Steve Zylius / UC Irvine
J. Stuart Nelson demonstra o dispositivo de arrefecimento dinâmico, em 2011.
A ideia que revolucionou a cirurgia a laser surgiu ao Dr. J. Stuart Nelson em 1992, enquanto assistia a um jogo de basebol.
No início da década de 1990, cirurgiões como J. Stuart Nelson procuravam adaptar a tecnologia laser ao uso médico, e o Beckman Laser Institute & Medical Clinic (BLIMC) era o epicentro desse esforço.
Na altura, era a única instalação no mundo a reunir, sob o mesmo teto, laboratórios de ciência básica e engenharia e uma clínica de ambulatório, permitindo que investigadores e cirurgiões transformassem rapidamente descobertas laboratoriais em avanços no tratamento de doentes.
Como diretor clínico do BLIMC, Nelson empenhava-se em aperfeiçoar os tratamentos a laser para marcas de nascença vasculares desfigurantes, como as manchas vinho-do-porto, em bebés e crianças pequenas.
A utilidade do laser era limitada, pois a sua luz intensa também danificava a frágil camada superior da pele, provocando dor, cicatrizes e alterações de pigmentação, explica
O desafio era encontrar uma forma de proteger a pele superficial, maximizando ao mesmo tempo a destruição dos vasos sanguíneos profundos responsáveis pela marca.
Nelson e os seus colegas, o investigador pós-doutorado Thomas Milner e o engenheiro norueguês Lars Svaasand, tentaram várias soluções: cubos de gelo, água fria corrente e até placas metálicas arrefecidas aplicadas sobre a pele antes da exposição ao laser.
Contudo, todos estes métodos se revelaram demasiado complicados e, pior ainda, arrefeciam também os vasos sanguíneos alvo, reduzindo a eficácia do laser.
“Precisávamos de algo que conseguisse arrefecer a superfície da pele de forma extremamente rápida, em perfeito contacto térmico, e que desaparecesse num instante — tudo em frações de segundo”, recorda Nelson, num artigo publicado no site da UC Irvine.
“Foi então que me veio à cabeça uma imagem de um jogo de basebol”, explica o cirurgião norte-americano.
Durante um jantar, numa sexta-feira, Nelson comentou com os dois colegas que, quando um batedor era atingido no pé ou no tornozelo por uma bola, o massagista saía do banco e pulverizava cloreto de etilo sobre a zona lesionada para aliviar a dor.
Os três investigadores concordaram que esse tipo de arrefecimento por spray poderia funcionar com lasers, desde que o agente criogénico evaporasse muito rapidamente e afetasse apenas a camada mais superficial da pele.
Durante o fim de semana, Milner e Svaasand desenvolveram várias ideias sobre como aplicar o conceito. Na segunda-feira seguinte, foram à Pep Boys, uma loja de peças automóveis, comprar uma válvula injetora de combustível de um Toyota Camry, uma braçadeira e um fluido de refrigeração de ar condicionado.
Com estas peças, os três investigadores construíram o primeiro protótipo do Dynamic Cooling Device (Dispositivo de Arrefecimento Dinâmico) — que viria a revolucionar as técnicas de tratamento a laser.
Para determinar a duração ideal do jato criogénico e o intervalo entre o fim da pulverização e o disparo do laser, os três testaram o aparelho em si próprios, contou Nelson. “Ainda temos cicatrizes nos braços que o comprovam”,
“Era uma construção bastante simples”, explica Milner. “E é essa a beleza da invenção: é simples e funciona na perfeição”.
O dispositivo é incorporado na peça manual do laser e pulveriza sobre a pele uma substância não inflamável e ecologicamente segura, substituta do freon, que forma uma película líquida a -60 °C.
Essa película evapora quase de imediato e, milissegundos depois, a pele é exposta ao laser. O processo repete-se antes de cada pulso de luz.
“Como as pulverizações são tão curtas, o arrefecimento permanece confinado à camada mais superficial da pele e não afeta os vasos sanguíneos mais profundos responsáveis pela mancha vascular”, explica Nelson. “Isto permite utilizar doses de luz laser muito mais elevadas, reduzindo ao mesmo tempo as lesões cutâneas e a dor para o doente.”
Entre 2001 e 2010, o dispositivo figurou entre as dez invenções mais rentáveis da Universidade da Califórnia — tendo alcançado o segundo e o terceiro lugares em 2005 e 2006, respetivamente. Até à data, gerou quase 60 milhões de dólares em royalties para a UC Irvine.
“A tecnologia tornou possível o tratamento precoce, indolor, seguro e eficaz das manchas vinho-do-porto e de outras marcas vasculares desfigurantes em bebés e crianças pequenas, de formas que o Tom, o Lars e eu nunca poderíamos ter imaginado”, concluiu Nelson. “É isso que mais me orgulha”.
