Projeto que visa criar órteses customizadas para diversas necessidades terapêuticas está sendo impulsionado pela iniciativa de desenvolvimento de órteses personalizadas da FEI, em parceria com o IMREA HC FMUSP.
Comprometida com o futuro e com trabalhos pautados em inovação e tecnologia, a FEI (Fundação Educacional Inaciana Pe. Sabóia de Medeiros), em parceria com o IMREA HC FMUSP (Instituto de Medicina Física e Reabilitação do Hospital das Clínicas da USP), elaborou em impressora 3D um protótipo de órtese personalizada para membros superiores. O projeto, desenvolvido por um grupo de professores da FEI, visa contribuir para a área de reabilitação, permitindo maior autonomia para pessoas com comprometimento motor nas mãos. A órtese mecânica e a viabilidade de uso do estimulador elétrico para atividades do cotidiano são exemplos disso. O protótipo é fabricado por impressão 3D na impressora MJP 2500 plus da 3D Systems Corporation e faz parte do Projeto MARMS (Manufatura Aditiva na Reabilitação de Membros Superiores), que desenvolve três órteses distintas com objetivos específicos.
A primeira órtese foi concebida para permitir o posicionamento customizado de eletrodos para uso de um estimulador elétrico, facilitando a restauração de movimentos das mãos durante atividades cotidianas. Outras duas órteses foram propostas: uma com sensores para monitoramento e avaliação da evolução dos movimentos das mãos durante a reabilitação, e outra puramente mecânica para auxiliar no movimento de preensão. “As órteses convencionais existentes no mercado são, em sua maioria, utilizadas com o objetivo de imobilização articular. Não existem no mercado órteses com os objetivos mencionados anteriormente, existindo alguns artigos científicos sobre os assuntos abordados” destaca a prof. Maria Claudia F. Castro, professora de engenharia elétrica da FEI e coordenadora do projeto.
Mecânica do Projeto
Sandro Luis Vatanabe, professor de engenharia mecânica da FEI, é o responsável pelo projeto mecânico da órtese, utilizando a nuvem de pontos obtida na digitalização do antebraço e mão do paciente. O desafio inicia com a criação do modelo digital. Na sequência, entender as limitações geométricas de deposição do material e a resposta que determinado material terá sob os esforços mecânicos atuando na órtese durante seu uso geram retroalimentação ao projeto original, aprimorando-o. “Aliás, este é um dos objetivos do projeto: compreender como o projeto funcional da órtese (geometria escaneada, posição de eletrodos de estimulação) é impactado pela escolha de material e processo de impressão, gerando o know-how necessário para a disseminação desta tecnologia, e sua popularização”, complementa Rodrigo Magnabosco, coordenador do programa de Mestrado em engenharia mecânica da FEI.
Escolha de Materiais
A seleção de materiais e as orientações de design para manufatura aditiva ficam sob responsabilidade do Prof. Rodrigo Magnabosco. Para a fabricação, são utilizadas resinas na impressão por Multi Jatos (MJP), ou materiais termoplásticos como o ABS (acrilonitrila butadieno estireno) e o PLA (ácido polilático) nas impressoras com tecnologia FDM Fused Deposition Modeling, ou Modelagem por Fusão e Deposição. Testes mecânicos e de funcionalidade guiam a adequação dos materiais para diferentes designs de órteses propostos. Essa iniciativa busca não apenas desenvolver órteses eficazes, mas também torná-las acessíveis. A transposição para a tecnologia FDM, mais econômica, está em andamento para aumentar a utilidade do projeto.
Além disso, o projeto MARMS já está expandindo para o desenvolvimento de órteses para membros inferiores. O futuro da fabricação de órteses personalizadas através da impressão 3D é promissor, pois permite não apenas a customização, mas também a criação de sistemas funcionais com propriedades mecânicas específicas.