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Modelo Físico-Virtual de Capnoperitônio: Avanços na Pesquisa de Deposição de Aerossóis em Oncologia
- Pituã Brasil Business
- 14 de out.
- 3 min de leitura
Introdução
O uso de terapias baseadas em aerossóis vem ganhando destaque no tratamento de carcinomatose peritoneal, especialmente com o avanço de métodos como a PIPAC (Pressurized IntraPeritoneal Aerosol Chemotherapy).Para otimizar essas técnicas, compreender o comportamento dos aerossóis dentro da cavidade abdominal é essencial — e isso exige modelos experimentais padronizados, que possam ser reproduzidos em diferentes laboratórios de acordo com exigências de qualidade e conformidade técnica (como as orientações de normas ISO aplicáveis a estudos biomédicos).
Neste contexto, pesquisadores desenvolveram um modelo físico-virtual de capnoperitônio em ratos, permitindo estudar a deposição de drogas em aerossol com precisão e controle sem precedentes.
O Desafio: Entender a Dinâmica do Aerossol em Ambientes Complexos
A aplicação de fármacos em forma de aerossol apresenta desafios significativos. Dentro da cavidade peritoneal, o fluxo de ar pressurizado, a geometria dos órgãos e a posição do aplicador influenciam diretamente a eficiência de deposição e a distribuição da droga.
Antes, os testes eram limitados a estudos in vivo, com resultados difíceis de replicar e alto custo experimental.A criação de um phantom (modelo físico impresso em 3D), validado por simulações CFD (Computational Fluid Dynamics), representa uma evolução importante para padronização e otimização de terapias intraperitoniais.
Desenvolvimento do Modelo
O estudo desenvolvido por pesquisadores europeus propôs uma abordagem em duas etapas:
Modelo virtual (in silico):A anatomia peritoneal de ratos foi reconstruída a partir de tomografias computadorizadas. Esse modelo 3D serviu como base para simulações CFD que analisaram o fluxo e a deposição de partículas de aerossol sob diferentes condições de pressão e volume.
Phantom físico (ex vivo):O modelo digital foi impresso em 3D com materiais que simulam a elasticidade dos tecidos, permitindo testes experimentais reais com aerossóis.O phantom foi conectado a um sistema pressurizado, possibilitando visualizar a deposição de partículas e validar os resultados simulados.
Essa integração entre ambiente virtual e físico cria um sistema híbrido de teste, capaz de oferecer dados altamente reprodutíveis — um requisito essencial em pesquisas que visam certificação, validação e conformidade com normas internacionais.
Principais Resultados
Os experimentos mostraram que:
A deposição de partículas depende fortemente da posição do nebulizador e da taxa de fluxo de CO₂.
Regiões anatômicas específicas exibem maior acúmulo de droga, o que pode ser otimizado ajustando o ângulo e a pressão da aplicação.
O modelo físico apresentou correlação consistente com as simulações CFD, comprovando sua confiabilidade como ferramenta de teste padronizada.
Esses resultados demonstram que o uso de phantoms capnoperitoneais pode substituir etapas iniciais de experimentação animal, acelerando o desenvolvimento de novos protocolos terapêuticos e reduzindo custos.
Impacto para o Setor e Conformidade Técnica
Para empresas e laboratórios que desenvolvem equipamentos de nebulização, dispositivos médicos ou novas formulações farmacológicas, esse tipo de modelo é estratégico.Ele permite testar e validar produtos sob condições controladas, assegurando reprodutibilidade e documentação conforme exigido por normas ISO aplicáveis à instrumentação biomédica (como a ISO 10993, ISO 13485 e ISO/IEC 17025, conforme o escopo de aplicação).
Além disso, a possibilidade de integrar o modelo a plataformas de simulação digital amplia o potencial de análise, permitindo prever falhas e otimizar parâmetros antes da execução de ensaios físicos.
Conclusão
O desenvolvimento do modelo físico-virtual de capnoperitônio para estudo de deposição de aerossóis representa um avanço significativo na pesquisa oncológica experimental.Com ele, é possível compreender de forma precisa a dinâmica dos aerossóis em terapias intraperitoniais, otimizar processos e reduzir custos, além de garantir maior padronização e rastreabilidade — pilares fundamentais para quem busca conformidade técnica e excelência científica.
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