LISTA PERSOANELOR IMPLICATE IN PROIECT:
Dr. George Jinescu- Responsabil Proiect
Dr. Nicolae Bacalbasa- Asistent Universitar
Mihaela Ban- Altele Studii Superioare, membru proiect
Dr. Evtodiev Andra- medic rezident, membru proiect
Dr. Marin Iulia Adelina- medic rezident, membru proiect

Cod proiect: COFUND-MANUNET III-MedIn-3
Nr contractului: 35
Titlul proiectului: Dispozitive medicale functionalizate noi pentru interventii chirurgicale in cavitatea pelviana
Acronimul proiectului: MedIn
Domeniu: 4 - Eco-nano-tehnologii și materiale avansate

Abstract:
Incidenta cancerului de toate tipurile este in crestere in intreaga lume, si astfel numarul interventiilor chirurgicale in domeniul oncologic inregistreaza o continua crestere de la un an la altul. In unele cazuri este necesara rezectia completa a uneia sau mai multor structure organice (rect, uter, ovare și vezica) din pelvis. Aceste interventii chirurgicale, denumite exenteratii sau evisceratii pelvine, sunt asociate cu o morbiditate și mortalitate postoperatorie ridicate. Una dintre complicații este legata de ocluziuni si fistule, cand intestinele adera la cavitatea pelviana. Proteza pelvina dezvoltata in cadrul proiectului MedIn va fi conceputa sa umple cavitatea goala, sa sustina intestinele si sa previna aparitia oricarei inflamatii cauzate de aderenta la tesutul perineal. Alte complicatii care pot aparea dupa exenteratiile pelvine se refera la infectii generale, complicatii hemoragice, infectii chirurgicale. In general, infectarea ranilor, asociata cu exenteratiile pelvine este raportata ca fiind aproape 40%. Aceasta a ramas o cerinta nesatisfacuta care va fi indeplinita prin pansamentul oxigenat inovativ care va fi dezvoltat in cadrul acestui proiect.

Obiectivul proiectului:
Pentru a realiza obiectivele ambitioase si noi, proiectul MedIn este impartit in 5 tinte:

1. Producerea de nanoceluloza specifica si biocompatibila din lemn, pentru proteza si pansament postoperator
2. Functionalizarea dispozitivelor medicale cu noua oxitehnologie
3. Dezvoltarea de noi biocompusi pentru printarea 3D a protezei biocompatibile
4. Dezvoltarea unei tehnologii de printare 3D optimizata pentru fabricarea eficienta a protezei
5. Dezvoltarea si testarea prototipurilor de proteza in medii relevante.

Rezultatele estimate:
Proiectul MedIn va contribui la dezvoltarea unei noi generatii de proteze printate 3D si pansamente destinate interventiei chirurgicale in cavitatea pelvina, cu beneficii clare pentru pacienti si societate. In prezent nu exista disponibila o astfel de proteza, patentata sau comercializata, pentru utilizari in interventiile postoncologice, pentru prevenirea prolapsului organelor.
O strategie de exploatare adecvată va fi elaborată pe baza potențialului de comercializare / valorificare a IMM-urilor, în vederea atingerii întregului potențial al rezultatelor cercetării și a creșterii impactului asupra societăților norvegiene și românești.
Această exploatare va sprijini dezvoltarea economică în ambele țări. Pe baza unei cooperări strânse, articolele științifice potențiale și proprietatea intelectuală care rezultă din acest proiect vor accelera crearea unor proiecte științifice suplimentare și dincolo de perioada proiectului, datorită caracterului său inovator. Tehnologiile dezvoltate vor fi exploatate în mod eficient prin dezvoltarea a două produse inovatoare, o proteză pelvină oxigenată și un pansament oxigenat pentru răni postoperatorii, cu un potențial economic și social major.
Prin acest proiect, cooperarea tehnologică între IMM-uri, institutele de cercetare și mediul academic va fi stimulata și se așteaptă rezultate durabile, cu un impact potențial semnificativ asupra pieței.

