Práticas inspiradoras

Finalista 2023
Paraguai
Share

Com impressão 3D, estudantes criam prótese de mão de baixo custo

Com o uso da tecnologia para resolver problemas reais, a prótese custa dez vezes menos que a comum e o modelo pode ser disponibilizado a todos

Professor(a)

Foto de Leticia Cuevas
Leticia Cuevas

Escolas

Miguel Ángel Rodríguez Colégio Nacional de Ensino Secundário Diversificado

Nome do projeto

Prótese de Mão NeoLimb

Áreas STEM

Engenharia, Tecnologia

Outras áreas de conhecimento

Sociologia

Quando estudantes do clube de tecnologia M.A.R. Tech estavam pensando em quais problemas deveriam focar para desenvolver um projeto de impacto social em 2023,  perceberam que a resposta estava literalmente ao lado. Uma estudante tem um vizinho que passou por uma amputação de braço e, ao conversar com ele, aprendeu mais sobre as dificuldades que as pessoas enfrentam com essa realidade. Então, ela pensou que o grupo poderia ajudar criando uma prótese que, embora não resolvesse todos os tipos de casos de amputação, ajudaria em alguns deles. Assim nasceu o projeto NeoLimb Prosthetic Hand, um dos finalistas da 10ª edição do Solve for Tomorrow (Argentina, Paraguai e Uruguai).

Em tradução livre para o português, “NeoLimb” significa novo membro do corpo e “Prosthetic Hand” se traduz como mão protética. “Estávamos investigando os tipos de próteses que poderiam ser aplicadas, quais alternativas existem para quais tipos de amputação”, diz Leticia Cuevas, professora mediadora da iniciativa. No grupo, estão cinco envolvidos, de 15 e 16 anos, das especialidades de informática, ciências básicas e humanidades do Colégio Nacional de Ensino Secundário Diversificado Miguel Ángel Rodríguez, na cidade de Ñemby. São estudantes do ensino médio científico e técnico, que no Paraguai se chama bachillerato e é uma etapa intermediária entre o ensino básico e o ensino superior.

O clube de tecnologia M.A.R. (sigla referente ao nome do colégio, Miguel Ángel Rodrígues) Tech é uma iniciativa da escola criada em 2022 para fomentar projetos dessa área eque reúne estudantes de diversos cursos do chamado ensino científico e técnico. Quando decidiram criar uma solução para tornar as próteses mecânicas de mão mais acessíveis, o primeiro passo foi investigar o cenário atual, e um dos principais obstáculos foi o custo. No Paraguai, esse produto pode ser adquirido por meio de entidades beneficentes, que cobrem parte das despesas, mas ainda é caro: o valor aproximado é de 680 dólares. 

Modelo disponível gratuitamente

A forma mais economicamente viável de adquirir as próteses é fabricar por impressão 3D. Mesmo sem ter uma impressora dessas na escola, a professora conta que há muita oferta do tipo no mercado, e a escola pagou, graças às doações de alunos e responsáveis, cerca de US$ 67 para fazer uma prótese de mão, ou seja, um preço dez vezes mais barato do que por meio de organizações.Além disso, o projeto se destaca porque visa utilizar o modelo de código aberto; Ou seja, Neolimb disponibilizará em breve softwares com código-fonte que qualquer pessoa poderá inspecionar, modificar e melhorar. “De repente existem projetos semelhantes, mas o que queríamos fazer era criar um site onde você pudesse baixar as plantas e imprimir por conta própria”, destaca Cuevas.

Segundo ela, isso foi algo pensado, desde o início, para tornar o projeto o mais democrático possível. Qualquer pessoa pode baixar o modelo e fabricá-lo em uma gráfica 3D, sem necessidade de conhecimentos técnicos especializados.

Um modelo projetado para a maioria dos pacientes

Para a confecção da prótese, o grupo focou na amputação transcarpal, que é parcial, como por exemplo a retirada dos dedos, e é a forma mais comum de amputação no país, segundo dados levantados durante a etapa inicial do projeto. Assim, eles estudaram a estrutura anatômica da mão, enfatizando os metacarpos, que estão localizados entre os pequenos ossos do carpo e as falanges.

Os alunos pesquisaram mais sobre antropometria da mão e movimentos básicos coordenados e iniciaram pela engenharia básica do protótipo, estabelecendo o conceito de sua própria prótese. Mas colocar esse conhecimento em prática foi um desafio. Muitos testes foram necessários para que a prótese ficasse confortável e estética.

