Biofísica

Dois em um

Dispositivo usa ultrassom e laser simultaneamente para reabilitar pacientes com artrose

Emissor de ultrassom no centro e quatro emissores de laser.

Imagem: eduardo cesarEmissor de ultrassom no centro e quatro emissores de laserImagem: eduardo cesar

A artrose, doença reumática que afeta as articulações do corpo provocando dor e limitando os movimentos, atinge cerca de 20% da população mundial. A incidência da enfermidade, conhecida nos meios médicos como osteoartrose ou osteoartrite, aumenta com a idade e estima-se que atinja 85% da população até os 64 anos, tornando-se universal após os 85. Incurável, o tratamento consiste em aliviar a dor e melhorar o padrão funcional dos pacientes, com a recuperação ou manutenção dos movimentos. A boa notícia é que um grupo de cientistas da Universidade de São Paulo (USP) e da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveu uma nova possibilidade terapêutica para a doença, conjugando o uso simultâneo do ultrassom e do laser. Estudos clínicos experimentais com o dispositivo envolvendo cerca de 80 mulheres com artrose nas mãos e nos joelhos mostraram resultados animadores. Uma patente do aparelho, que se encontra em fase de protótipo e precisa ser aprovado pelas autoridades sanitárias do país para ser usado comercialmente, foi depositada em março de 2014 no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI).

Os efeitos positivos do ultrassom e do laser na reabilitação de pacientes que sofrem de artrose e outros problemas nas articulações já são bem conhecidos de médicos, fisioterapeutas e terapeutas ocupacionais. A novidade está na aplicação simultânea, a partir de um único aparelho, das duas técnicas. “A metodologia que desenvolvemos é pioneira e combina os efeitos mecânicos do ultrassom com os efeitos fototerapêuticos do laser. Eles produzem um efeito sinérgico de considerável amplitude, aliviando a dor e acelerando a recuperação do estado de inflamação. Com isso, a tecnologia reduz o tempo do tratamento, acelera a reabilitação física do paciente e agiliza seu retorno às atividades cotidianas”, diz o físico Vanderlei Salvador Bagnato, professor do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC-USP) e coordenador do Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CePOF), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid) financiados pela FAPESP.

Bagnato explica que o ultrassom é uma forma de onda mecânica, por meio da qual a energia vibracional é transformada em energia molecular e propicia diversos efeitos terapêuticos, entre eles o aumento da vascularização e da síntese de colágeno, além de acelerar a diminuição do processo inflamatório levando à reparação tecidual. O feixe de laser é composto por ondas eletromagnéticas que, de alguma forma, geram efeitos modulatórios e estimulantes, como alívio da dor e regeneração do tecido. “Como o ultrassom é um estímulo essencialmente mecânico, é preciso que o organismo responda a ele. Caso a região esteja muito debilitada, essa resposta é limitada. Assim, a estimulação a laser completa a ação terapêutica”, diz Bagnato, que também é coordenador da Agência USP de Inovação.

A forma de aplicação e o gabinete do aparelho

Imagem: eduardo cesarA forma de aplicação e o gabinete do aparelhoImagem: eduardo cesar

“O dispositivo que nosso grupo criou, associando o laser e o ultrassom em um único equipamento, potencializa o efeito terapêutico, de maneira não invasiva e não farmacológica, o que é vantajoso nos casos de pessoas com doenças crônicas, idosos, adultos em idade produtiva ou atletas. Por essas características, pode ser associado a outros tratamentos existentes”, diz a terapeuta ocupacional Alessandra Rossi Paolillo, professora do Departamento de Terapia Ocupacional da UFSCar e integrante da equipe que desenvolveu a nova tecnologia. “Outras vantagens do sistema são a característica ergonômica e a portabilidade, o que permite sua utilização em atendimentos domiciliares ou ambulatoriais, tanto para a reabilitação física quanto para tratamentos de estética corporal.”

Nas sessões terapêuticas realizadas experimentalmente com um grupo de 43 mulheres com idades ente 60 e 80 anos com artrose nas mãos, o protótipo foi aplicado em cinco pontos durante 15 minutos em cada mão, com movimentos circulares, lentos e suaves. As sessões foram realizadas uma vez por semana durante três meses. Segundo Alessandra, avaliações quantitativas e qualitativas ocorreram no período pré e pós-tratamento. “Primeiro, realizamos exames de raios X para o diagnóstico da osteoartrose. Em seguida, avaliamos a força de preensão com um dinamômetro de mão e fizemos avaliações com ajuda de um eletrogoniômetro para medir a amplitude articular dos dedos simultaneamente ao uso de um acelerômetro posicionado no punho para mensurar aceleração, velocidade e quantidade de movimentos”, diz a terapeuta ocupacional.

Redução do tempo
Ao final do tratamento, os pesquisadores avaliaram os limiares de dor e funcionalidade das mãos das pacientes e constataram, por meio de um teste específico, que a redução do tempo de execução da atividade “pegar objetos pequenos” caiu de cerca de 11 segundos para 8 segundos. “Isso indica que as pacientes apresentaram maior coordenação motora fina e funcionalidade pela simulação de movimentos e preensão de objetos de uso cotidiano. Também houve aumento significativo do limiar de dor para o grupo tratado com o equipamento, enquanto não houve diferenças significativas para o grupo placebo”, diz Alessandra.

Os bons resultados apresentados pelo dispositivo desenvolvido pelo grupo de pesquisadores de São Carlos, do qual também fazem parte as fisioterapeutas Jéssica Patrícia João e Fernanda Rossi Paolillo, o físico Herbert João e a aluna de graduação Daniela Frascá, do IFSC-USP, atraíram a atenção de empresas. Segundo Vanderlei Bagnato, a MM Optics, companhia sediada no polo tecnológico de São Carlos, já demonstrou interesse em fabricar o dispositivo e disponibilizá-lo para os profissionais da saúde do Brasil. “Um valor estimado para o aparelho é de R$ 10 mil reais”, diz Bagnato. Os pesquisadores estimam que, dentro de um ano, os estudos estejam finalizados e o equipamento possa estar pronto para ser colocado no mercado.

Projeto
CePOF – Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (nº 2013/07276-1); Modalidade Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid); Pesquisador responsável Vanderlei Bagnato (USP); Investimento R$ 8.287.218,51 e US$ 5.825.805,65 no período de 5 anos (FAPESP).

Artigo científico
PAOLILLO, A. R. et al. Synergic effects of ultrasound and laser on the pain relief in women with hand osteoarthritis. Lasers in Medical Science. v. 30, p. 279-86. 2015.