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Criação e desenvolvimento de órteses utilizando termoplástico biodegradável

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Criação e desenvolvimento de órteses utilizando termoplástico biodegradável

setembro 25, 2019

As órteses utilizadas na reabilitação e na tecnologia assistiva trazem consigo uma evolução: no passado os recursos restringiam-se às talas feitas de bambu, cana, couro, alumínio e madeira; posteriormente utilizou-se metais pesados e gesso; e atualmente os dispositivos também são feitos de uma variedade de plásticos. Estes têm como vantagens a funcionalidade, leveza, conforto para o paciente e a praticidade ao trabalhar com o material.
Afim de conhecer o cenário atual do universo das órteses, principalmente acerca dos materiais utilizados e desenvolvidos, foi realizado um levantamento bibliográfico em bases de dados referência em pesquisa em saúde (Scielo e PubMed) acerca da temática “órteses”. 
A partir deste levantamento bibliográfico foi encontrado um grande número de publicações envolvidas com órteses fabricadas em gesso. Entre elas, haviam pesquisas relacionadas à eficácia do tratamento com esse recurso, comparando diferentes modelos de órtese em gesso, e também propondo a diminuição de quantidade do material com o objetivo de proporcionar maior leveza (ESMANHOTTO; ESMANHOTTO, 2013) – a maioria destes estudos tratam a questão mecânica no uso das órteses em impressão 3D e majoritariamente em termoplásticos, e a descrição de pesquisas e avaliações com distintos modelos desses dispositivos no campo da reabilitação neurológica, ortopédica, reumatológica, etc (PORTNOVA, 2018; ROSENMANN et al, 2004 e NOORDEHOEK; BARBOSA, 2004, respectivamente)-.  Em contrapartida, alguns pesquisadores abordam algumas desvantagens do gesso, pois não pode ser limpo, remodelado ou removido facilmente, e ressaltam que há uma tendência na substituição desses materiais pelos termoplásticos, que por sua vez são mais leves, tem menor volume, permitem a higienização e facilitam a manipulação e remodelagem (VLAEYEN; REYTER, 2000). 
Sobre as impressões de órtese em 3D, a Portnova, por exemplo, desenvolveu um projeto com o objetivo de redução dos custos deste tipo de procedimento e do tempo de fabricação. Ressaltou a personalização do material para conforto do paciente e funcionalidade do produto (PORTNOVA, 2018). Quanto aos termoplásticos, identificou-se no levantamento bibliográfico pesquisas que apresentaram uma comparação entre distintos tipos de materiais (LINDEMAYER, 2004); estudos sobre os pontos de vista dos profissionais quanto ao uso (conforto, peso, estética da órtese, segurança e conforto do processo de imobilização) e a confecção (ajuste de medição, bordas, aplicação de cinta, estética, segurança e facilidade de posicionamento) (LAU, 1998; KARIMI, 2017), além de estudos que avaliaram as propriedades mecânicas, térmicas e toxicidade dos materiais (SILVA, 2013; ). Também foram encontrados estudos sobre a produção da mistura química para a fabricação do plástico termomoldável para órteses (CUYPERS, 2001).
Como visto no levantamento bibliográfico, existem grandes vantagens para a reabilitação, para a qualidade de vida e independência na vida diária dos indivíduos que necessitam utilizar órteses termoplásticas. Apesar das vantagens provindas das tecnologias feitas em plástico os materiais comuns produzem toneladas de resíduos e consequentemente um grande impacto para o meio ambiente. Com a declaração da ONU sobre a importância de satisfazer necessidades presentes, sem comprometer as futuras gerações (KEEBLE, B., 1988), nos preocupamos com este impacto ambiental a longo prazo, pois os dispositivos muitas vezes são descartados após a finalização de tratamentos ou em situações em que não sejam mais necessários. 
No Brasil, as órteses de plástico são geralmente pré fabricadas em larga escala ou confeccionadas com placas termoplásticas por profissionais habilitados que personalizam a órtese para o paciente. 
A fabricação em larga escala geralmente gera uma padronização dos produtos que podem não se adequar à diversidade de anatomias humanas. Já a confecção de órteses personalizadas a partir de placas termoplásticas gera um grande trabalho técnico e artesanal para os profissionais que as elaboram. Munhoz et al (2016) afirma que “a fabricação manual de uma órtese sob medida é um processo trabalhoso, demorado e impreciso, realizado por ortopedistas especializados, a fim de criar dispositivos confortáveis e funcionais”
Considerando as questões explicitadas, a Fix it desenvolveu soluções que transformassem a experiência com as órteses pelos pacientes e profissionais. Alinhado a esse objetivo desenvolveu-se os valores da empresa Fix it em torno de três pilares: a responsabilidade ambiental; a eficácia das respostas às demandas de qualidade de vida dos pacientes que utilizam os dispositivos; e a facilitação da atuação dos profissionais que confeccionam e prescrevem tecnologias assistivas. 