O que aprendemos foi que às vezes as respostas aos desafios de um projeto estão em materiais do nosso dia a dia, em objetos muito simples, disse a professora.

Com todas as peças bem ajustadas, o grupo imprimiu a prótese e realizou testes com um software de simulação de esforços e também de pós-processamento, que é o processo de aplicação de filtros e efeitos de tela para melhorar drasticamente as imagens de um produto. Satisfeitos com o resultado, doaram o produto para um trabalhador que teve a mão amputada devido a um acidente de trabalho em uma empresa próxima à escola. Em seguida, avaliaram com o usuário se tiveram sucesso com seu projeto, e o usuário afirmou que se sentia muito bem com a gama de tarefas que poderia realizar graças ao Neolimb.

Um salto de confiança para os jovens

Embora o objetivo principal fosse melhorar a vida das pessoas com mãos amputadas, os alunos também ganharam muito com a experiência. “A mentoria que os alunos fizeram abriu mais a forma de pensar deles em relação à pesquisa científica”, afirma a professora. Para ela, os jovens aprenderam a identificar as problemáticas, traçar objetivos mensuráveis, acompanhar as fases do protótipo, até chegar ao estado final.

A professora também destaca que esta iniciativa permitiu-lhes descobrir os seus pontos fortes, destacando as suas capacidades individuais no trabalho em equipe. “Tem estudante que é excelente em apresentar e vender o produto e nos ajuda a criar conexões com outras pessoas. Outros se manifestam como líderes natos e tem quem está muito avançado na parte técnica. O projeto foi uma oportunidade de colocar em prática todos esses talentos”, enfatiza Cuevas.

O resultado é que os estudantes estão envolvidos no projeto a ponto de quererem trabalhar no Neolimb mesmo nas férias. “Uma das alunas, por exemplo, no recesso de final de ano, já começou a trabalhar na automatização da prótese. Ela agora está estudando como usar peças de Arduino para fazer isso”, revela. Esse agora será o foco do grupo em 2024, assim como subir e deixar no ar o site com o download gratuito do modelo da prótese.

Foco na prática!

Confira o guia da professora sobre como criar uma prótese de mão impressa em 3D:

Empatia

Após entrevistar uma pessoa que sofreu amputação de mão, os alunos confeccionaram um mapa de empatia, que é um modelo que organiza os comportamentos e sentimentos do usuário para criar um sentimento de empatia entre ele e a equipe. Com a escuta ativa, aprenderam sobre suas principais frustrações e motivações, como os altos custos das próteses modernas. Esse foi o ponto de partida para o Neolimb.

 

Definição

A equipe definiu que tentaria fazer uma prótese de mão mais acessível, voltada para o tipo de amputação mais comum no Paraguai: a transcarpal. Os alunos, então, ficaram sabendo dos custos, vantagens e desvantagens por meio de uma análise de viabilidade do projeto.

Ideação

Ao verem que seria possível custear a fabricação de uma prótese mecânica de mão, começaram pela parte de design, com uma base padronizada de dimensões e formato que é utilizada comercialmente. “Tivemos que pesquisar bastante a funcionalidade de determinadas ferramentas para cada projeto”, lembra a professora Letícia Cuevas. À medida que avançavam nas fases do projeto, os alunos também participaram de vários workshops do Solve for Tomorrow para aprimorar seu aprendizado.

Protótipo

A equipe coletou dados de demanda e requisitos médicos de usuários de amputação transcarpal e iniciou a engenharia básica do protótipo. Escolheram a impressão 3D como método, pela redução nos custos de produção que ela proporciona. Posteriormente, selecionaram o Ácido Polilático e o Poliuretano Termoplástico como materiais de impressão devido às suas propriedades físicas, térmicas e mecânicas.

Teste

Ao final de 10 meses de trabalho e após orientação em diversas mentorias do Solve for Tomorrow, a equipe percebeu a necessidade de fazer ajustes na estrutura estética da Mão Protética NeoLimb. Essas mudanças irão proporcionar ao usuário uma imagem mais estilizada do dispositivo. Além disso, irão otimizar o conforto e a ergonomia, reduzindo ligeiramente algumas peças que não comprometem a sua funcionalidade. Para o futuro, a ideia é automatizar essa prótese.

#Agenda

O Solve for Tomorrow está presente em vários países da região.

O programa segue um cronograma e regras específicas de acordo com a realidade de cada local. Visite o site do seu país.

Confira a data de anúncio dos finalistas de 2024.

Inscreva-se na newsletter da plataforma Solve for Tomorrow Latam e receba todo mês as principais atualizações do programa na região.

Inscreva-se