Digitalização 3D com o Einstar para dispositivos assistivos impressos em 3D - 1024x811

Estudos de caso

Publicado em 19 de julho de 2023

Criação de dispositivos assistivos impressos em 3D para pacientes amputados em Serra Leoa

Descubra como a 3D Sierra Leone está utilizando a digitalização 3D e a impressão 3D para viabilizar a produção de dispositivos assistivos (por exemplo, próteses).

Dispositivos assistivos impressos em 3D (por exemplo, próteses) estão se tornando mais acessíveis e baratos do que nunca na África Ocidental. Descubra como a 3D Sierra Leone está utilizando a digitalização 3D e a impressão 3D para tornar isso possível.

Nome: 3D Sierra Leone, Fundação para a Impressão 3D em Países em Desenvolvimento
Tipo: Organização sem fins lucrativos
Localização: Masanga, Serra Leoa
Objetivo: Produzir dispositivos assistivos impressos em 3D a preços acessíveis
Necessidade: Soluções 3D modernas, flexíveis e escaláveis em um fluxo de trabalho otimizado
Soluções:
- Série EinScan da SHINING 3D
- Software 3DMedX personalizado
- Impressoras 3D Ultimaker

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Uma variedade de próteses fabricadas pela 3D Sierra Leone. Fonte:3D Sierra Leone

Um cenário médico desafiador

É um fato: os países da África Ocidental enfrentam umagrave escassez de profissionais da área médica.

Há menos de uma década, a Organização Mundial da Saúde (OMS) divulgou estatísticas alarmantes que ilustram essa“fuga de cérebros na área médica”. Em 2015, Serra Leoa contava com 136 médicos para uma população de mais de 6 milhões de habitantes — uma baixa proporção de apenas0,2 médico por 1.000 pessoas.

Essa falta de infraestrutura médica pode ser atribuída, em parte, a dois obstáculos significativos que o país enfrentou recentemente: uma guerra civil (1991 a 2001) e um surto de ebola (2014 a 2016).

Além disso, da força de trabalho existente, mais de dois terços atuam em áreas urbanas, deixando as comunidades rurais ainda maisisoladas dos serviços de saúde. No entanto, tanto os habitantes urbanos quanto os rurais precisam desesperadamente de atendimento médico.

As amputações, em particular, são comuns devido a uma combinação de fatores, como infecções, ferimentos complexos, acidentes de trânsito e tempos de espera excessivamente longos para consultas.

Mariatsu perdeu a mão durante a guerra civil, há cerca de 25 anos. Ela costumava esconder o coto sob as roupas o dia inteiro, sentindo-se envergonhada e insegura. Agora, ela usa com orgulho sua prótese estética, que também a ajuda a lidar melhor com suas atividades diárias. Fonte e crédito da imagem: 3D Sierra Leone

3D Sierra Leone e a Fundação para a Impressão 3D em Países em Desenvolvimento

Nesse contexto, um grupo de pesquisa holandês criou oprojeto 3D Sierra Leone e , consequentemente, a Fundação Impressão 3D em Países em Desenvolvimento. O projeto tem se concentrado principalmente no projeto e na produção de próteses acessíveis. Uma das fundadoras da organização, a Dra. Merel Van der Stelt, explica:

“Pouquíssimas pessoas em países de baixa e média renda têm acesso a próteses qualificadas e acessíveis. (…) Nosso objetivo éfornecer próteses impressas em 3D, personalizadas e de baixo custo, além de oferecer um fluxo de trabalho completo para a equipe local, com scanners 3D e software baseado em IA.”

Ao compartilhar seu conhecimento sobre tecnologias modernas, o grupo está, gradualmente, capacitando a equipe local aoperar de forma independente e ampliar seu alcance a ainda mais cidadãos de Serra Leoa.

A equipe da 3D Sierra Leone compartilhou alguns trechos de seu trabalho inspirador em um curta-metragem (incorporado abaixo), recebendo umprêmio especial no Festival de Cinema “Saúde para Todos” de 2022 da OMS.

Dispositivos auxiliares impressos em 3D por meio de digitalização 3D e IA

A 3D Sierra Leone instalou seu laboratório em 2018 no Hospital Masanga para perseguir seu objetivo de fornecer próteses de baixo custo a amputados locais. A equipe vem utilizando digitalização 3D, software CAD e impressão 3D para atingir essa meta.

Digitalização 3D dos pacientes

O primeiro passo crucial no processo é capturar o coto do paciente em 3D. Para isso, a 3D Sierra Leone começou com um scanner 3D EinScan Pro da SHINING 3D.

