PESQUISA INOVATIVA EM PEQUENAS EMPRESAS (PIPE)

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O cobertor de luz dos recém-nascidos

Empresa de Campinas desenvolve um aparelho com fibras ópticas para tratar a icterícia

ED. 44 | JULHO 1999

 

Num dos cantos da oficina da Komlux, uma pequena empresa de Campinas que fabrica equipamentos de fibras ópticas, o analista de sistemas Cícero Lívio Omegna de Souza Filho toma nas mãos, com delicadeza e orgulho, uma manta que irradia luz azul, como se segurasse um bebê. Não se trata apenas de uma comparação, que expressa seu discreto sentimento. Omegna Filho dedica-se há dois anos ao desenvolvimento dessa malha feita de fibras ópticas que poderá se mostrar, dentro de alguns meses, uma alternativa ao tratamento convencional de um problema que atinge justamente os recém-nascidos: o excesso de bilirrubina no sangue, que causa a chamada icterícia, reconhecida pela coloração amarelada que dá à pele. Se não eliminada rapidamente, a bilirrubina – pigmento biliar, normalmente filtrado pela placenta ou quebrado pelo fígado do recém-nascido – causa surdez e danos ao sistema nervoso central.

A icterícia é comum. Todo ano, nascem, no Brasil, cerca de 200 mil crianças com índices elevados de bilirrubina no sangue, o equivalente a 5% dos nascimentos. Dessas, metade mereceria cuidados médicos mais intensivos. Acontece que o tratamento convencional – chamado fototerapia, porque a luz decompõe a substância, que é eliminada do organismo – apresenta uma série de inconvenientes. Durante horas ou dias, os recém-nascidos permanecem num berço, apenas com uma fralda e uma venda nos olhos, submetidos à luz que sai de sete lâmpadas fluorescentes (ou de 14 lâmpadas, metade colocada acima e metade embaixo do bebê, nos aparelhos de fototerapia dupla).

Descoberto em 1956 pela enfermeira inglesa J. Ward, a primeira a verificar que as crianças perdiam o tom amarelado da pele quando dormiam próximas da janela ou tomavam sol no jardim do Rockford General Hospital, em Essex, o método do banho de luz funciona, mas para a mãe, que deseja a proximidade do filho, parece uma tortura. Embora seja o melhor disponível no momento, não é considerado tecnicamente muito eficiente: como as lâmpadas não podem ser colocadas muito próximas do bebê, sob o risco de provocarem queimaduras, parte da energia se perde pela distância e outra se transforma em calor, que acentua o desconforto do tratamento.

Comodidade
A equipe da Komlux caminha para resolver esses inconvenientes. Tão logo esteja pronta, provavelmente no final do próximo ano, a manta de luz poderá ser usada em contato direto com o corpo do recém-nascido, como um simples cobertor, mas sem gerar calor. A criança poderá se deitar, com roupa, sobre a trama de fibras ópticas ou ser enrolado com o cobertor, no colo da mãe. Muito mais confortável, portanto. A eficiência do processo se mantém porque se trata da chamada luz fria: a fonte de luz, à qual se liga o feixe de fibras ópticas, filtra o calor e as faixas indesejáveis do espectro da luz, sobretudo o infravermelho e o ultravioleta, deixando passar apenas o azul.

“A luz praticamente não se perde pelo caminho”, assegura Omegna Filho, coordenador do projeto Desenvolvimento de um Equipamento para Fototerapia Neonatal baseado em Fibra Óptica Corrugada (modificada mecanicamente), já na segunda fase do Programa Inovação Tecnológica em Pequenas Empresas (PITE), da FAPESP, com um crédito adicional de R$ 200 mil, após R$ 50 mil da primeira fase.

