Pesquisadores da UFU utilizam realidade virtual e aumentada em projeto de criação de próteses

Projeto que ganhou apoio da Fundação Autodesk pretende levar tecnologia a pacientes de baixa renda, especialmente, em regiões distantes dos grandes centros.

Cerca de meio milhão de pessoas usam próteses no Brasil, hoje. Uma prótese pode custar até 300 mil reais. Além do alto custo, não basta obter uma prótese, periodicamente, é necessário fazer uma manutenção do dispositivo. Além disso, o paciente pode levar de 3 a 12 meses para se acostumar com o uso do equipamento. Esses problemas se agravam aos pacientes que residem em áreas distantes dos grandes centros urbanos. Para o chefe do departamento de pesquisa da Faculdade Biomédica da Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Alcimar Barbosa Soares, esses fatores dificultam o acesso à tecnologia, que já permite, hoje em dia, uma qualidade de vida superior a pessoas amputadas.

Dessa forma, em parceria com a Autodesk, os pesquisadores do Laboratório de Engenharia Biomédica e o Grupo de Realidade Virtual e Aumentada da UFU, pretendem baratear o processo de confecção de próteses para membros superiores para atender à carência dessa tecnologia à população de baixa renda.

Este é o primeiro projeto que a Fundação Autodesk, criada em 2014, destina fundos de apoio no Brasil. O primeiro aporte da Fundação será aplicado em equipamentos e materiais que serão utilizados na etapa de testes das próteses. O projeto, que está em fase inicial, deve ser concluído em quatro anos e o objetivo é que com o apoio de agências e instituições governamentais ele possa beneficiar uma boa camada da população de baixa renda. A parceria foi anunciada durante coletiva de imprensa organizada durante a Autodesk University Brasil, ocorrida em São Paulo, nos dias 13 e 14 de setembro.

O projeto

O projeto consiste em três etapas, a primeira delas é o escaneamento do coto (parte do membro que permanece após o amputamento) do paciente. Nesta etapa é feito fotos em 360° da região amputada do paciente. A malha poligonal do coto e a malha poligonal da prótese são trabalhadas e ajustadas em ferramentas Autodesk. Assim, por meio do software Autodesk Fusion 360° é possível realizar a modelagem da prótese.


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“Depois que eu tenho a malha poligonal do coto e a malha poligonal da prótese é que eu vou querer customizar, e nós teremos, em um ambiente de realidade virtual, que encaixar essas duas malhas tridimensionais. Uma encaixando o coto e a outra representando a prótese”, explica Alcimar. O pesquisador ressalta a importância da personalização do equipamento, etapa que também recorre à tecnologia Autodesk. “Cada pessoa é única, então nunca haverá uma prótese que seja igual para dois indivíduos, não com o mesmo nível de compatibilidade”, fala.

O professor explica que o uso da tecnologia poupa horas de trabalho dividido, usualmente, em etapas de adequação física da prótese e o longo período de adaptação do protótipo pelo paciente. “É um processo lento, demorado e sofrido para o paciente e caro para toda equipe e todo sistema de saúde. Mas e se eu conseguir criar tudo isso no mundo virtual? Essa é nossa estratégia. Então, uma vez que a gente conseguiu construir uma malha ou uma mecha de uma prótese, que a gente acredita que seja uma primeira prótese adequada para esse sujeito, nós vamos testar diferentes tecnologias”, explica.

O pesquisador se refere às tecnologias – elétrica ou a base de tirantes, por exemplo – que fazem com que a prótese corresponda aos desejos do paciente, ou seja, o treinamento de controle do equipamento. Para facilitar esta etapa, geralmente exaustiva aos pacientes, os pesquisadores pretendem utilizar a realidade virtual a seu favor. “Ele vai aprender a usar prótese no mundo virtual, depois que ele aprender e nós chegarmos à conclusão que aquela prótese é a prótese adequada para ele, aí nós produziremos a prótese”, diz.

O treinamento no mundo virtual exige uma série de adaptações, para que aconteça exatamente o que aconteceria no mundo real. Etapa que os pesquisadores chamam de “treinamento virtual” ou “treinamento aumentado”. O uso dessa metodologia, ainda em fase inicial da pesquisa, vai depender também do perfil do paciente.

O professor e pesquisador da UFU, Edgar Lamounier, explica que por meio de um óculos de realidade aumentada o paciente vê o braço dele, com a mecha tridimensional que representa a prótese que foi produzida exclusivamente para ele. “Quando ele estiver nesse ambiente – virtual ou aumentado – nós vamos criar o que chamamos de um ‘jogo sério’. Ele vai aprender se divertindo. É um jogo que não tem o único propósito de entretenimento, mas também de reabilitação, treinamento e adaptação à prótese. Um dos desafios que temos é fazer o encaixe [do coto com a prótese virtual] de forma intuitiva, de forma que ele possa sentir que está usando a prótese durante esta etapa do treinamento”, explica Edgar.

Durante essa fase de treinamento o paciente reporta as sensações de encaixe da prótese para que a mesma seja ajustada ao paciente, virtualmente. “Nosso objetivo é fazer com que o paciente se sinta um ‘game máster’, um jogador com bastante domínio daquele jogo e, assim, quando ele estiver nessa fase, nós entendemos que podemos partir para a fabricação, em uma impressora 3D, daquela prótese que ele brincou no mundo virtual ou aumentado”, conclui.

Os pesquisadores afirmam que já comprovaram, através de inúmeros testes, que a técnica reduz em até 70% o tempo, e custo, do processo de produção e adaptação das próteses. “Se a gente conseguir, através de tecnologias de realidade virtual, tecnologias utilizando ferramentas Autodesk, fazer com que esse sujeito aprenda a controlar a prótese virtual, nós temos um sujeito que tem a possibilidade de controlar a prótese real com muito mais facilidade, em um tempo de treinamento reduzidíssimo”, acrescenta Alcimar. 




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