Protótipo funcional de fresa acetabular a diâmetro variável para instrumentação universal em artroplastia total do quadril

• Processo: 15/01003-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2017
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
• Pesquisador responsável: Carlos Roberto Fernandes
• Beneficiário: Carlos Roberto Fernandes
• Empresa: Bioemergens Brasil Ltda
• Município: São José do Rio Preto
• Assunto(s): Tecnologia biomédica Cirurgia ortopédica Artroplastia de quadril Próteses ortopédicas Protótipo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Artroplastia total de quadril | Design | fresa acetabular universal | Instrumentação Cirúrgica | Prototipagem rápida | prototipo funcional | Cirurgia ortopédica

Resumo

A artroplastia total de quadril (ATQ) é um procedimento cirúrgico amplamente utilizado, representa um grande avanço na tecnologia biomédica e atualmente é uma das cirurgias ortopédicas mais bem-sucedidas. Estima-se que 285 mil novas próteses de quadril são realizadas por ano nos Estados Unidos, com um custo imobilizado no instrumental cirúrgico de ordem de US$400 milhões de dólares. Com uma incidência de ATQ de 0,04% na população, a expectativa é que se façam até 81 mil ATQ no Brasil a cada ano. Só em 2013 o Sistema Único de Saúde (SUS) gastou R$ 1,2 bilhão com procedimentos envolvendo próteses, órteses e dispositivos especiais. Uma etapa essencial nesse procedimento cirúrgico é a preparação da cavidade acetabular e do canal femoral através da extração de uma quantidade suficiente de osso para receber a prótese. As fresas acetabulares, atualmente disponíveis no mercado como instrumental cirúrgico para o preparo ósseo acetabular nas ATQs apresentam vários inconvenientes como as imperfeições no osso trabalhado (ranhuras e sulcos) que dificultam o encaixe perfeito da prótese (podendo acarretar o insucesso da artroplastia), a limpeza e esterilização dos vários componentes e a redundância obrigatória de todos os diâmetros de fresas. Realizamos um estudo prévio de tipo Desdobrament da Função Qualidade (QFD) onde os usuários de fresas acetabulares (cirurgiões, enfermeiras, responsáveis de limpeza e esterilização, administradores hospitalares e fabricantes de próteses) identificaram suas necessidades e a respectiva importância relativa com respeito ao instrumento cirúrgico em questão. A solução proposta (PI) consiste de uma fresa acetabular de diâmetro variável composto de um conjunto de lâminas, um sistema de pistão que ativa o sistema de ajuste proporcional e um sistema de fixação tipo morsa que bloqueia as lâminas na posição desejada. Baseando-se nesse estudo, propomos o presente projeto que envolve o desenvolvimento final e o aperfeiçoamento de uma nova fresa acetabular de diâmetro variável para a artroplastia do quadril. O conceito da fresa já foi validada em ensaios experimentais onde um diâmetro variável simplificado do protótipo confirmou a eficiência do sistema de corte. Assim o objetivo geral do projeto é aperfeiçoar o protótipo existente da fresa universal pelo aperfeiçoamento do design e da ergonomia do instrumento, a produção de um protótipo funcional de pré-série industrial e testar suas características de precisão e qualidade de superfície fresada usando modelos em poliuretano. Este instrumento cirúrgico apresenta importantes vantagens em relação aos comercializados atualmente como a redução do tempo necessário para a fresagem acetabular, o espaço utilizado em uma sala de cirurgia, o tempo de preparação da mesa de instrumentos pela enfermeira e o tempo de limpeza e esterilização do instrumental. Além disso, este instrumento encaixa-se na tendência da cirurgia minimamente invasiva e na definição de "instrumento inteligente". Ele pode preencher as necessidades dos usuários envolvidos proporcionando um menor risco de erros cirúrgicos, apresentar grandes vantagens para as empresas de instrumentação cirúrgica e de próteses de quadril além de oferecer uma vantagem competitiva sobre a concorrência tanto no custo final do implante quanto na satisfação dos usuários. Finalmente, o sucesso do projeto permitirá à Bioemergens reforçar o valor da propriedade intelectual e o potencial comercial da invenção, acelerando o processo de transferência de tecnologia. A intenção a médio prazo (Pipe fase 2) será o de validar a sua eficácia e reprodutibilidade do preparo em osso bovino comparando sua eficiência com a de uma fresa hemisférica comercial e estabelecer uma colaboração industrial com uma empresa na área de artroplastia do quadril ou de instrumentação cirúrgica no Brasil ou no exterior para o escalonamento da pré-série industrial, além da produção e validação clínica onde for necessária para distribuição comercial futura. (AU)