Data începerii contractului: 01/02/2018
Data încheierii contractului: 31/12/2019
Durata proiectului [luni]: 23

Sumele contractului:
Valoarea totală de la buget: 45.500,00 [RON]; 10.000,00 [EUR]
Valoarea totală Comisia Europeană: 136.500,00 [RON]; 30.000,00 [EUR]
Valoarea totală a Contractului: 182.000,00 [RON]; 40.000,00  [EUR]

PROIECT:  DISPOZITIVE MEDICALE FUNCTIONALIZATE NOI PENTRU INTERVENTII CHIRURGICALE IN CAVITATEA PELVIANA (MedIn)

Etapa I: Realizarea de biocompozite pentru proteze

Contract: nr.35/2018
Raport stiintific - Data predarii etapei I: 5.12.2018
Rector UMF „Carol Davila” Bucuresti, Prof. Acad. Dr. Ioanel Sinescu
Director proiect: Dr. George Jinescu

1. Introducere:

In cadrul acestui proiect, activitatile principale ale Universitatii de Medicina si Farmacie „Carol Davila” Bucuresti sunt de stabilire a criteriilor de includere in activitate a materialelor protetice, in vederea obtinerii unui material biocompatibil, de selectie a materialului optim,de evaluare a biocompatibilitatii, de determinare a duratei de expunere si de realizare a activitatilor experimentale de introducere a materialului protetic in vivo. Astfel, obiectivele principale ale etapei I au fost: selectia si caracterizarea materialului protetic, enuntarea protocolului de evaluare a biocompatibilitatii pe durata scurta si medie, stabilirea resurselor necesare pentru activitatea experimentala si comunicarea acestor date partenerilor, in cadrul sedintelor si delegatiilor organizate.

2. Realizarea materialului adecvat pentru proteza pelvina

In ceea ce priveste proiectul nostru pentru proteza pelvina s-au luat in considerare mai multe tipuri de materiale, respectiv elastomeri siliconici si poliuretani. Avand in vedere faptul ca elastomerii siliconici sunt deja utilizati in numeroase aplicatii  medicale si faptul ca sunt usor de manevrat in laborator, acestia s-au dovedit a fi optimi pentru proteza pelvina propusa.

• 2.1.Stabilirea criteriilor de includere in activitate a materialelor protetice

Obiectivul principal al acestei etape este reprezentat de stabilirea de comun acord (ICECHIM si UMF “Carol Davila”) a materialului optim pentru realizarea protezei pelvine.

Primele teste de laborator au fost realizate pe un sort de elastomer siliconic furnizat de partenerul din Norvegia pentru ICECHIM, din categoria siliconului lichid, reticulabil la temperatura, Elastosil LR 3003, de duritate 40 Shore A. De mentionat faptul ca in aceasta faza staff-ul medical a enuntat premizele in ceea ce priveste biocompatibilitatea materialului utilizat in fabricarea protezei astfel incat sa fie inerta din punct de vedere biologic, sa nu creeze leziuni in organism, sa nu creeze aderente, insamantari bacteriene.

3. Caracterizarea modelului simplu de proteza propus de partener

• 3.1. Caracterizarea proprietatilor termice si de suprafata

Materialul Elastosil LR 3003/40 este termic stabil, putand fi sterilizat la temperaturi ridicate, in conditii de siguranta. ICECHIM a propus doua tipuri de suprafete ale materialului : texturat si neted.

In urma unei sedinte, s-a hotarat alegerea suprafetei netede in defavoarea celei texturate, care favorizeaza insamantarea bacteriana. De asemenea, pe langa reducerea riscului de infectie a protezei, suprafata neteda are avantajul teoretic de a nu produce leziuni viscerale sau aderente.

• 3.2. Influenta flexiunilor repetate asupra proprietatilor de suprafata, mecanice si termice

Rezistenta la flexiuni repetate, care simuleaza miscarea corpului omenesc reprezinta un factor responsabil de potentiala ruptura sau deformare a protezei, asa cum se intampla in cazul protezelor mamare sau altor implanturi. In urma testelor de laborator efectuate, s-a determinat ca materialul propus de ICECHIM este potrivit pentu proteza pelvina. De asemenea, locul de implantare a protezei, si anume in excavatia pelvina, presupune o zona ce nu antreneaza flexiuni si deformari ale implantului , acesta fiind protejat de peretii ososi (oase coxale si sacru), cu o mobilitate extrem de redusa si cu o volumetrie usor determinabila cu ajutorul investigatiilor paraclinice moderne, de tipul computer tomografiei.