O equipamento foi emprestado a eles logo no início pela MakerPoint, uma fornecedora holandesa de tecnologia 3D e parceira da SHINING 3D.

Em 2019, a SHINING 3D doou um scanner 3D EinScan Pro 2X Plus ao laboratório. A empresa também doou um EinScan H e um Einstar nos anos seguintes. Essas soluções portáteis e fáceis de usar permitemuma digitalização 3D simples e sem contato em todo o membro do paciente.

Além disso, os scanners 3D são capazes decapturar e processar dados rapidamente. De acordo com um estudo de coorte realizado pela 3D Sierra Leone, todo o processo leva apenas cerca de 15 minutos, incluindo a preparação do scanner e a inspeção clínica do coto. (Você pode ler o estudo completo aqui.)

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Equipe da 3D Sierra Leone utilizando o Einstar para capturar dados 3D em uma localidade remota. Fonte: Merel Van der Stelt

Outra grande vantagem dos scanners 3D EinScan da SHINING 3D éa portabilidade. A equipe da 3D Sierra Leone pode levá-los para o campo, não importa a distância do laboratório. Basta uma bateria portátil para alimentar o scanner e o laptop, e eles podem trazer os dados de volta para o laboratório.

Projeto CAD com inteligência artificial

Assim que os dados 3D estiverem prontos, a equipe pode prosseguir com o projeto no 3DMedX. Trata-se de uma solução CAD médica personalizada, desenvolvida pela equipe do 3D Lab do Centro Médico da Universidade Radboud.

Atualmente, o software integra um fluxo de trabalho semiautomatizado para próteses da perna. Isso permite que a equipeprojete um encaixe protético em apenas 2 minutos. A chave para essa inovação é um algoritmo baseado em IA que utiliza dados de uma empresa holandesa especializada em próteses. Isso permite que o 3DMedX preveja o formato do encaixe protético com base em casos e pacientes anteriores.

Membros da equipe da 3D Sierra Leone utilizando o software 3DMedX para criar uma prótese abaixo do joelho. Fonte: Merel Van der Stelt

A solução não apenas agiliza os processos atuais da equipe, mas tambémfacilita a integração e o treinamento de novos funcionários, independentemente do nível de conhecimento em TI ou em próteses.

“Atualmente, a equipe local pode trabalhar de forma independente com o scanner 3D e também projetar as próteses de forma autônoma com nosso software recém-desenvolvido. Eles ainda precisam de treinamento, mas a maior parte das tarefas já pode ser realizada de forma independente”, conta Merel.

Além disso, a SHINING 3D está oferecendo suporte para integrar o software do EinScan H diretamente ao 3DMedX. Em breve, os protéticos locais poderão usar um único software simples na produção de próteses, em vez de vários programas diferentes.

Impressão 3D dos projetos

Após o processo de projeto, a 3D Sierra Leone envia o arquivo para uma de suas impressoras 3D, doadas pela fabricante holandesa de impressoras 3D Ultimaker. As impressoras utilizam a tecnologiaFused Filament Fabrication ( FFF), na qual um fio de plástico é derretido por um bico para construir objetos em 3D.

Laboratório de impressão 3D da 3D Sierra Leone, mostrando duas impressoras 3D Ultimaker e o EinScan Pro 2X Plus. Fonte:3D Sierra Leone

É um método de impressão 3D econômico que permite a criação de próteses em cerca de 12 a 14 horas. Levando em conta todo o processo e os custos associados (por exemplo, salários, serviços públicos), cada dispositivo custa à equipe cerca de 100 euros.

Para os pacientes, no entanto, o preço final é de apenas cerca de 15 euros. Isso é uma verdadeira bênção em um país onde arenda média mal ultrapassa US$ 40 por mês.

Conclusão

A equipe da 3D Sierra Leone fez um progresso fantástico em seu objetivo de fornecer dispositivos assistivos impressos em 3D a preços acessíveis. Eles combinam a digitalização 3D e a impressão 3D por meio de soluções de software intuitivas para criar um processo rápido e fácil de aprender.

A 3D Sierra Leone está no caminho certo para ampliar ainda mais suas atividades e atender a um número ainda maior de pacientes. Espera-se que ela amplie seu alcance a outros países em desenvolvimento que precisam de dispositivos auxiliares personalizados a um custo baixo.

Estamos satisfeitos em ver nossos scanners 3D doados sendo utilizados em um projeto tão impactante e esperamos continuar essa colaboração a longo prazo. Se você ou sua organização sem fins lucrativos também desejam trabalhar com digitalização 3D, entre em contato para saber como podemos ajudar.