Tecnologia otimiza o uso de ventiladores pulmonares e de leitos em UTI

Elton Alisson  |  Pesquisa para Inovação – Um tomógrafo por impedância elétrica desenvolvido pela startup paulista Timpel para monitorar pacientes que necessitam de ventilação artificial pode ajudar a aumentar a disponibilidade de ventiladores pulmonares e, consequentemente, de leitos em unidades de terapia intensiva (UTIs) para pacientes com COVID-19 em estado grave.

Desenvolvido por meio de um projeto apoiado pela FAPESP, o equipamento já está sendo utilizado em hospitais no Brasil, Europa, Estados Unidos, Japão e no Oriente Médio. Em São Paulo, os equipamentos da Timpel já estão em operação no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP), Hospital Emílio Ribas, Instituto do Coração (Incor) e em diversos hospitais privados. 

“Temos mais de 150 equipamentos em operação hoje, sendo que alguns estão sendo usados em hospitais na Itália, Espanha e nos Estados Unidos no tratamento de pacientes com COVID-19”, diz ao Pesquisa para Inovação Rafael Holzhacker, presidente da empresa.

O tomógrafo por impedância elétrica (TIE) desenvolvido pela empresa permite monitorar e otimizar a ventilação artificial em pacientes em tratamento intensivo com os objetivos de minimizar os efeitos colaterais e diminuir o tempo de dependência de ventilação mecânica.

O princípio tecnológico do equipamento é a avaliação da resistência à passagem de uma corrente elétrica (a impedância), que varia substancialmente devido ao ar nos pulmões, na medida em que o paciente inspira e expira.

Por meio de uma cinta com 32 eletrodos, o equipamento emite uma corrente elétrica de baixa intensidade ao redor do tórax do paciente – similar à corrente elétrica utilizada em exames de eletrocardiograma.

À medida que atravessa o tórax e encontra diferentes resistências no percurso, a corrente elétrica indica a região dos pulmões por onde o ar está circulando. Com base na impedância medida na superfície do tórax são geradas 50 imagens por segundo, que representam a distribuição e a dinâmica de insuflação do pulmão, fornecendo uma informação vital ao médico, em tempo real, à beira do leito.

Um software integrado ao equipamento, desenvolvido durante um projeto apoiado pelo PIPE-FAPESP, permite à equipe médica avaliar a melhor estratégia de ventilação protetora para o paciente.

“O equipamento possibilita avaliar a evolução do paciente no leito, reduzindo a necessidade de fazer tomografias por raios X recorrentes e o risco de transportá-lo para a radiologia, uma operação muito arriscada para pacientes com COVID-19, que precisam ser mantidos em isolamento”, afirma Holzhacker.

Segundo ele, o ajuste da estratégia de ventilação por meio do equipamento é especialmente importante no tratamento dos casos de COVID-19 porque esses pacientes precisam ser ventilados muitas vezes de forma não intuitiva.

O tratamento convencional para esses pacientes, que apresentam baixíssima oxigenação, é aumentar gradativamente a pressão e a concentração de oxigênio. Porém, se a pressão for superdimensionada, corre-se o risco de causar danos aos pulmões – com hiperdistensão e barotrauma (lesão nos tecidos pulmonares).

“Nesse caso, os pulmões dos pacientes podem ser danificados como um efeito colateral da ventilação, além da infecção pelo novo coronavírus”, pondera Holzhacker.

A empresa pretende utilizar os dados da aplicação do equipamento no tratamento de pacientes graves com COVID-19 na Itália e Espanha para desenvolver e validar um algoritmo computacional específico para definição de estratégias de ventilação em casos da doença.

“O equipamento e os algoritmos que usamos hoje já são extremamente úteis para o tratamento de pacientes com COVID-19. Mas pretendemos desenvolver uma ferramenta ainda mais simplificada e direcionada para o tratamento da doença”, ressalta Holzhacker.

Parceria com universidades

O equipamento foi desenvolvido pela empresa por meio de convênios com a Faculdade de Medicina e da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP) e a Universidade Federal do ABC (UFABC).

Os primeiros estudos conduzidos pela Timpel sobre novas técnicas de ventilação artificial datam do ano de 2002 e revelaram a necessidade de um equipamento que fizesse um monitoramento contínuo e individualizado das estratégias de tratamento.

Os primeiros equipamentos começaram a ser comercializados em 2015, depois que a empresa obteve a aprovação da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), da Comunidade Europeia e, posteriormente, da Food and Drug Administration (FDA) – a agência regulatória do Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos Estados Unidos.

Inicialmente a empresa foi incubada no Centro de Inovação, Empreendedorismo e Tecnologia (Cietec), em São Paulo.

Além da sede, em São Paulo, mantém uma filial na Holanda, com uma equipe de vendas e de suporte clínico para atender os clientes da Europa.