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ADESG - Técnica inovadora utiliza impressão 3D para produzir próteses auriculares

Técnica inovadora utiliza impressão 3D para produzir próteses auriculares

Engenheiro Emerson Moretto desenvolveu uma técnica capaz de criar próteses auriculares de forma mais rápida e mais barata utilizando impressoras 3D.

No coração do InovaLab@POLI, um laboratório multidisciplinar que oferece recursos avançados para projetos de engenharia, um projeto inovador que une tecnologia e medicina desenvolveu um novo método de elaboração de próteses auriculares e faciais utilizando impressão 3D.

Na dissertação de mestrado Elaboração de Próteses Auriculares Individualizadas Por Meio de Manufatura Apoiada Por Computador, apresentada na Escola Politécnica (Poli) da USP, o engenheiro da computação Emerson Moretto, orientado pelo professor Marcelo Zuffo, desenvolveu uma técnica capaz de criar próteses auriculares de forma mais rápida e mais barata utilizando impressoras 3D.

As próteses auriculares têm como principal objetivo proporcionar uma maior confiança a pacientes com perdas parciais ou totais da orelha. A aparência realista de uma prótese é um dos fatores fundamentais para a recuperação psicossocial dos pacientes. O procedimento tradicional de elaboração dessas próteses envolve o trabalho de um especialista que utiliza processos artesanais para recriar a forma singular de uma orelha. Este é um processo lento, complexo e naturalmente pode ocasionar imperfeições.

Em seu estudo, Moretto apresentou um procedimento que, a partir de exames de imagem, utiliza técnicas computacionais de reconstrução, espelhamento e inversão de modelos tridimensionais para manufatura de moldes. O projeto foi desenvolvido em conjunto com a Faculdade de Odontologia (FO) da USP e foi aplicado em três casos clínicos.

“Eu trabalhava com a construção de impressoras 3D quando surgiu uma nova tendência de fazer próteses usando essa tecnologia”, relembra o engenheiro. Para viabilizar sua pesquisa, ele entrou em contato com o Ambulatório de Prótese Bucomaxilofacial da FO. “Mandei um email para o chefe do Departamento de Próteses, Reinaldo Dias, e para a responsável de próteses no Hospital Universitário, Neide Pena Coto”, revela Moretto ao esclarecer que foram os profissionais da área as maiores fontes de informação sobre como funcionava a confecção das próteses. Após estabelecer a parceria, dois anos e meio foram necessários para que a pesquisa fosse finalizada.

Do artesanal ao computacional

Atualmente, o procedimento convencional de confecção de próteses bucomaxilofaciais, no Ambulatório de Prótese Bucomaxilofacial da FO, se inicia na moldagem da região saudável e da região comprometida, utilizando uma substância conhecida como alginato (hidrocoloide irreversível), gaze e gesso comum. Com o auxílio do gesso tipo pedra surgem os modelos de interesse. Sobre o modelo da região comprometida é esculpido manualmente em cera ou modelina o formato da prótese espelhada a partir de observação visual, o paciente é chamado para experimentar a réplica e a partir daí são feitos os ajustes necessários.

O tempo total necessário para criar uma prótese leva entre 14 e 24 horas de trabalho, de acordo com a Academia Americana de Prótese Bucomaxilofacial.

Já a fabricação por meio de impressão 3D auxiliada por técnicas computacionais oferece o potencial de simplificar o procedimento e diminuir a quantidade de trabalho exigida em laboratório.

Dentre as vantagens estão a possibilidade de se obter uma prótese mais realista, pois o modelo utilizado é proveniente do lado contralateral, menor tempo para produção da prótese, a eliminação da deformação do tecido durante a moldagem no primeiro processo, pois não seria mais necessária a moldagem através de contato direto no paciente, uma menor quantidade de consultas presenciais do paciente, pois diminui a necessidade de consultas periódicas para avaliação da prótese, e a capacidade de armazenar os arquivos dos moldes de forma digital.

“A cada dois anos o paciente tem que ir refazer [a prótese]”, esclarece Moretto. “Uma das vantagens é a reprodução mais rápida, porque você pode reaproveitar o molde salvo. Teoricamente é só injetar o silicone de novo”, revela.

Custos e resultados

Sobre os custos, Moretto realizou uma série de orçamentos para contrapôr o valor de uma peça manufaturada em oposição a uma prótese impressa pela nova tecnologia. Apesar de ser difícil colocar em números exatos, pois o trabalho no ambulatório da USP envolve não apenas materiais, mas também horas trabalhadas, o valor estimado de uma prótese feita por uma empresa privada pode chegar até a R$ 35 mil.

“No nosso projeto, a gente usa uma impressora 3D bem convencional que custa R$ 3,5 mil”, explica ao afirmar que, efetivamente, o custo do material – um tipo de silicone feito para isso – hoje é de US$ 1,67 para cada prótese. Sem a parte artesanal, os valores de próteses caem drasticamente.

Além disso, os resultados da pesquisa revelaram que a prótese elaborada utilizando o processo exibe alto grau de realismo, apresentando 97,8% de similaridade dimensional comparada com a orelha saudável do paciente.

A publicação sobre a técnica com características inéditas foi selecionada como a melhor no XXXVI Congresso da Sociedade Brasileira de Computação em julho deste ano.

Próximos passos

Como possível próximo passo, indo além das próteses confeccionadas com materiais sintéticos, Moretto planeja investigar o mundo das bioimpressoras 3D, que permitirá a criação de próteses feitas com material biológico. “Para o doutorado, já começamos a fazer uma bioimpressora 3D – que já está pronta – com o objetivo de imprimir cartilagem”, conta o engenheiro. Em conversas com especialistas da Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF) da USP, ele revela que já é possível produzir pele de forma artificial e, a partir daí, sofisticar ainda mais a construção de próteses.

Com limitações orçamentárias que vão além da própria bioimpressora, o engenheiro afirma que obter os reagentes da parte biológica é o maior entrave financeiro, mas o investimento vale a pena. A técnica “possui várias aplicações, em especial para queimados”, defende o especialista. “O cultivo artificial hoje já existe e é bem conhecido, mas a impressão é a novidade”, vislumbra ele, imaginando o futuro.

Mais informações: email emoretto@usp.br, com Emerson Moretto

Fonte: Por Denis Pacheco USP ON LINE

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