Plástico na Medicina: Alta resistência mecânica dos compósitos interessa às próteses

Um novo filão para a indústria do plástico está ganhando corpo nos países do primeiro mundo. São as próteses fabricadas com materiais compósitos, voltadas para substituir metais como aço, duralumínio e titânio, hoje predominantes nesse tipo de aplicação. Os compósitos têm as vantagens de serem muito resistentes, mais leves, biocompatíveis, não sofrerem corrosão e não interferirem em exames de saúde que operam com campos magnéticos, como os de ressonância magnética nuclear.

AACD seleciona os materiais mais adequados para cada caso

Os compósitos têm sido usados para fazer três diferentes tipos de próteses. Uma dessas famílias é a das usadas internamente nos pacientes. São os casos, por exemplo, de próteses para fixações ósseas localizadas nos quadris ou articulações, como joelhos e cotovelos. Um segundo tipo é o de fixadores de ossos externos, visíveis quando instaladas nos pacientes e muito usados para corrigir fraturas nas pernas e braços. O terceiro é o voltado para substituir membros perdidos em acidentes ou doenças, como pés e mãos.

“É um mercado incipiente em todo o mundo”, explica Paulo Camatta, gerente executivo da Associação Latino-Americana de Materiais Compósitos (Almaco). Além de novo, tal mercado trabalha com volumes de produção reduzidos. “São peças feitas por encomenda para cada paciente”. De acordo com Camatta, uma das formulações mais indicadas é a da resina epóxi enriquecida com fibras de carbono, compósito muito usado na indústria aeroespacial e também em peças presentes nos carros da Fórmula 1.

A informação é confirmada por Guilherme Wolf Lebrão, professor doutor em materiais de construção do Instituto Mauá de Tecnologia. “Hoje o aproveitamento desse material está evoluindo rapidamente”, afirma. Ele explica que a ideia de utilizar essa formulação é antiga, mas até há pouco tempo a tecnologia existente não correspondia às necessidades. A resina epóxi usada é um material termofixo resultante da reação entre bisfenol e aminas. Com os métodos antes existentes, a reação não acontecia de forma completa. Caso ocorra a sobra de algum componente o material causa danos à saúde. “Hoje foram desenvolvidas técnicas que atingem a estequiometria ideal, o problema foi superado”, explicou.

O professor lembra que outros polímeros reforçados com a fibra de carbono podem ser usados, casos do polietileno, PET, acrílico, poliuretano, teflon e silicone. As matérias-primas para essas aplicações são todas importadas, fabricadas por grandes nomes mundiais da indústria química. Os fabricantes de próteses também estão quase todos no exterior. “A Selaz é única empresa brasileira que conheço que faz próteses com compósitos de fibra de carbono no Brasil. Ela produz peças de fixação óssea externa”, informa. Com sede em São José dos Campos-SP, a Selaz foi criada em 2010 por meio de uma cessão negociada com a Cenic Engenharia, ligada ao setor aeroespecial.

Transformação – Existem vários métodos de transformação para esses tipos de compósitos. “No caso das próteses, o mais usado é o vacuum bag [bolsa de vácuo]”, informa Camatta. Consiste na colocação de uma bolsa sobre um laminado de compósito que, por sua vez, se encontra sobre um molde com o formato desejado da peça e sujeito à ação de uma bomba de vácuo. Com isso, é criada uma força externa sobre o laminado que remove as bolhas de ar e o excesso de resina, proporcionando o formato projetaod.

A bolsa deve ser feita de filme polimérico transparente com espessura de 0,2 a 0,4 milímetros, podendo ser confeccionadas de poliamida, PVA ou polipropileno, materiais resistentes ao ataque químico da resina e às temperaturas altas atingidas pela operação. A pressão necessária para o procedimento é de, no mínimo, 10 psi (em torno de 0,7 atm). “Uma alternativa para determinados casos é a laminação manual, processo bastante artesanal”, explica o gerente da Almaco.

Rosane: PE, PP e acrílico podem entrar na confecção de encaixes

AACD – A Associação de Assistência à Criança Deficiente (AACD) é uma das grandes usuárias de próteses do País. “Nós compramos de fornecedores vários componentes das próteses. A parte do encaixe, aquela que liga o corpo do paciente com a peça que substitui a parte amputada, é fabricada por nós”, conta Rosane Chamlian, gerente médica de reabilitação.

As peças pré-fabricadas, quase todas importadas, são feitas de alumínio, aço ou titânio. O material precisa dar sustentação ao paciente e é escolhido caso a caso. “Quem for mais leve fica com a de alumínio”, exemplifica. O plástico é bastante aproveitado em determinados itens, em especial nos encaixes. “O polietileno e o polipropileno são os mais usados. Às vezes o melhor é o acrílico”. Os moldes dos encaixes são obtidos por meio do engessamento do local afetado, quando a peça for usinada de maneira artesanal, ou a partir do escaneamento feito no paciente, quando a confecção fica por conta de um equipamento de usinagem.