órtese em termoplástico biodegradável
Órtese em termoplástico biodegradável Fix it

Nossas soluções 

Pensando nas questões ambientais apresentadas, nossas soluções são fabricadas em ácido poliláctico (IngeoTM Biopolymer 3251D – NatureWorksTM), um material originado de bagaço de cana de açúcar, milho e beterraba, que o constitui como biodegradável e benigno em seu impacto ambiental (NatureWorksTM). O biopolímero pode se decompor em terra em um ano, e em sistemas de compostagem esse tempo é reduzido à somente  45 dias. Assim unimos a tecnologia contemporânea com o cuidado ambiental, visto que os materiais que facilmente se decompõem na natureza.
Utilizando este material biodegradável, as atuais soluções constituem-se na criação de placas para mão, punho e dedos do membro superior, além de modelos que estão sendo desenvolvidos para outros segmentos corporais. 
Os modelos das soluções foram desenvolvidos a partir da anatomia musculoesquelética humana, com objetivo de imobilizar articulações específicas caso haja indicação de especialistas, e embora haja um formato pré-fabricado, as placas possuem diversos tamanhos estipulados a partir de medidas antropométricas. 
As placas são aquecidas em água em uma temperatura ideal de 60º e modeladas no paciente por um profissional habilitado, visando adequá-la à anatomia única dos pacientes, o que mantém a vantagem das órteses customizadas como “gold standard” onde é feita a adaptação à geometria ortopédica de cada paciente. (MUNHOZ, Rodrigo et al, 2016).
Visando também a facilidade de trabalho dos profissionais, as soluções “Fix it” não exigem cortes, dobras ou aplicações de outros materiais, apesar de adaptações serem possíveis, pois seu design busca o conforto e a ausência de pontos de pressão que possam causar lesões. 

Atualmente, as soluções que já circulam no mercado são:

  1. PunhoFix: imobilização da articulação do punho
  2. DedoFix: imobilização das articulações interfalangeanas distal e proximal e metacarpofalangeana, para 2º a 5º dedos individualmente 
  3. MarteloFix: imobilização da articulação interfalangeana distal, para 2º a 5º dedos individualmente 
  4. CarpoFix: imobilização das articulações interfalangeanas proximais e distais, metacarpofalangeanas e carpometacarpianas (2º à 5º dedo, ou adaptado para 3°, 4° e 5° ou 4° e 5° dedo)
  5. RizoFix: imobilização da articulação metacarpofalangeana do polegar 

Além dessas, estamos desenvolvendo novas soluções e buscando sempre conhecimentos e feedback de pacientes e profissionais para investimento na qualidade, eficácia, conforto e praticidade de nossos produtos, e na sustentabilidade ambiental, evidenciando-se assim, nossos valores.

Referências Bibliográficas

AGNELLI, Luciana B.; TOYODA, Cristina Y. Estudo de materiais para a confecção de órteses e sua utilização prática por terapeutas ocupacionais no Brasil. Cadernos Brasileiros de Terapia Ocupacional, v. 11, n. 2, 2010.

ANDRADE, Thales Mykael Gomes de. Órteses de membros superiores no estado de sergipe: mapeando os processos de confecção nas práticas da terapia ocupacional. 2018.

CUYPERS, Steven. Method for producing a thermoplastic synthetic material and immobilization element provided therewith. U.S. Patent No 6,210,788, 3 Abr. 2001.

ESMANHOTTO, André; ESMANHOTTO, Guilherme. A simple idea for reducing the cost and weight of plaster-cast orthoses. Revista Brasileira de Ortopedia, v. 48, n. 1, p. 17-21, 2013.

KARIMI, Mohammad et al. Thermoplastic sheet for orthoses, a review of literature. EC Orthopaedics, v. 5, p. 189-193, 2017.

KEEBLE, Brian R. The Brundtland report: Our common future. Medicine and War, 1988, vol. 4. no 1, p. 17-25

LAU, Cynthia. Comparison study of Quickcast versus a traditional thermoplastic in the fabrication of a resting hand splint. Journal of Hand Therapy, v. 11, n. 1, p. 45-48, 1998.

LINDEMAYER, Cristiane Kroll. Estudo e avaliação de termoplásticos utilizados na confecção de órteses. São José dos Campos: UniVap, 2004.

NOORDEHOEK, Johanna; BARBOSA, Luiz Fabio Machado. Órtese de jeans para desvio ulnar dos dedos. Revista brasileira de reumatologia, v. 44, n. 2, p. 150-151, 2004.

PORTNOVA, Alexandra A. et al. Design of a 3D-printed, open-source wrist-driven orthosis for individuals with spinal cord injury. PloS one, v. 13, n. 2, p. e0193106, 2018.

ROSENMANN, Gabriel Chemin, et al. Avaliação de sistemas de digitalização 3D de baixo custo aplicados ao desenvolvimento de órteses por manufatura aditiva. 2017. Tesis de Maestría. Universidade Tecnológica Federal do Paraná.

SILVA, Larissa Galvão da et al. Órteses em PVC para membro superior: utilização por terapeutas ocupacionais brasileiros, propriedades físicomecânicas e de toxicidade e desempenhos funcional e mioelétrico. 2013.

VLAEYEN, Jan; REYTER, Bernard. Thermoplastic apparatus with fastener. U.S. Patent n. 6,093,161, 25 jul. 2000.


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