BRPI0901698A2 - material simulador de tecidos vivos e seu uso - Google Patents

Abstract

MATERIAL SIMULADOR DE TECIDOS VIVOS E SEU USO. A presente invenção aplica-se ao campo das Ciências da Saúde, como Medicina, Odontologia e Medicina Veterinária, proporcionando um material simulador com características mais semelhantes aos tecidos vivos, especialmente para a simulação da pele e gengiva, que é efetivo no desenvolvimento da técnica e da habilidade manual para a prática de manobras cirúrgicas como de incisões, divulsões e suturas. O material simulador consiste preferencialmente em um polimero em emulsão, água, amoníaco, carbonato de cálcio, antiespumante e espessante.

Description

MATERIAL SIMULADOR DE TECIDOS VIVOS E SEU USO

Campo de Aplicação

A presente invenção aplica-se de maneirageral ao campo das Ciências da Saúde, como Medicina,Odontologia e Medicina Veterinária e mais especificamente, aocampo da simulação de tecidos vivos, por meio de materiaisque podem ser utilizados no desenvolvimento da técnica e dahabilidade manual de manobras cirúrgicas.

Estado da Técnica

Ebram Neto et al., em 1998, citam que oconhecimento e o treinamento adequado dos princípios básicosda cirurgia podem não só aprimorar a experiência como tambémevitar complicações que são tão temidas nos procedimentoscirúrgicos. Os autores sugeriram um modelo adaptado de umaprancha elaborada pela Ethicon utilizando alumínio e fibra devidro para a realização de nós e suturas cirúrgicas da áreamédica.

Embora os procedimentos cirúrgicosnormalmente requeiram alto nível de conhecimento e precisãomotora, segundo Custers et al., (1999), surpreendentemente, aaquisição de habilidade técnica cirúrgica tem recebido poucaou quase nenhuma atenção na literatura especializada.

Não existem padrões definidos para odesenvolvimento da técnica e da habilidade manual de manobrascirúrgicas, especialmente a respeito do tempo e do número derepetições de cada passo cirúrgico até que um técnico, emtreinamento, esteja completamente qualificado. Na áreamédica, alguns estudos têm mostrado o número de repetiçõesnecessárias para qualificar um profissional para a realizaçãode cirurgias proctológicas e oncológicas usando laser(Novelli et al. 2008).

Segundo Reznick e MacRae (2006), asoportunidades para o aprendizado com pacientes tem diminuídoe o interesse em modelos laboratoriais, especificamentedestinado ao ensino de técnica cirúrgica, tem aumentadobastante. Nesse modelo de ensino, técnicas cirúrgicas básicassão ensinadas e praticadas em manequins e simuladores com oobjetivo de preparar melhor os graduandos para as atividadesclínicas. Grande variedade de opções são utilizadas emprogramas de treinamento cirúrgico, incluindo manequins,realidade virtual, animais vivos, cadáveres humanos e ossimuladores de alta performance.

Marzolat em 1975, descreveu como recurso paratreinamento de técnica cirúrgica a utilização de laranja. Em1977, Carvalho e Saad Neto sugeriram o uso de língua bovina.

Roberts et al. (1992) também sugeriram aconstrução de um modelo de gesso e resina epóxica que permitea prática de incisões, divulsão e sutura, onde a gengiva(tecido mole) é simulado por uma "máscara" de siliconecolocada sobre o modelo.

A utilização de peças anatômicas de cadávereshumanos foi sugerida por Barber et al. (1993) relatando apossibilidade de realizar procedimentos cirúrgicos comoincisões, retalhos e suturas. Apesar de bem aceito e avaliadopelos usuários, os autores relatam a problemática do altocusto do método.Custers et al. (1999) utilizaram pé de porcopara avaliar o desempenho de alunos na remoção de uma lesãode pele e posterior sutura.

Togashi et al. (2006) apresentaram umaatividade laboratorial com mandibula de porco para otreinamento de técnicas cirúrgicas periodontais.

A maioria dos manequins utilizados atualmentepara esse tipo de treinamento são feito de resina com a partecorrespondente ao tecido mole (gengiva) confeccionadaseparadamente e que é apenas sobreposta sobre a outra parte(dentes e osso).

