Projetos de Biomecânica

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PROGRAMA Mao3D  de doação de próteses de membro superior

Cerca de 30 mil pessoas apresentam amputação, ausência ou malformação de braços ou mãos na Região Metropolitana do Vale do Paraíba. As próteses de membro superior disponíveis no mercado ou pelo Sistema Único de Saúde (SUS) não atendem ao público infantil e apresentam baixa funcionalidade. O Programa Mao3D da UNIFESP atua em parceria com colaboradores voluntários e é baseado em uma inovação tecnológica, modelos de próteses open source produzidas por impressão 3D da ONG e-Nable. O Mao3D atende sem custos pessoas com amputação, ausência ou malformação de membro superior com ações dentro de 3 projetos: 1) Divulgação da tecnologia de impressão 3D para produção de próteses, 2) Desenvolvimento e produção de próteses e protocolos de reabilitação e 3) Capacitação profissional para a produção de próteses e reabilitação.

 

Projeto de pesquisa de iniciação científica PIBITI (UNIFESP)

Participante: Equipe Mao3D e Mariana de Carvalho Mineiro (Bolsa BIG).

MakerBot and Robohand | 3D Printing Mechanical Hands

Historico da ONG Robohand da África

e-NABLE - volunteers offer prosthetic hands made for children by 3D printers

Histórico da E-nable nos EUA

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CADEIRA DE RODAS INFANTIL AUTOMATIZADA - CRIA

No Brasil, as cadeiras de rodas disponibilizadas pelo Sistema Único de Saúde (SUS) geralmente não contemplam crianças abaixo de 12 anos. A impossibilidade de crianças com deficiência motora frequentarem a escola limita sua inclusão na sociedade. Nesta pesquisa está sendo desenvolvido um modelo de cadeira de rodas bifuncional (manual / motorizada) de baixo custo para crianças de 3 a 7 anos  baseada no modelo open source Openwheelchair. A estrutura mecânica da CRIA é feita com canos de PVC e o sistema de controle é desenvolvido em uma plataforma Arduino com joystick de videogame. A CRIA é bifuncional e pode ser utilizada tanto como cadeira manual guiada pelo cuidador como na forma automatizada. Os resultados do testes iniciais indicam que o protótipo desenvolvido tem ótima funcionalidade e capacidade de atender a esta demanda no mercado.

Projeto de pesquisa de mestrado (UNIFESP/UFABC) 

Entrevista:https://www.youtube.com/watch?v=Vtcv9_N1voY

Participante: Eng. Biomédico Filipe Loyola (Bolsista CAPES)

Projetos relacionados: Open Wheelchair Foundation

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O Vale do Paraíba, mais de 3 mil crianças apresentam deformação congênita com ausência ou malformação de braços, mãos ou dedos. Com a perda da capacidade de manipular, a criança pode ter uma vida menos funcional, mais dependente e ter sua inclusão na sociedade limitada. Esta pesquisa faz parte do Programa Mao3D, modificações estruturais foram implementadas em dois modelo de prótese de mão infantil da ONG e-Nable produzidas por manufatura aditiva. Foi verificado que ambos modelos possibilitaram a manipulação de objetos. Muitos desafios precisam ainda ser superados para o desenvolvimento de uma prótese funcional adequada para uso infantil.

 

Projeto de pesquisa de iniciação científica PIBITI (UNIFESP)

Participante: Bel. Ciência em Tecnologia Ana Paula Dias Cano (Bolsa CNPq)

MODIFICAÇÕES ESTRUTURAIS DE PRÓTESES DE MÃO PRODUZIDAS POR MANUFATURA ADITIVA

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PLATAFORMA VIRTUAL PARA REABILITAÇÃO Á DISTÂNCIA

Este estudo faz parte do Programa Mao3D. Considerando as extensões territoriais do Brasil, o objetivo desta pesquisa é criar uma Plataforma Virtual para atender, por telemedicina, pessoas com amputação ou malformação de membro superior que precisam de próteses e que vivem em áreas sem acesso a centro de reabilitação. A Plataforma poderá tornar o programa Mao3D mais abrangente no Brasil incluindo técnicas de baixo custo para aquisição de imagens do membro à distancia permitindo a personalização de próteses. Na primeira fase foi explorada a técnica de fotogrametria, softwares livre e impressão 3D de um protótipo. A pesquisa incluirá avaliação de casos reais em diferentes regiões do Brasil para validação da Plataforma Virtual e a criação de um programa de capacitação para reabilitação com próteses feitas por impressão 3D.

