Válvulas cardíacas impressas 3D de Silicone
Uma equipa de investigadores da ETH Zurich juntou-se à empresa sul-africana Strait Access Technologies para criar válvulas cardíacas impressas 3D artificiais de silicone. Estas poderiam servir como válvulas de substituição para uma população envelhecida – elas representam uma solução viável, pois são mais fáceis de fabricar e muito mais acessíveis do que as que já existem no mercado hoje em dia.
De acordo com um estudo publicado pela Sewell-Loftin MK, 850.000 pessoas em todo o mundo precisarão de válvulas cardíacas artificiais até 2050 devido ao envelhecimento da população, falta de exercício físico e má nutrição. A fabricação de aditivos pode fornecer uma maneira de atender a esta importante necessidade: no setor médico, permite que cada dispositivo seja personalizado para o paciente. Assim, poderíamos ter válvulas impressas em 3D, desenhadas de acordo com o coração de cada pessoa. ETH Zurich e Strait Access Technologies estão antecipando esta demanda realizando testes iniciais de silicone.
Créditos: Fergal Coulter / ETH Zurich
Antes de explicar o processo de criação destas válvulas impressas em 3D, é importante rever o seu papel. Nosso coração consiste em quatro câmaras, cada uma com uma válvula que permite que o fluxo de sangue se mova em uma única direção. Se uma das quatro válvulas não funcionar corretamente (vazamento, estreitamento, distensão), o sangue retorna para os átrios ou ventrículos, enfraquecendo o coração. É por isso que são observadas arritmias e falhas cardíacas. É aqui que entram as válvulas artificiais: elas podem ser inseridas para garantir um bom fluxo sanguíneo.
Uma válvula impressa em 3D em menos de duas horas
Tudo começa com uma tomografia da aorta do paciente: isto torna possível determinar com muita precisão a forma e o tamanho da válvula cardíaca com falha. Os dados são então transformados em um modelo digital no qual serão calculadas as forças que atuam sobre a válvula cardíaca e sua deformação potencial. Os pesquisadores explicam que leva então 1,5 horas para imprimir em 3D a válvula artificial (em comparação com vários dias para uma válvula projetada tradicionalmente). Eles optaram pelo silicone porque é um material compatível com o corpo humano – a válvula impressa em 3D pode então ser reforçada com fibras de colágeno que acrescentam espessura. A equipe diz que o fluxo sanguíneo através da válvula cardíaca artificial impressa em 3D é tão bom quanto o de uma válvula fabricada tradicionalmente.
O exame 3D da aorta do paciente | Photo Credit: Fergal Coulter / ETH Zurich
Ultimamente, o objetivo será estender a vida útil destas válvulas de substituição de 10 para 15 anos. Atualmente, este é o tempo de vida das válvulas artificiais em pacientes antes que elas precisem ser substituídas. Manuel Schaffner, um dos participantes do estudo, explica: “Seria maravilhoso se um dia pudéssemos produzir válvulas cardíacas que durassem uma vida inteira e pudessem até crescer com o paciente, para que também pudessem ser implantadas em jovens. Deve-se notar que hoje a maioria dos pacientes deve tomar imunossupressores ou anticoagulantes para toda a vida para evitar que o corpo rejeite a válvula artificial, produzindo efeitos colaterais adversos significativos”. A fabricação de aditivos poderia, portanto, eliminar completamente este risco”
3D válvula impressa
Os primeiros resultados são encorajadores, mas levará mais 10 anos até que as válvulas cardíacas artificiais impressas em 3D estejam no mercado. Os investigadores têm de realizar muitos ensaios clínicos. Eles explicam que eles realizam vários testes de material para determinar quais materiais prolongam mais a vida útil da válvula artificial. Você pode encontrar mais informações no site oficial da ETH Zurich AQUI.
O processo de impressão em silicone 3D | Créditos: Fergal Coulter / ETH Zurique)