Tecnologia espacial na nova técnica para combater o cancro da mama

ActiveFU will offer a non-invasive treatment option for cancer
Hugo Brunsveld van Hulten
19 Janeiro 2004

Está a ser desenvolvido um novo sistema não invasivo para o tratamento do cancro com tecnologia proveniente da indústria espacial europeia. O cancro da mama é o primeiro alvo para este novo tratamento, que poderá estar em condições de ser utilizado já em 2006.

O empresário holandês Hugo Brunsveld van Hulten apresentou uma solução para ajudar os médicos na sua luta contra o cancro da mama, que combina duas técnicas: MRI (Magnetic Resonance Imaging - Ressonância Magnética) para localizar e diagnosticar tecidos cancerosos e HIFU (High-Intensity Focused Ultrasound - Ultra-sons Focalizados de Alta Intensidade) para “queimar” células malignas.

Esta invenção, denominada ActiveFU, está a ser desenvolvida por Brunsveld van Hulten no novo ESI (European Space Incubator) do ESTEC, o Centro Europeu Espacial de Investigação e Tecnologia da ESA, na Holanda. Através da utilização de tecnologias espaciais e da grande experiência das equipas de investigação espacial da ESA já foram superados vários desafios.

"HIFU é uma técnica de intervenção comprovada para a ablação de células cancerosas no corpo humano," explica Brunsveld van Hulten. "Esta técnica, combinada com os recentes avanços nas capacidades da ressonância magnética (MRI), que pode fornecer uma correcta visualização em tempo real da área, dará ao operador da ActiveFU, durante o tratamento, um controlo altamente sofisticado dos procedimentos hipertérmicos de “targeting” tumores.

Este sistema inovador oferecerá aos doentes de cancro a possibilidade de se submeterem a um tratamento não invasivo mais tolerável e sem os efeitos colaterais negativos associados à químio e à rádio-terapias.

"Os benefícios também incluem poupanças para o serviço público de saúde, porque se trata de um tratamento que não exige o internamento do paciente," acrescentou Brunsveld van Hulten.

Sendo originalmente um matemático, Brunsveld van Hulten começou a trabalhar na área da detecção remota, mas desde o início dos anos noventa esteve envolvido na utilização de MRI para efectuar biópsias na área do cancro da mama e no estudo da utilização de ultra-sons em tratamentos médicos.

"Tive esta ideia quando olhei para o mercado de MRI, o qual ainda hoje continua limitado aos diagnósticos. Eu vi que o passo lógico seguinte para a utilização de MRI seria a terapia intervencional," explicou Brunsveld van Hulten. “Cheguei à conclusão de que a utilização de um sistema dedicado HIFU, com uma bobina de ressonância de qualidade para o exame do peito (o dispositivo que efectivamente produz a imagem), poderia representar um enorme progresso."

"Esta bobina de ressonância também permite diagnósticos não invasivos a partir de MRI ou a execução de espectroscopias de ressonância magnética para análises químicas e biópsias para patologias, o que completa um competitivo conjunto de ferramentas de diagnóstico e intervenção num serviço de ressonância magnética.”

Para ganhar outra vantagem competitiva, Brunsveld van Hulten seleccionou uma bobina de ressonância do peito, compatível com os mais recentes sistemas 1.5-Tesla e 3-Tesla, com uma velocidade de aquisição mais elevada e com resolução melhorada, colocados no mercado pelos três principais fornecedores de digitalizadores de MRI: General Electric, Siemens e Philips.

A sua nova técnica pode ser utilizada para tratar qualquer tumor pequeno e localizado. No entanto, Brunsveld van Hulten optou por se concentrar inicialmente no tratamento do cancro da mama, pois esta é uma das mais predominantes formas de cancro que afecta em particular mulheres entre os 35 e os 69 anos.

A ajuda obtida graças à experiência da ESA, sob o patrocínio do ESI

A Concurrent Design Facility da ESA verifica a concepção de nível superior

Falta ainda colocar no sítio certo muitas peças deste imenso puzzle, antes que os pacientes possam ser tratados com esta nova técnica. É por este motivo que são tão importantes, quer a utilização do Incubador Espacial Europeu (ESI) do ESTEC, quer o apoio dos especialistas em medicina e dos engenheiros da ESA.

"A capacidade da ESA para simular sistemas complexos tem sido vital para determinar quais os melhores materiais e tecnologias a utilizar," disse Brunsveld van Hulten. A plataforma de software EuroSim - originalmente desenvolvida para a ESA para simular em tempo real o comportamento dos satélites - foi utilizada para ajudar a resolver as complexidades técnicas inerentes à concepção do sistema.

Apesar de muito do hardware ser standard, Brunsveld van Hulten realçou que "foram os circuitos electrónicos e software integrado da ESA que me permitiram desenvolver um sistema para controlo e simulação em tempo real do processo principal de tratamento térmico – vantagens exclusivas obtidas graças à aplicação das tecnologias espaciais neste já avançado produto médico."

A experiência da ESA na modelação da propagação de ondas tem sido essencial para que as duas tecnologias, MRI e HIFU, funcionem em conjunto de forma optimizada. A modelação permite uma simulação rápida das definições do transdutor de ultra-sons para controlar os efeitos antes do próprio tratamento.

Geralmente, a formação de imagens por ressonância magnética é perturbada pelo sistema terapêutico por ultra-sons. No entanto, Brunsveld van Hulten resolveu esta situação com a ajuda dos especialistas da ESA para ajustar as fases e as frequências do sinal, de forma a que um médico que esteja a utilizar a ActiveFU possa realizar a intervenção e, ao mesmo tempo, seguir o resultado através de MRI.

São utilizados motores miniatura piezo não magnéticos para posicionar o equipamento antes da intervenção. A Cedrat Technologies desenvolveu inicialmente estes motores para aplicações espaciais onde não podia ocorrer qualquer perturbação do campo magnético homogéneo.

Em Dezembro a Concurrent Design Facility (CDF) da ESA foi utilizada para ajustar e precisar os requisitos técnicos dos componentes deste complexo projecto. Especialistas de diferentes áreas técnicas participaram em várias sessões organizadas pela CDF onde “negociaram” activamente os requisitos dos seus respectivos subsistemas. Este processo dinâmico realça e elimina rapidamente os conflitos existentes no sistema a um nível superior de concepção.

ESI stand at the Industry Space Days in ESTEC
O Incubador Espacial Europeu apoia os empresários na utilização da tecnologia espacial

Para além do apoio obtido pela experiência médica interna da ESA, o ESI também ajudou Brunsveld van Hulten na organização de uma workshop internacional, sob os auspícios da ESA, para consultar prestigiados especialistas médicos externos à Agência. Os participantes debateram os requisitos dos utilizadores e as limitações operacionais, bem como os novos métodos de diagnóstico não invasivos utilizados pela tecnologia MRI em franco desenvolvimento.

A ActiveFU é o primeiro produto a emergir do ESI. Bruno Naulais, gestor do ESI disse, “A nossa experiência com o projecto ActiveFU demonstrou que o ESI pode fazer a ponte entre uma ideia e o início de um negócio concreto. Ela apoia empresários como Brunsveld van Hulten na construção de um projecto viável, na condução de estudos exequíveis sobre a tecnologia que deverá ser utilizada, e na condução do projecto para um nível onde o capital de risco seja atractivo para co-financiar o seu desenvolvimento futuro."

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