Partial Occlusion Device - A Novel 3D-Printed Tool for Microsurgical Anastomosis Revision

Resumo Técnico: Dispositivo de Oclusão Parcial (POD) para Revisão de Anastomose Microcirúrgica

Definição do Problema
Alcançar uma anastomose vascular confiável é fundamental na microcirurgia, mas revisões são frequentemente necessárias devido a vazamentos nos sítios de sutura decorrentes da fragilidade e do pequeno diâmetro dos vasos. Historicamente, o clampeamento proximal do vaso era utilizado para facilitar a revisão, mas isso acarreta riscos de trombose e lesão vascular. Consequentemente, aplicadores de ponta de algodão (Q-tips) tornaram-se o padrão para oclusão parcial, permitindo que os cirurgiões elevem os vasos e limpem o campo de visão sem o uso de clamps. No entanto, o artigo identifica duas limitações críticas desta técnica padrão:

1. Instabilidade: As pontas arredondadas dos aplicadores de algodão criam uma superfície operatória instável que pode rolar, exigindo estabilização manual contínua.
2. Contaminação: A dispersão de fibras de algodão no campo operatório representa um risco de contaminação por partículas, podendo levar a eventos embólicos, granulomas e respostas inflamatórias.

Metodologia
O estudo introduz e avalia um novo Dispositivo de Oclusão Parcial (POD), uma ferramenta impressa em 3D projetada para replicar a função de oclusão dos cotonetes, mitigando, porém, suas limitações.

• Design e Fabricação do Dispositivo:

  • O POD foi projetado utilizando software de design auxiliado por computador (CAD) para apresentar uma superfície anterior curva que se conforma aos contornos do vaso, minimizando a pressão focal.
  • Inclui uma base de fundo plano para evitar o rolamento e um cabo estriado para engajamento com aplicadores de clamps microcirúrgicos padrão, garantindo colocação e remoção estáveis.
  • A superfície superior apresenta três selas de alturas variadas para permitir a elevação graduada do vaso e o ajuste incremental da oclusão.
  • O dispositivo foi fabricado via impressão 3D por estereolitografia (SLA) utilizando resina biocompatível BioMed White em uma impressora Form 2, seguido de lavagem, secagem e pós-cura para garantir resistência mecânica e biocompatibilidade.

• Modelo Experimental:

  • O estudo utilizou um modelo de revisão de anastomose término-terminal de artéria femoral em ratos Sprague-Dawley machos.
  • Procedimento: Após a anastomose inicial e reperfusão, as revisões foram realizadas para vazamentos persistentes. O POD foi posicionado abaixo da anastomose para alcançar a oclusão parcial, permitindo suturas adicionais.
  • Comparação: O grupo POD ($n=22$) foi comparado a um grupo controle utilizando aplicadores de ponta de algodão tradicionais ($n=13$).
  • Medidas de Desfecho: As métricas incluíram tempo de revisão, patência vascular (avaliada aos 20 e 40 minutos via teste de levantamento/lift test) e usabilidade relatada pelo cirurgião.
  • Análise Histológica: Amostras de tecido foram colhidas, fixadas e coradas com H&E. Um patologista certificado avaliou os segmentos vasculares (íntima, média, adventícia) para perda de células endoteliais, inflamação, necrose e coagulação, utilizando um sistema de pontuação adaptado de Naides et al. (2018).

Principais Contribuições

1. Instrumentação Inovadora: O desenvolvimento de um POD reutilizável e impresso em 3D que elimina o risco de dispersão de fibras associado aos aplicadores de algodão.
2. Estabilidade Aprimorada: O design de fundo plano fornece uma plataforma estável que não requer suporte manual contínuu, melhorando o controle do cirurgião.
3. Validação Comparativa: O estudo fornece dados empíricos comparando o POD ao padrão atual de cuidado (cotonetes) em relação ao tempo operatório, taxas de patência e impacto histológico.

Resultos

• Tempo Operatório: Não houve diferença estatisticamente significativa nos tempos de revisão entre os dois grupos. O tempo médio para os aplicadores de ponta de algodão foi de $3,81 \pm 2,50$ minutos, comparado a $4,00 \pm 2,15$ minutos para o POD ($p = 0,5382$).
• Patência Vascular:
  • Grupo de ponta de algodão: 100% de patência (13/13) aos 40 minutos.
  • Grupo POD: 90,9% de patência (20/22) aos 40 minutos. Dois falhas ocorreram: uma dentro de 20 minutos pós-revisão e uma antes dos 40 minutos devido à mortalidade intraoperatória.
• Feedback dos Cirurgiões: Doze cirurgiões relataram que o POD melhorou a manobrabilidade, visualização e controle, eliminando a interferência de fibras. Dois cirurgiões preferiram as pontas de algodão para casos que exigiam maior elevação do vaso.
• Histopatologia:
  • Ambos os grupos exibiram perda de células endoteliais e inflamação em comparação com os vasos controle, mas nenhuma necrose foi observada em nenhum dos grupos.
  • A pontuação quantitativa não mostrou diferenças estatisticamente significativas entre os grupos POD e de ponta de algodão nas pontuações de lesão da íntima ($p=1,0$), média ($p=0,50$) ou adventícia ($p=0,52$).
  • Observação Qualitativa: Embora as pontuações tenham sido semelhantes, a avaliação qualitativa sugeriu que os vasos tratados com ponta de algodão exibiram uma densidade maior de células inflamatórias em comparação com as células esparsas e distribuídas circunferencialmente nos vasos tratados com o POD.

Significância e Alegações
O artigo postula que o POD é uma alternativa prática e reutilizável aos aplicadores de ponta de algodão que aborda limitações específicas da prática e do treinamento microcirúrgico. Os autores alegam que o dispositivo oferece vantagens funcionais distintas:

• Segurança: Ao eliminar a dispersão de fibras de algodão, o POD reduz o risco de contaminação por partículas e complicações inflamatórias ou embólicas associadas.
• Eficiência e Estabilidade: O design melhora a estabilidade intraoperatória e a visibilidade sem aumentar o tempo operatório.
• Viabilidade: Com taxas de patência e tempos operatórios comparáveis à técnica padrão, o POD demonstra viabilidade para integração nos fluxos de trabalho microcirúrgicos existentes.

Os autores concluem que, embora o POD tenha desempenho comparável às técnicas atuais, sua capacidade de fornecer um ambiente estável e livre de fibras representa um avanço promissor. Eles observam que a variabilidade nos resultados de patência e a necessidade de maior elevação vascular em alguns casos justificam investigações adicionais, estudos maiores e otimização do dispositivo antes de uma translação clínica mais ampla.