Em recentes buscas de patentes relacionadasao estado da técnica, foram encontradas as publicaçõescomentadas a seguir.

A US2,780,002 (Shea et al.) provê um modelode cavidade bucal em que a gengiva nele simulada serve apenaspara treinamento de incisão com bisturi com o objetivo deremoção de dentes,não se aplicando a outras manobras, nãosimulando outros tecidos vivos. Também não se aplica aotreinamento da técnica cirúrgica de deslocamento oureposicionamento de um retalho, como proporcionados pelapresente invenção.

A patente FR2651353 (Auroy) trata de ummodelo que se aplica à simulação dos órgãos bucais, em que aspartes moles da boca são reproduzidas por elastômeros, sendoestes, polímeros de silicone.

A publicação W00036577 (Norman) revela ummétodo de fabricação de tecido corporal em várias camadas depoliuretano ou gel termoplástico. Trata-se de uma composiçãode camadas heterogêneas, objetivando a simulação de um modeloda coluna vertebral.

A publicação W0003873 (Edwardes) revela o usode uma almofada de espuma de polímero, simulando um tecidocorporal para aplicação no ensino de técnicas para oclusão deferidas, especificando uma faixa de densidade para a mesma.

A US5,775,916 (Carolyn et al.) trata demétodo de elaborar várias formas de estrutura simulandotecido corporal para treinamento cirúrgico que compreende amoldagem de material elastomérico como espuma de látex e comutilização de selantes de silicone.

A US5, 120,229 (Dorsey et al.) trata de ummodelo odontológico onde pode ser aplicada uma gengivaartificial feita de elastômero com determinadascaracterísticas físicas. Não trata de material que simula umtecido vivo de ampla utilização.

Os documentos citados revelam material,componentes e forma de apresentação e obtenção bastantediversos dos caracterizados na presente invenção,apresentando deficiências e desvantagens a seguir comentadas.

De fato, os materiais simuladores atualmenteexistentes no mercado para treinamento de técnica cirúrgicaapresentam como principal deficiência a não-aderência aoutros materiais, não havendo união à camada adjacente, o queé indispensável para permitir a realização da manobra dedivulsão, com sensação próxima do real.Outra deficiência apresentada pelos materiaisatualmente utilizados consiste na baixa fidelidade dareprodução de tecidos vivos que são unidos entre si.

Ainda outra deficiência é não proporcionaremadequado grau de flexibilidade, maleabilidade, elasticidade emaciez, de modo a poder melhor simular a matéria viva.

Outra deficiência, que também dificulta otreinamento adequado dos profissionais de saúde, quanto aotempo e número de repetições necessárias, é o alto custo dosmateriais desenvolvidos com alta tecnologia para esse fim,como por exemplo; os simuladores Kavo.

Tais deficiências não transmitem a impressãode realidade na simulação e realização das manobras, nãoproporcionam adequada sensação táctil, nem adequadamanipulação por instrumentos.

Objetivos da invenção

É o principal objetivo da invençãoproporcionar um material com características mais semelhantesaos tecidos vivos, especialmente para a simulação da pele egengiva.

É ainda um objetivo da invenção proporcionarum material que seja efetivo no desenvolvimento da técnica ehabilidade manual para a prática de manobras cirúrgicas comoincisão, divulsão e sutura.

É ainda objetivo da invenção proporcionar umproduto de custo compatível, acessível a universidades eprofissionais da área, permitindo a quantidade de repetiçõesnecessárias até o aprimoramento da técnica e habilidademotora.

Finalmente, é um objetivo da invençãoproposta, proporcionar um material simulador de tecidos vivosque possa ser utilizado com maior eficácia no desenvolvimentoda técnica e da habilidade manual de manobras cirúrgicas.

Descrição da Invenção

Os objetivos acima são atingidos através dainvenção proposta que consiste, preferencialmente, em umpolímero em emulsão, água, amoníaco, carbonato de cálcio,antiespumante e espessante.