 

Projeto de pesquisa de iniciação científica (UNIFESP)

Participante: Aluna de BCT Laís R. Tsujimoto (Bolsa de extensão da Unifesp)

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 HIP3D - ÓRTESE PARAMETRIZADA PRODUZIDA POR MANUFATURA ADITIVA PARA IMOBILIZAÇÃO DO QUADRIL INFANTIL

A imobilização do quadril infantil com aparelho gessado pélvico podálico é utilizada no tratamento de casos de displasia do desenvolvimento do quadril ou fratura em recém-nascido. Os principais problemas do uso do gesso nestes casos são: desconforto térmico e mecânico, complicações cutâneas, dificuldade para a higienização e transporte do recém-nascido. Uma pesquisa anterior do grupo desenvolveu o primeiro protótipo de órtese de quadril por meio de software livre de fotogrametria e manufatura aditiva. Um novo projeto está sendo desenvolvido com uma equipe de traumatologia infantil do Hospital Municipal Dr. José de Carvalho Florence de São José dos Campos (SP) para a criação de uma metodologia para produção de uma órtese parametrizada, leve, higienizável e ergonômica com resistência mecânica adequada para imobilização do quadril infantil.

 

Projeto de pesquisa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica (UNIFESP)

Participantes: Eng Biomédico Rodrigo Munhoz (projeto anterior) e Eng Biomédica Natália Aurora dos Santos (projeto atual)

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PRODUÇÃO DE MATERIAL AUDIOVISUAL PARA DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA

Popularizar o conhecimento científico é uma forma de se contribuir para o desenvolvimento social e ampliação da cidadania. Em todo o mundo, a comunidade científica tem usado novas formas de mídia com a finalidade de fazer divulgação científica. O Instituto de Ciência e Tecnologia da Universidade Federal de São Paulo Unifesp, possui um ambiente acadêmico no qual se desenvolve pesquisa inovadora e interdisciplinar, no entanto, levar os resultados de suas pesquisas para o público leigo ainda é um desafio. O público que se pretende alcançar com esse projeto é composto por alunos de escola, universidades e leigos. Esperamos que, ao final deste projeto, o canal criado para divulgação científica seja um modelo e referência de espaço inovador de divulgação e reflexão sobre a cultura científica no Brasil. O projeto de Extensão está de acordo com a missão da Unifesp de promover o avanço do conhecimento através de ações de ensino, pesquisa e extensão, tendo como fundamentos básicos a interdisciplinaridade, a excelência e a inclusão social.

Projeto de Extensão

Participante: Mariana de Carvalho Mineiro (Bolsa de Extensão).

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MODELAGEM 3D, MANUFATURA ADITIVA E ANÁLISE COMPUTACIONAL DE PRÓTESE MIOELÉTRICA INFANTIL DE MEMBRO SUPERIOR

A prótese mioelétrica de membro superior é um dispositivo controlado por contrações musculares do usuário para acionamento dos motores. Este tipo de prótese não é produzido no Brasil e custa cerca de R$ 300.000,00. O objetivo desta pesquisa foi analisar a redução do custo de produção de uma prótese por manufatura aditiva com auxílio do método dos elementos finitos. O modelo open design The Limbitiless Arm da ONG e-Nable foi produzido e a estrutura eletrônica foi desenvolvida. Ensaios mecânicos virtuais foram realizados para avaliar a resistência mecânica da prótese considerando a estrutura feita com dois tipos de polímeros PLA e ABS. Simulações computacionais indicaram que a resistência mecânica, peso e geometria podem ser otimizados com essa metodologia. O processo de manufatura permitiu a produção de uma prótese personalizada com um custo menor que o atual de mercado e de reprodutibilidade mais fácil.

 

Projeto de Trabalho de conclusão de curso de Eng Biomédica (TCC) Participante: Thabata Alcântara F. Ganga

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 PRÓTESE AURICULAR DE SILICONE PRODUZIDA POR MANUFATURA ADITIVA

Técnicas de manufatura aditiva podem ser utilizadas na produção de próteses auriculares com menor custo e mais qualidade do que as próteses feitas pelo processo manual de fabricação. Nesta pesquisa foram investigados e avaliados processos de produção de próteses auriculares a partir de técnicas de manufatura aditiva para o mercado brasileiro. Três métodos de aquisição da estrutura do pavilhão auricular por fotogrametria, escaneamento 3D e reconstrução 3D de imagens de tomografia computadorizada foram avaliados. Moldes da prótese auricular criados a partir da reconstrução 3D de imagens tomográficas com softwares livres foram produzidos por deposição de material fundido. As próteses auriculares de silicone produzidas mostraram excelente resistência mecânica é ótimo acabamento estético com custo muito baixo. Uma startup está sendo criada para fornecer as próteses para o mercado nacional.

Projeto de pesquisa de mestrado em Eng. Biomédica (UNIFESP/UFABC)

Participante: Eng. Biomédica Bárbara Olivetti Artioli (Bolsista CAPES)

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ÓRTESE DE PUNHO TERMOMOLDÁVEL PRODUZIDA POR MANUFATURA ADITIVA

Órteses Cock Up (OCU) proporcionam repouso baseado na biomecânica articular e são indicadas para casos de alterações neurológicas, tendinite, fraturas ou recuperação pós-operatória. OCU são produzidas com material termoplástico e moldadas sobre o braço para uma melhor adaptação. O custo de uma OCU fornecida pelo SUS é cerca de R$300,00. Neste estudo uma OCU foi feita a partir da modelagem 3D e manufaturada em uma impressora 3D com filamento de ácido polilático. A OCU foi moldada em banho quente, como usualmente é feito com o termoplástico. O custo de produção foi R$3,50. A metodologia usada é viável reduzindo o custo final.

