Fraturas e implantes podem ser monitorados com sensor sem baterias

A mechanical sensor in the implant monitors the tensile and compressive forces it suffers. The measured data can be read out using an ultrasound device and analyzed by computer.
[Imagem: Felix Gattiker]

Cientistas suíços desenvolveram um novo tipo de sensor mecânico passivo, sem fios e sem circuitos eletrônicos, que permitirá que os médicos acompanhem a recuperação de ossos fraturados à medida em que eles se recuperam. Os dados coletados podem ser lidos por meio de um aparelho de ultra-som comum e interpretados por um programa de computador.

Dependendo dos valores das forças medidas pelo sensor, os médicos poderão decidir se o processo de cicatrização óssea e recalcificação está progredindo normalmente ou se há risco de que a fratura ou implante possam estar sofrendo sobrecargas, o que exigiria uma pronta intervenção.

Sensores sem fios e sem eletrônica

Já existem sensores com a mesma finalidade, mas eles são grandes e empregam complicados circuitos eletrônicos para enviar os dados coletados para fora do organismo, onde podem ser coletados como ondas de rádio.

Segundo o engenheiro Felix Gattiker, do laboratório Empa, sensores mecânicos passivos, sem partes eletrônicas terão muitas vantagens além de não usarem baterias, principalmente no aspecto financeiro, por que custarão muito menos. Além disso eles estarão muito menos sujeitos a falhas.

Medindo compressão e tensão

O sensor mecânico tem a forma de uma pequena espiral feita com tubos ocos, que é instalado sobre o implante ou a fratura, juntamente com um reservatório de líquido. Quando o implante é sujeito a compressão ou tensão, o nível do fluido na espiral muda.

O médico pode ler o nível do fluido com a ajuda de um aparelho de ultra-som. Um programa de computador então se encarrega de transformar o dado lido em uma informação sobre a carga a que está sujeito o implante.

Eco e força

A imagem do ultra-som propriamente dita é muito ruim para que o nível do fluido seja determinado visualmente. Para resolver essa limitação, os pesquisadores aproveitaram o fato de que há uma dependência entre o eco ultra-sônico produzido por toda a espiral e o nível real de líquido em seu interior - quando mais o alto nível do fluido, mais fraco será o eco que retorna do sensor, o que significa uma maior força atuando sobre ele.

O novo sensor já passou por todos os testes iniciais, inclusive nas avaliações econômicas, sendo mais barato de se produzir do que os equipamentos hoje disponíveis no mercado. O próximo passo da pesquisa é fazer os testes em animais, um passo necessário antes que ele possa vir a ser utilizado em humanos.

Fonte: Sensor monitora ossos e implantes sem eletrônica e sem baterias