A massa obtida resulta de combinações dassubstâncias relacionadas abaixo, podendo ser em proporçõesdiversas, mas basicamente, dentro das faixas a seguirindicadas.

<table>table see original document page 7</column></row><table>As combinações entre os elementos componentesgarantem características físicas diversas, a massa finalobtida resultando em grande similaridade com diversos dostecidos do organismo que apresentam consistência e textura deinteresse.

Variações nas proporções dos componentes dafórmula resultam em diversas consistências, com maior oumenor grau de flexibilidade, maleabilidade, elasticidade emaciez, o que amplia as possibilidades de utilização emaplicações específicas. O que permite criar camadas comcaracterísticas distintas, simulando com maior fidelidade osdiferentes planos do corpo.

A utilização de mais carga (calcita esimilares) na composição deixa o material mais rígido efirme, representando melhor certos tecidos como o periósteo emúsculo (fórmula 1). Já as composições com menos cargatornam-se mais flexíveis, elásticas e macias, sendo similaresa estruturas como pele, mucosa e gengiva de determinadasáreas (fórmula 2) .

Exemplos dessas formulações:

<table>table see original document page 8</column></row><table>

Essas propriedades permitem a realização detécnicas cirúrgicas como o deslocamento de retalhos (porçõesde tecido) de um local para outro.Na área médica, por exemplo, em região quesofreu queimadura grave com falta de tecidos e pele; na áreaodontológica, a elasticidade do material permite que o mesmo,simulando a gengiva, possa recobrir uma área de retraçãogengival (ver figuras 5 e 6).

O material simulador objeto da invenção, porsuas características técnicas especificas, pode ser aplicadosobre outros materiais como gesso, resina, madeira, tecidos,espuma, EVA e outros, formando camadas mais finas ou maisespessas, dependendo do tipo de aplicação.

A aplicação direta sobre outros materiaispossibilita que ele fique aderido, suprindo a deficiência deoutros que não têm união à camada adjacente.

O material objeto da invenção proporcionaainda maior fidelidade de reprodução dos tecidos vivos quesão unidos entre si.

Devido à sua consistência macia o materialobjeto da invenção permite a realização de cortes (incisões)de forma muito semelhante a alguns tecidos, como é o caso dapele e da gengiva.

Por ser flexível e maleável e estar aderido àcamada adjacente, ele proporciona a sensação táctil deseparar tecidos em contigüidade (divulsão), a quem omanuseia.

Sua relativa elasticidade permite "esticar"uma porção do material, sendo por isso possível simularalgumas técnicas cirúrgicas de deslocamento oureposicionamento de um retalho.A flexibilidade e a resistência do materialda invenção permitem que ele seja manipulado adequadamentepelos instrumentos e também que as suturas possam serrealizadas mantendo peculiaridades semelhantes aos tecidosvivos. Assim, por exemplo, os pontos podem ficar frouxos oufranzidos e manobras bruscas e sem controle rompem omaterial, da mesma maneira que ocorre na realidade com apele, gengiva etc.

As propriedades acima citadas dão ao materialda invenção características muito similares aos tecidosvivos, permitindo o treinamento laboratorial de técnicascirúrgicas com custo menor e sem as desvantagens dos métodosaté então utilizados.

De fato, o uso de cadáveres, além do altocusto, da dificuldade cada vez maior de sua obtenção e danecessidade de infra-estrutura para sua manutenção econservação, nem sempre preserva as características originaisdos tecidos devido aos processos de conservação;principalmente em função da utilização do formol, que causaalterações teciduais como o aumento da rigidez.

As mandíbulas, pés de porco ou outras partesde animais, apesar de serem obtidas com relativa facilidade ebaixo custo em açougues ou frigoríficos, tem a desvantagem denecessitar de refrigeração e de ser utilizada em pouco tempopois logo sofrem processo de deterioração.

No caso da gengiva, os modelos encontradosnormalmente no mercado brasileiro são em geral, feitos comuma "máscara" de borracha, ou silicone, confeccionada à partee colocada sobre um manequim com dentes e osso em resina, oque difere muito da situação real onde gengiva e mucosa sãounidas ao osso e às estruturas adjacentes.

