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Correio Braziliense

Cientistas usam impressora 3D para recriar ossos do ouvido

Solução criada por pesquisadores americanos usa peças personalizadas para substituir os ossículos, pequenos ossos essenciais à percepção auditiva. Segundo os criadores, a customização permitirá o melhor encaixe do dispositivo ao corpo do paciente


postado em 20/12/2017 07:00 / atualizado em 20/12/2017 07:43

(foto: Valdo Virgo/CB/DA Press)
(foto: Valdo Virgo/CB/DA Press)
Essencial à audição, o ouvido médio contém partes extremamente sensíveis, como o tímpano e os três ossículos —   martelo, estribo e bigorna —, que transferem as vibrações do tímpano para a cóclea, onde o som é transformado em impulsos nervosos e mandado ao cérebro. Traumas ou infecções podem danificar essas estruturas e levar à perda auditiva. Os ossículos são peças particularmente sensíveis e, quando danificados, devem ser substituídos por próteses. Esse tipo de cirurgia, porém, costuma ter altas taxas de falha. Como os ossos são muito pequenos, não é fácil criar uma prótese que se encaixe perfeitamente no ouvido do paciente.

Pesquisadores da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, pretendem aumentar a eficácia do procedimento por meio de próteses impressas em 3D, o que permite customizá-las de acordo com o paciente. A abordagem, apresentada neste mês no encontro anual da Sociedade Radiológica da América do Norte, utiliza ainda tomografia computadorizada para analisar o ouvido do usuário e criar peças que se ajustem com exatidão ao sistema auditivo.

Atualmente, as próteses chegam às salas de cirurgia pré-fabricadas, e os cirurgiões as cortam para que caibam no ouvido do paciente. A pouca intervenção dos médicos faz com que essas peças sejam consideradas versões simplificadas dos ossículos. Com a solução proposta pelos cientistas norte-americanos, a produção ocorrerá na hora do procedimento cirúrgico, e os recursos da tecnologia permitirão a criação de peças mais complexas, melhorando não somente as chances de sucesso da cirurgia, mas também a qualidade da audição recuperada.

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“Esse procedimento cirúrgico é muito desafiador por conta do pequeno espaço, da exposição limitada do local e do possível erro no tamanho da prótese”, afirma Jeffrey Hirsch, que liderou a pesquisa. “Se podemos presumir que o tamanho incorreto é uma causa bastante provável de falha dos métodos atuais. Então, criar uma prótese customizada, que caiba com precisão no paciente, é uma boa alternativa.”

A cirurgia só será possível, porém, para os indivíduos que perderam a audição devido a infecções ou outros tipos de danos diretos aos ossículos. Para Caio Athayde, otorrinolaringologista da clínica Ceol Otorrino e especialista em ouvido pela Sociedade Brasileira de Otorrinolaringologia, as chances de sucesso do procedimento ficam entre 50% e 70%. Porém, mesmo nos casos de sucesso, a qualidade da audição recuperada não é a mesma da original.

“Durante a cirurgia tradicional, é feita uma medida. Você abre o paciente e verifica o que pode estar faltando no ouvido. Depois, você corta a prótese no tamanho certo, mas elas são versões simplificadas. O movimento que ocorre no ouvido é muito complexo, e as próteses não vibram tão bem quanto os ossos”, explica o médico, que não participou da pequisa.

O estudo sinaliza, porém, que é possível resolver esse problema com equipamentos utilizados hoje em dia. Segundo os cientistas, uma simples tomografia pode fornecer detalhes suficientes sobre a estrutura do paciente, a fim de que seja criada uma prótese detalhada. O que eles propõem é que essa informação seja passada para um software, que cria um modelo do ouvido médio e o melhor formato de prótese. Por fim, o modelo é passado para uma impressora 3D e produzido na própria sala de cirurgia.

Limitações

A pesquisa demonstra a viabilidade da técnica, mas também apresenta limitações. “Nós não conduzimos nenhum teste funcional da prótese após a sua colocação em um cadáver. Não era nosso objetivo na época”, afirma Hirsch. “Em uma cirurgia de sucesso, a perda de audição deve ficar abaixo dos 20 decibéis. Nós antecipamos que nossas próteses não devem sair pior do que as atuais. Com um pouco de sorte, sairão melhores.”

Caio Athayde aponta outro fator que pode ser um limitador da abordagem: o não uso de materiais biocompatíveis. “As próteses atuais são feitas de titânio ou de minerais. Não há como imprimir esses materiais em escala tão pequena ainda”, diz. Hirsch e a equipe sabem dessa limitação e investigam uma solução que utilize produtos mais adequados. “Neste momento, o material usado no nosso modelo não está liberado para uso em humanos. Essa é uma área de crescimento para toda a comunidade de impressão 3D”, ressalta.

A equipe também estuda meios de integrar a pesquisa ao uso de células-tronco. “Estamos pesquisando células-tronco que possam se transformar em células ósseas. Nossa prótese funcionaria como suporte para o seu crescimento. Isso pode levar a uma solução permanente para a reconstrução dos ossículos”, conta o pesquisador. Caio Athayde ressalta que estudos nessa área são relativamente novos e que o trabalho norte-americano é bastante importante por estar entre os pioneiros. “Tudo isso é bem recente, outros grupos que têm explorado essa área não têm mais de dois anos.”

* Estagiário sob supervisão da subeditora Carmen Souza

Pequenos notáveis

O ossículo mais externo é o martelo, que fica conectado ao tímpano. A bigorna fica no meio e conecta os outros dois ossos. Já as vibrações sofridas pelo estribo, o menor osso do corpo humano, causam ondas de pressão no ouvido interno, que as traduzem para os sons que ouvimos.

"Estamos pesquisando células-tronco que possam se transformar em células ósseas. Nossa prótese funcionaria como suporte para o seu crescimento. Isso pode levar a uma solução permanente para a reconstrução dos ossículos”

Jeffrey Hirsch, pesquisador da Universidade de Maryland e líder do estudo

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