• 3.3. Influenta mediului salin asupra proprietatilor de suprafata, mecanice si termice

S-a studiat in parteneriat cu ICECHIM influenta pH-ului si a solutiilor izotone de tip ser fiziologic (lichid cu componenta asemanatoare cu cea a lichidului peritoneal, ce poate fi prezent in mod normal in cavitati mici in cavitatea peritoneala, atat la barbati, cat mai ales la femei), asupra proprietatilor fizicochimice ale protezei propuse.

4. Stabilirea protocoalelor de lucru si demersuri pentru avizare experiment in vivo pe suine

S-a elaborat protocolul utilizat in vederea studierii biocompatibilitatii materialului protetic.

Suinele reprezinta modelul animal ideal, datorita accesibilitatii si similitudinii din punct de vedere anatomic si fiziologic cu specia umana. Testarea biocompatiblitatii presupune introducerea chirurgicala a protezei in cavitatea peritoneala a suinelor, prin laparotomie minima, sub anestezie generala, in conditii de asepsie si antisepsie. Postoperator se va administra tratament antialgic si antibiotic. Porcinele vor fi mentinute in viata pe perioada determinata, in conditii optime, si se va monitoriza evolutia clinica.

Testele in vivo pe model animal cu expunere se vor realiza pe un numar de 4 animale. Dupa interventia chirurgicala de introducere a materialului protetic, porcii vor fi monitorizati timp de doua - trei saptamani. Dupa acest interval se va realiza cea de-a doua interventie chirurgicala, pentru evaluarea biocompatibilitatea implantului si extragerea acestuia.

S-au identificat si cuantificat resursele necesare pentru realizarea activitatilor experimentale. Echipa anestezico-chirurgicala va fi constituita din doi operatori (Dr. George Jinescu si Dr. Nicolae Bacalbasa), un medic anestezist si o asistenta de sala.

S-au initiat procedurile de obtinere a avizelor Comisiei de Etica si a Directiei Sanitar-Veterinare Bucuresti, necesare pentru completarea dosarului in vederea primirii autorizatiei desfasurarii experimentului in vivo pe suine in Centrul de Excelenta in Medicina Translationala din cadrul Institutului Clinic Fundeni.

5. Sedinte de lucru cu partenerii din proiect (OxySolutions, Rise-PFI, ICECHIM si SYMME 3D) 6. Bibliografie

Echipa implicata in proiect a participat la sedinte cu ceilalti parteneri (OxySolutions, Rise-PFI, ICECHIM si SYMME 3D), cu scopul de a transmite datele obtinute in etapa I si de coordonare a activitatilor ulterioare.

In cadrul intalnirii de la Trondheim din perioada 19-22 septembrie 2018 am prezentat date de pelvimetrie interna determinate computer tomografic la subiecti umani, atat la indivizi fara antecedente chirurgicale, cat si subiecti cu antecedente de tumori pelvine operate, cu rezectii extensive ale organelor pelvine (pelvectomii).

In cadrul intalnirii, partenerii de la OxySolutions si Rise-PFI au prezentat produsele nanocelulozice, care pot fi folosite pentru pansarea plagilor, iar produsele nanocelulozice oxigenate se presupune ca ar favoriza vindecarea mai rapida a plagilor. S-a propus verificarea acestor produse in cadrul experimentului in vivo prin realizarea unor dermabraziuni controlate, care vor fi pansate cu produsul nanocelulozic oxigenat, comparativ cu dremabraziuni pansate traditional.

Partenerul SYMME 3D s-a angajat sa realizeze un dispozitiv de realizare controlata si exacta a acestor dermabraziuni, dotat cu dispozitiv LASER de masurare a adancimii acestor plagi cutanate, pentru a putea aprecia in mod obiectiv formarea tesutului de granulatie si influenta pansamentelor nanocelulozice oxigenate asupra procesului de vindecare.