Mundialmente, o produto que está nascendo na empresa de Campinas representa um marco na história da fototerapia, na avaliação do médico Fernando Facchini, professor do Centro de Assistência Integral à Saúde da Mulher (Caism) da Universidade Estadual de Campinas. “É outra geração de equipamento”, diz. Aos 64 anos, Facchini assiste à história. Trabalhou durante 19 anos na pediatria do Hospital Nove de Julho, em São Paulo, antes de ingressar na Unicamp, em 1981, e dedicar-se mais intensamente às pesquisas. Foi no início dos anos 90 que lhe chegaram às mãos os primeiros artigos científicos sobre a malha de luz.

Somente há dois anos, porém, é que conseguiu importar as malhas e iniciar os testes no Caism, com resultados tranqüilizadores. “A criança pode ser cuidada pela mãe como se não estivesse fazendo fototerapia”, diz ele. Nos Estados Unidos, o produto, conhecido como biliblanket, é empregado com regularidade, até mesmo em tratamentos domiciliares, reduzindo os custos hospitalares.

Facchini tem participado da história não apenas como usuário de novas tecnologias. Em 1997, foi ele quem levou a Omegna Filho, da Komlux, o desafio de produzir um equivalente nacional, se possível melhor e mais eficiente que o importado, que custa cerca de US$ 8 mil. Não foi uma escolha casual. Durante seis anos, entre 1977 e 1983, Omegna Filho trabalhou como técnico na Universidade Estadual de Campinas no projeto de pesquisa e desenvolvimento de fibras ópticas para telecomunicações no Brasil.

Saiu de lá com 21 anos e, enquanto estudava Análise de Sistemas, na Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUCC), participava do projeto e da construção das máquinas da ABCxtal Fibras Ópticas, do grupo mineiro Algar, que se tornaria uma das mais maiores fabricantes nacionais de fibras ópticas. O senso empreendedor levou-o a criar sua própria empresa em 1986, na qual ganhou experiência na fabricação de equipamentos ópticos para indústria e construção civil e no desenvolvimento de produtos da área médica, como endoscópios e videoendoscópios com fibras ópticas.

Resultados
Em julho do ano passado, sob a coordenação de Facchini, que se tornou um dos consultores do projeto, o primeiro protótipo da manta nacional foi comparado com a importada no laboratório do Caism. Sobre as duas foram colocados capilares de vidro com um líquido de amarelo intenso, constituído por bilirrubina diluída em plasma sangüíneo. E, de tempos em tempos, era avaliada a decomposição da bilirrubina sob a ação da luz emitida pelas mantas. No final, mostraram-se equivalentes.

Mas o trabalho não se limita à simples nacionalização. Sob a consultoria do engenheiro mecânico João Plaza, professor aposentado da Universidade de São Paulo e da Unicamp que coordena os cinco bolsistas mantidos pela FAPESP, e do físico Geraldo Ferreira Mendes, também professor aposentado da Unicamp, a equipe inovou ao criar imperfeições na superfície das fibras ópticas, as tais corrugações mencionadas no título do projeto financiado pela FAPESP. São defeitos obviamente controlados, criados por meio de pressão e de aquecimento da trama de fios, com a finalidade de aumentar a dispersão da luz.

Assim, após percorrer de modo impecável o feixe de fibras ópticas, a luz vai escapar e se espalhar aleatoriamente ao chegar à trama, contribuindo para ampliar a área coberta dos recém-nascidos e acelerar a decomposição da bilirrubina. “Estamos usando uma propriedade das fibras ópticas, a reflexão interna total, e depois a negamos completamente”, explica Mendes, que fez mestrado em óptica na Universidade Rochester, nos Estados Unidos, e se doutorou em microeletrônica na Unicamp, onde lecionou de 1970 a 1982, antes de se dedicar à assessoria em óptica.

Os pesquisadores procuram atualmente aperfeiçoar a manta de fibras ópticas. A trama, que se segue ao feixe de fibras ópticas, ocupa uma área aproximada de 23 por 10 centímetros, próxima à da similar norte-americana. Os pesquisadores pretendem aumentar essa área ou dividir o feixe de fibras ópticas em duas ou mais tramas, para que uma superfície maior dos recém-nascidos seja coberta pela luz. Pretendem também tornar a manta mais flexível, usando fibras mais finas. Os experimentos em andamento empregam fibras de 0,25 milímetro, com diâmetro três vezes menor que o dos fios utilizados atualmente.