Projeto de Trabalho de conclusão de curso de Eng Biomédica (TCC). Aluna: Ana Paula Dias Cano

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ÓRTESE TORNOZELO-PÉ PARA CRIANÇA COM PARALISIA CEREBRAL PRODUZIDA POR MANUFATURA ADITIVA

A paralisia cerebral (PC) inclui um grupo de desordens que afetam a postura e o movimento predispondo a deformidade do pé em equino e problemas para aquisição de marcha. O uso de órtese do tipo tornozelo-pé pode minimizar os efeitos da espasticidade mas a sua aquisição via sistema único de saúde (SUS) tem longo período de espera. Esta pesquisa visa desenvolver uma metodologia para produção de órtese para crianças com PC por meio da manufatura aditiva. Para a produção da órtese é feita a aquisição da superfície externa de tornozelo e pé com a técnica de fotogrametria seguido da modelagem e impressão 3D da órtese. Após a montagem da órtese será acrescida uma palmilha plantar para redução de pontos de pressão e estimulo proprioceptivo e será feita a análise da marcha. Ao término da pesquisa será realizada a comparação do modelos de órtese desenvolvidos com uma órtese convencional.

Projeto de pesquisa de mestrado em Eng Biomédica (UNIFESP/UFABC)

Participante: Fisioterapeuta Eliane Alves de Oliveira Juvenal

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DESENVOLVIMENTO DE ÓRTESE PLANTAR E PRODUÇÃO POR MANUFATURA ADITIVA

Cerca de 70% dos casos de amputação no Brasil são decorrentes de complicações da diabetes mellitus em regiões periféricas como mãos e pés. A combinação da falta de sensibilidade no pé e a má distribuição do peso corporal durante a marcha são fatores que contribuem para o desenvolvimento de ulcerações. Órteses plantares são dispositivos para tratamento preventivo deste problema que permitem uma melhor distribuição da carga corporal e redução da pressão plantar. As órteses disponíveis no mercado nacional seguem padrões pré-estabelecidos de produção que nem sempre suprem as necessidade específicas de cada indivíduo. Nesta pesquisa está sendo desenvolvido a modelagem 3D de uma órtese plantar personalizada com produção a por manufatura aditiva.

 

Projeto de pesquisa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica (UNIFESP)

Projeto de pesquisa de iniciação científica PIBITI (UNIFESP)

Participantes: Podólogo Israel Toledo Podólogo e Bel. em Ciência e Tecnologia Viviane Mariano da Silva (Bolsa CNPq)

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ICTcast: PRODUÇÃO DE MATERIAL AUDIOVISUAL PARA DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA 

Popularizar o conhecimento científico é uma forma de contribuição para o desenvolvimento social e ampliação da cidadania. O Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT) da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) desenvolve pesquisa inovadora e interdisciplinar que muitas vezes não chega ao conhecimento das pessoas da própria Unifesp e muito menos à comunidade externa. Levar este tipo de conteúdo até o público leigo é um desafio. O audiovisual é um meio de comunicação que utiliza som e imagem na transmissão de mensagens pelo estímulo dos sentidos da audição e visão de modo simultâneo. Várias universidades no mundo têm criado podcasts para fazer divulgação científica por meio de redes sociais como YouTube e Facebook. O objetivo deste projeto de extensão é criar o ICTcast que será um podcast para difusão de informação de projetos de Ciência, Tecnologia e Inovação desenvolvidos na Unifesp em uma linguagem mais acessível a todos. O podcast oferece conteúdo de mídia na forma de áudios, transmitidos via RSS, sob demanda com acesso por celular, tablet, notebook ou computador. Até o momento, oito podcasts já foram criados abordando eventos e projetos de pesquisa e extensão da área de engenharia biomécida do ICT. O ICTcast será lançado com 10 episódios no IV Congresso Acadêmico da Unifesp em junho de 2018 com programação semanal. Estima-se um grande alcance de público externo principalmente estudantes do ensino médio e universitário. O material audiovisual agrega valores, trazendo uma maior exposição, isto é, mais visibilidade, de uma maneira axiomática, objetiva e acessível do conhecimento científico. ICTcast é uma ferramenta de difusão para a comunidade do ICT e externa do saber científico na forma de áudios de ciência e tecnologia de uma maneira simples e completa.

 

www.facebook.com/ictcast/

Grupo de Biomecânica e Forense
Instituto de Ciência e Tecnologia ICT
Universidade Federal de São Paulo UNIFESP


Rua Talim, 330 - CEP 12331-280
São José dos Campos, SP, Brasil
e-mail: biomecanica.unifesp@gmail.com

 

Contagem de acesso a partir de 14/06/2016

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