Pesquisadora desenvolve órtese termoplástica biocompatível para o tratamento de fraturas do rádio distal

Ana Clara Castro Pimentel Silva Araújo, egressa do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica da UFABC, pesquisou, durante o mestrado, a parametrização de um novo modelo de órtese para a imobilização de fraturas do rádio distal – a fratura mais comum nos membros superiores.

O rádio é um dos dois ossos que formam o antebraço (rádio e ulna), e o rádio distal é o segmento desse osso mais próximo à mão. A articulação que une o antebraço à mão é conhecida como punho, de modo que a fratura do rádio distal também costuma ser denominada, popularmente, como fratura do punho.

O principal objetivo do projeto era criar um novo modelo de órtese para o tratamento da referida fratura, com design moderno e confortável. Segundo a pesquisadora, a órtese mais utilizada no Sistema Único de Saúde (SUS) é produzida em gesso e apresenta uma série de desvantagens: é pesada, pode causar dermatites e não permite a higienização da pele.

A alternativa proposta, por sua vez, é uma órtese termoplástica, parametrizada em quatro tamanhos e que, comparada à órtese de gesso, demonstrou ser mais ergonômica, leve e confortável. Considerando que a principal adversidade seria o alto custo do material, a pesquisadora apresentou uma opção mais acessível, que pode ser fabricada por métodos como impressão 3D e injeção em molde. Além disso, o material utilizado é biocompatível, permite higienização e é de origem renovável, de modo que seu descarte não prejudica o meio ambiente.

Além de mestra em Engenharia Biomédica pela UFABC, Ana Clara é graduada em Engenharia Biomédica pela UFU. Já atuou como pesquisadora financiada por programas da CAPES e do CNPq e como estagiária no Centro Estadual de Reabilitação e Readaptação Dr. Henrique Santillo, em Goiás.


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Dados | Egressa

Nome completo 
Ana Clara Castro Pimentel Silva Araújo. 

Formação acadêmica (cursos e instituições)
∙ Mestrado em Engenharia Biomédica pela Universidade Federal do ABC (UFABC);
∙ Graduação em Engenharia Biomédica pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU). 

Profissão / experiência profissional 
∙ Estágio no Centro Estadual de Reabilitação e Readaptação Dr. Henrique Santillo (CRER) | 2018;
∙ Pesquisadora do PIBIC - CNPq | 2016 - 2018;
∙ Pesquisadora do Programa Jovens Talentos para a Ciência - CAPES | 2015 - 2016. 

Programa de pós-graduação e curso (mestrado ou doutorado) concluído na UFABC
Mestrado em Engenharia Biomédica. 

Como sua trajetória neste curso de pós-graduação na UFABC contribuiu para sua formação? 
A dinâmica da pós-graduação na UFABC permitiu que eu escolhesse disciplinas de outros cursos, e isso enriqueceu meu currículo.


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Dados | Dissertação 

Título
Órtese parametrizada para o tratamento de fratura do rádio distal 

Data da defesa
11 de março de 2022 

Nome da orientadora 
Profa. Dra. Maria Elizete Kunkel 

Linhas de pesquisa 
Biomecânica e engenharia de reabilitação. 

Link para a dissertação 


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Questões | Pesquisa 

Qual o tema da sua pesquisa e por que o escolheu? 
O tema era a parametrização de um modelo de órtese para a imobilização de fraturas do rádio distal. Essa fratura é a mais comum nos membros superiores e ocorre principalmente em idosos – a população mais crescente, conforme as previsões estatísticas. As órteses de gesso são as mais utilizadas no SUS, mas são pesadas, podem causar dermatites e não permitem a higienização da pele. As órteses de placas termoplásticas são uma opção melhor no quesito conforto, porém, apresentam um alto custo por serem importadas. Por isso, o projeto pretendia apresentar uma opção de órtese termoplástica mais barata para a população brasileira. 

Quais eram seus objetivos (gerais e específicos)?
O objetivo geral era criar um modelo parametrizado de órtese para o tratamento de fraturas do rádio distal, com design moderno e confortável. Os objetivos específicos eram: agilizar o trabalho dos terapeutas ocupacionais e diminuir o custo da órtese termoplástica. 

Como foi sua realização (materiais e métodos, metodologia, corpus etc.)? 
A pesquisa foi iniciada com uma revisão da literatura sobre fraturas de membros superiores, principais causas e tratamentos. De acordo com a pesquisa, a fratura do rádio é a mais comum em membros superiores e, na maioria das vezes, a redução e a imobilização são suficientes para o tratamento. Outra revisão foi realizada, focada na busca de órteses de membros superiores fabricadas por manufatura aditiva, para avaliar os métodos, vantagens e desvantagens. Um banco de imagens de mãos de brasileiros adultos foi processado para obter oito parâmetros da mão e do punho, para a elaboração de um modelo de órtese. Os parâmetros foram analisados estatisticamente, para verificar a normalidade de distribuição, correlação e posterior regressão linear. A partir das equações geradas, os modelos foram elaborados em quatro tamanhos (P, M, G e GG), impressos em material termoplástico (PLA), e modelados em biomodelos de tamanhos correspondentes para a avaliação do design por duas terapeutas ocupacionais. Com as observações apontadas, o modelo virtual era modificado, impresso, modelado e reavaliado. Foram realizados seis ciclos de prototipagem. 

Quais foram os desafios enfrentados?
Devido à pandemia de covid-19, não foi possível realizar experimentos em humanos. As avaliações dos modelos de órtese foram realizadas por duas terapeutas ocupacionais, que moldaram os protótipos em quatro biomodelos (P, M, G e GG). Os biomodelos foram modelados a partir das medidas obtidas das imagens sorteadas do banco de dados, e impressos em material ABS. Ainda são necessários testes em humanos para a verificação do conforto e da eficácia. 

Quais foram os principais resultados alcançados?
As equações obtidas apresentaram erro padrão baixo, conferindo alta precisão aos tamanhos do modelo. A órtese criada apresentou cerca de 28% do peso de uma órtese de gesso de tamanho correspondente. A impressão 3D, no entanto, só é viável como método principal de produção se o estabelecimento já possuir uma impressora 3D e um profissional capacitado para configurar os parâmetros e acompanhar o processo de impressão. Caso seja necessário terceirizar esse serviço, a peça final terá outros custos agregados, e seu preço final será próximo ao de uma órtese feita de placa termoplástica. 

Descreva, resumidamente, a importância acadêmica e social de sua pesquisa, isto é, sua contribuição para o universo científico e o cotidiano das pessoas.
O projeto apresenta uma opção de órtese de material termoplástico mais acessível. Esse tipo de órtese é mais leve, confortável e esteticamente agradável do que uma feita de gesso. Além disso, o material é biocompatível, permite higienização e é de origem renovável – seu descarte não afeta o meio ambiente. 


Órtese tamanho P no biomodelo P