Omegna Filho, cujos cinco filhos receberam banho de luz, embora nenhum exigindo maiores cuidados, calcula que a manta depois de pronta poderá custar cerca de R$ 2.500, equivalente aos equipamentos convencionais de fototerapia e um terço do preço dos similares importados. Ainda que atento ao mercado, planeja com rigor a próxima etapa da pesquisa: o teste nas próprias crianças, previsto para meados deste semestre.

Seu olhar alonga-se para a possibilidade de produzir no Brasil as fibras ópticas da manta, feitas de plástico, o polimetil-metacrilato, e ainda importadas do Japão ou dos Estados Unidos. Olhando para a máquina de fibras ópticas de vidro, que ele ajudou a construir na ABCxtal e alguns anos depois comprou, ele conta que as fibras de plástico poderiam ser feitas por um processo equivalente, a um custo estimado de US$ 10 milhões, mas com uma demanda mensal também próxima desse valor.

O Videoendoscópio
Até setembro, a equipe de pesquisadores da Komlux deve concluir a etapa inicial de outro projeto, o desenvolvimento de um protótipo do videoendoscópio. A pesquisa, aprovada na segunda etapa do Programa de Inovação Tecnológica em Pequena Empresa, encontra-se na Fase 1, com financiamento de R$ 50 mil. Trata-se de um acréscimo de eletrônica ao aparelho comum, que consiste basicamente em uma haste metálica dotada de uma lente que permite a visualização de áreas do interior do corpo humano sem a necessidade de grandes incisões.

O projeto, ao qual os especialistas se dedicam desde abril deste ano, consiste na substituição da lente ocular e do acoplador óptico do aparelho comum por uma microcâmera. Como no modelo original, o endoscópio é ligado a um feixe de fibras ópticas, que ilumina o objeto ou órgão a ser analisado. Nesta nova versão, a microcâmera capta e envia as imagens para um monitor de vídeo ou de computador, no qual podem ser observadas.

Mais do que conforto, pois o médico não precisará mais se debruçar sobre o aparelho e sobre os pacientes para conduzir seus exames, a inovação tem outras implicações. Provavelmente, reduzirá o peso e principalmente o custo do aparelho. “Como as microcâmeras são extremamente pequenas, o endoscópio se torna do tamanho de uma caneta”, conta o coordenador do projeto, Geraldo Ferreira Mendes. O protótipo, que ele mostra em seguida, assemelha-se, de fato, a uma caneta. “E está funcionando”, comenta.

Para desenvolver o projeto, Mendes está se valendo da chamada óptica gradiente, constituída por lentes planas, que mudam gradualmente o índice de refração do meio onde a luz se propaga. Produzem uma variação contínua da refração da luz. Alteram o foco de acordo com o objeto. Portanto, a imagem é sempre focalizada, independentemente da distância. As lentes clássicas, da óptica convencional, são esféricas, mantêm o índice de refração homogêneo. É a alteração da espessura da lente, mais estreita nas bordas, que provoca a refração da luz. Em conseqüência, os objetos ou o observador precisam se distanciar para atingir o foco da lente.

O trabalho financiado pela FAPESP trata do aparelho mais comum, o nasoscópio, para exames de narizes, mas Mendes imagina que a nova tecnologia poderá ser expandida e levar à criação de aparelhos similares, como o videootoscópio, para exame do aparelho auditivo, ou o intraoral, de uso odontológico. “Sendo barateado, o aparelho vai se enquadrar mais facilmente em diversas especialidades”, comenta. Cálculos preliminares indicam que cerca de 50 mil médicos poderiam utilizar endoscópio, nas diferentes áreas (otorrinolaringologia, neurologia, ortopedia, pneumologia e ginecologia, por exemplo). Há também outras aplicações, como os endoscópios industriais, utilizados, por exemplo, para inspeções no interior de motores.

 

 


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