Desenvolvimento de um procedimento para a fabricação de órteses não articuladas de tornozelo e pé por manufatura aditiva

• Autor(a) principal: Hensen, Jéssica Cristina Dias dos Santos Forte
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4305
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO::PROCESSOS DE FABRICACAO, SELECAO ECONOMICA; Aparelhos ortopédicos; Prótese; Projeto de produto; Impressão tridimensional; Equipamentos de autoajuda para deficientes; Tornozelos; Membros artificiais; Pés; Engenharia mecânica; Orthopedic apparatus; Prosthesis; Product design; Three-dimensional printing; Self-help devices for people with disabilities; Ankle; Artificial limbs; Foot; Mechanical engineering; Engenharia Mecânica

Órteses de membro inferior são dispositivos assistivos comumente prescritos pelos médicos para auxiliar no tratamento de pacientes com deficiência motora ou com deformidades nos membros inferiores. Essas visam melhorar a função do membro e impedir a progressão da deformidade. Elas podem ser compradas em tamanhos padrão ou serem fabricadas especificamente para o usuário, ou seja, personalizadas. Tradicionalmente, essas órteses personalizadas são fabricadas por um processo que muitas vezes não resulta em uma órtese confortável ou atraente para o paciente, desestimulando o uso. Aliando tecnologias de Digitalização 3D à Manufatura Aditiva (AM), também conhecida como impressão 3D, é possível fabricar produtos anatômicos. Dessa forma, essas tecnologias podem contribuir na fabricação de órteses de tornozelo e pé (AFO) anatômicas e também personalizados de acordo com os desejos do usuário. O presente estudo visa desenvolver um procedimento para a fabricação de órteses não articuladas de tornozelo e pé por Manufatura Aditiva. A pesquisa foi dividida em três fases principais: revisão bibliográfica, desenvolvimento do procedimento, com base na revisão bibliográfica; e aplicação e avaliação dos produtos fabricados por meio do procedimento desenvolvido. Uma revisão bibliográfica foi realizada tanto sobre os procedimentos já existentes para fabricação de órteses por AM, bem como as órteses AFO e órteses de pé (FO) que já foram produzidas por Manufatura Aditiva. Um método de desenvolvimento de órteses personalizadas para membros superiores por AM foi adaptado para aplicação à órteses de membros inferiores. As etapas envolvidas no processo de desenvolvimento de órteses de tornozelo e pé foram: aquisição da geometria; digitalização 3D; tratamento da malha; modelagem 3D; planejamento do processo; impressão 3D; pósprocessamento; entrega e avaliação. Como a aquisição de modernos equipamentos ainda é uma limitação considerando a realidade brasileira, buscou-se utilizar apenas tecnologias de baixo custo, tais como o sensor Kinect 360 para a digitalização 3D e a impressora 3D Anet® A8 DIY, baseada no princípio de extrusão de material. O método desenvolvido foi aplicado no desenvolvimento de órteses AFO para quatro crianças de um a quatro anos, atendidas no Centro Vitória em Curitiba/PR. Como resultados do estudo, obteve-se, primariamente, o procedimento para a fabricação de órteses de tornozelo e pé por AM e também quatro pares de órteses não articuladas de tornozelo e pé, ou seja, um par para cada criança atendida, que comprovaram a efetividade do procedimento. As órteses fabricadas em TPU (poliuretano termoplástico) por impressão 3D foram aprovadas pelos fisioterapeutas em avaliações estáticas e resistiram aos esforços durante a fisioterapia. Uma avaliação da satisfação foi realizada obtendo-se a opinião dos responsáveis e dos fisioterapeutas por meio do questionário B-QUEST e de um questionário complementar, em relação a satisfação deles com a órtese convencional bem como com a órtese impressa. Foi possível perceber que a satisfação foi maior tanto para os responsáveis quanto para os fisioterapeutas para as órteses fabricadas por impressão 3D, sendo que para esses últimos os resultados apresentaram-se em média 18% maiores do que para as órteses tradicionais. O tempo máximo envolvido na fabricação de cada órtese foi de duassemanas e o custo dos materiais de cada órtese foi de menos de R$50. Com a avaliação das órteses produzidas pode-se afirmar que o procedimento desenvolvido foi adequado, atingindo o objetivo da pesquisa.