A invenção poderá ser melhor compreendidaatravés das figuras ilustrativas que seguem, acompanhadas desuas explicações.

A Figura 1 ilustra a "máscara" de borracha ousilicone que é utilizada na maioria dos manequins parasimular gengiva e é colocada sobre a outra parte que simulaos dentes e o osso, sem qualquer tipo de união com essacamada adjacente. Essa deficiência é comum em diversosmodelos utilizados pelo estado da técnica.

A Figura 2 ilustra o material simuladorobjeto da invenção, que fica aderido ao modelo, que pode serde gesso, por exemplo, sendo divulsionado (descolado) dacamada adjacente, simulando um procedimento real. Essacaracterística traz semelhança e realidade ao treinamento.

A Figura 3 ilustra o material simuladorobjeto da invenção sendo utilizado em consistências diversassimulando diferentes tipos de planos teciduais existentes,nesse exemplo, no antebraço. Composições com mais carga sãousadas representando estruturas mais rígidas; as com menoscarga simulam as camadas teciduais mais macias e flexíveis. Afigura mostra a manobra de divulsão de planos adjacentesfeita com tesoura.

A Figura 4 representa um corte transversal doantebraço mostrado na figura anterior. Ela ilustra osdiferentes planos teciduais que podem ser simuladosutilizando-se consistências diversas, dependendo dasproporções usadas e da possibilidade de se mesclar outrostipos de materiais (gesso, resina, madeira, tecidos, espuma,EVA etc).

As Figuras 5a, 5b e 5c ilustram o materialsimulador objeto da invenção sendo utilizado para arealização da técnica de retalho de gengiva, deslocadocoronariamente para recobrir uma retração gengival. Aconsistência mais flexível, quando há menos carga, permiteesse tracionamento do material.

As Figuras 6a e 6b ilustram o materialsimulador objeto da invenção sendo utilizado para arealização da técnica de retalho deslocado de pele pararecobrir uma região com deficiência de tecido. O materialmais externo tem uma consistência mais flexível com menoscarga, que permite esse tracionamento; e o mais interno, comquantidade maior de carga, mais rígido.

Claims (6)

1. MATERIAL SIMULADOR DE TECIDOS VIVOS parautilização no desenvolvimento da técnica e da habilidademanual em manobras cirúrgicas caracterizado por compor-se depolímeros em emulsão com carga, aditivos, espessante econservantes e água como veiculo.

2. MATERIAL SIMULADOR DE TECIDOS VIVOS parautilização no desenvolvimento da técnica e da habilidademanual em manobras cirúrgicas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o ligante, as cargas, oveiculo, os espessantes, os conservantes e aditivos,encontrarem-se em composição, respectivamente, nas proporçõesla 98%, 1 a 90%, 0,1 a 20%, 0,1 a 5% e 01 a 5%.

3. MATERIAL SIMULADOR DE TECIDOS VIVOS parautilização no desenvolvimento da técnica e da habilidademanual em manobras cirúrgicas, de acordo com asreivindicações 1 e 2, caracterizado por ser composto porcopolimero acrílico estirenado, água, amoníaco, calcita M 325, antiespumante e espessante.

4. MATERIAL SIMULADOR DE TECIDOS VIVOS parautilização no desenvolvimento da técnica e da habilidademanual em manobras cirúrgicas, de acordo com asreivindicações 1 a 3, caracterizado por dito veículo ser aágua.

5. MATERIAL SIMULADOR DE TECIDOS VIVOS parautilização no desenvolvimento da técnica e da habilidademanual em manobras cirúrgicas, de acordo com asreivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que autilização de mais carga na composição resulta em materialsimulador mais rígido e firme, aplicando-se à simulação detecidos como periósteo e músculo.

6. MATERIAL SIMULADOR DE TECIDOS VIVOS parautilização no desenvolvimento da técnica e da habilidademanual em manobras cirúrgicas, de acordo com asreivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que autilização de menos carga na composição resulta em materialsimulador flexível, mais elástico e macio, aplicando-se àsimulação de tecidos como pele, mucosa e gengiva.