais usados, devido à sua maior taxa de sucesso e à fácil aplicação e remoção, continuam a apresentar alguns problemas sobretudo a longo prazo: formação de tecido fibroso, migração e acumulação de secreções. Com cerca de 40% de insucesso a longo prazo, continua a existir uma enorme margem de melhoria dos implantes de silicone, sobretudo com a crescente necessidade de implantar este tipo de dispositivos. É nesta linha que se pretende atuar no projeto SaFe, nomeadamente pelo recurso a técnicas de otimização multiobjetivo, cujos critérios são a redução dos problemas que levam ao insucesso dos implantes, que associadas ao uso de novos materiais, podem ser utilizadas no desenvolvimento de novos implantes em silicone, ou implantes híbridos que permitam uma redução significativa da taxa de insucesso dos implantes.

O Projeto

O objetivo principal deste projeto é o desenvolvimento, produção e teste in vivo de uma nova gama de implantes traqueobrônquicos, que permitam a redução significativa da taxa de insucesso atual.

Estes novos implantes serão desenvolvidos com o triplo objetivo de reduzir a migração, a formação de tecido granuloso e a acumulação de secreções. Os protótipos serão produzidos através de injeção de silicone e, no caso dos híbridos, com a adição através de fabrico aditivo de um biomaterial. Numa primeira fase os protótipos em silicone serão implantados em suínos, que é o mamífero com a árvore traqueobrônquica mais similar à da humana, nas instalações próprias para o efeito no Hospital de Santa Maria. Numa segunda fase, e após todos os testes in vitro de biocompatibilidade também serão inseridos, em suínos, os implantes híbridos.

Em termos de objetivos do projeto, estes podem enumerar-se mais especificamente nos seguintes:

• Aplicação do know-how dos membros do consórcio, para desenvolver e produzir novos implantes traqueobrônquicos em silicone e híbridos, que reduzam de forma significativa a taxa de insucesso atual (de 40%), através da redução da migração, da formação de tecido granuloso e da acumulação de secreções;

• Aplicação do know-how da Moldes RP ao nível da tecnologia de injeção para a injeção de silicone líquido, dotando a Moldes RP de um conhecimento sobre a produção de implantes de silicone e de peças em silicone líquido, conhecimento que poderá potenciar o domínio da injeção de outros produtos médicos. Este objetivo será concretizado pelo desenvolvimento de uma unidade experimental na Moldes RP de suporte à produção dos implantes a desenvolver e testar;

• Combinar o processo de moldação por injeção de silicone, com adição de um biomaterial através de fabrico aditivo, permitindo adquirir conhecimento sobre implantes híbridos e sobre produção de injeção de silicone reforçada por biomaterial, a concretizar pela produção e teste de implantes em silicone reforçado por biomaterial;

• Desenvolvimento, produção e validação de novos implantes traqueobrônquicos, a conseguir pela otimização e adoção de novos materiais, através da otimização da geometria e, de engenharia de moldes de elevada complexidade, que permitam a combinação do processo de injeção de silicone com a adição de biomaterial por fabrico aditivo.

Embora a produção personalizada de um implante para um paciente específico seja possível, nenhum sistema nacional de saúde comporta tamanha despesa com exceção de casos muito complexos. Como tal, o projeto de implantes foi pensado para uma população média, com caraterísticas patológicas padrão.

O Apoio do COMPETE 2020

O projeto, promovido pela Moldes RP em copromoção com o Instituto Politécnico de Leiria e o Centro Hospitalar de Leiria, conta com o apoio do COMPETE 2020 no âmbito do Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico, envolvendo um investimento elegível de 1,6 milhões de euros o que resultou num incentivo FEDER de cerca de 1,1 milhões de euros.

Links

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