Treinamento sobre os novos protocolos de moldagem digital, ajuste destes moldes, fabricação de órteses/próteses e assentos de cadeiras de rodas utilizando tecnologias de escaneamento, CAD/CAM, impressoras 3D e máquinas de usinagem CNC.

Indústria 4.0; Meios Auxiliares de Locomoção; Órteses; Otimização de Fabricação; Próteses.

As órteses e próteses desenvolvidas de forma personalizada apresentam vantagens significativas no que diz respeito ao conforto e à adaptação ao usuário. Entretanto, quando sua produção ocorre de maneira artesanal, há uma elevada demanda de tempo e recursos. Nesse contexto, a adoção de processos automatizados e de tecnologias mais avançadas de fabricação surge como uma alternativa capaz de reduzir tanto o consumo de matéria-prima quanto o tempo de produção. De acordo com Gibson, Rosen e Stucker (2015), a manufatura aditiva — amplamente conhecida como impressão 3D — vem se consolidando como uma solução inovadora na produção de dispositivos personalizados. Essa tecnologia possibilita a criação de peças ajustadas com precisão à anatomia e às necessidades específicas de cada paciente, promovendo maior eficiência no uso de materiais e diminuindo de forma expressiva o tempo de produção. Além disso, a integração de ferramentas como CAD (design assistido por computador) e CAM (manufatura assistida por computador) contribui para a obtenção de produtos com maior qualidade e melhor desempenho funcional. O curso proposto tem potencial para reduzir custos e otimizar o tempo de produção nas oficinas de órteses e próteses do CER-Diamantina. Como consequência, será possível ampliar o número de pacientes atendidos, diminuindo os custos unitários e facilitando o acesso a esses dispositivos, especialmente para a população de menor renda. Atualmente, a fabricação de órteses e próteses segue etapas bem definidas: moldagem da região do corpo do paciente, ajustes na geometria do molde para correções anatômicas, confecção do dispositivo e, por fim, testes com o paciente acompanhados de ajustes finais. Em ambientes onde esses processos são predominantemente manuais, como no CER IV-Diamantina, há um alto custo associado ao tempo de trabalho e aos recursos empregados. As etapas iniciais, em particular, exigem dedicação intensa do técnico responsável. No caso de uma órtese de pé e tornozelo, por exemplo, o processo envolve a criação de um molde em gesso do membro do paciente, seguido do preenchimento desse molde com ajustes geométricos. Após a secagem, realiza-se a termomoldagem com material polimérico aquecido, que assume o formato desejado. O procedimento é finalizado com o corte do excesso de material. Esse método, além de trabalhoso, gera desperdícios significativos. No CER-Diamantina, nem todos os dispositivos que poderiam ser oferecidos são produzidos, justamente devido às limitações impostas pelo processo manual. A automação das etapas produtivas pode reduzir de maneira relevante tanto o tempo quanto os custos envolvidos. Outro fator importante é o elevado volume de material descartado durante a fabricação tradicional, muitas vezes comparável à quantidade efetivamente utilizada no produto final. Kumar e Dinesh (2020) destacam a importância da reciclagem e do reaproveitamento de resíduos gerados na manufatura aditiva, enfatizando seu papel na sustentabilidade. No caso da produção de próteses, a reutilização de materiais pode reduzir custos e impactos ambientais, promovendo um uso mais racional dos recursos. O curso proposto abrange todas as etapas, desde a obtenção da geometria do paciente até a entrega do dispositivo final, utilizando equipamentos e softwares que permitem maior automação. A intenção é diminuir a dependência do trabalho manual e evitar a necessidade de dedicação exclusiva do técnico a uma única peça. Para isso, serão utilizados scanners 3D, máquinas CNC, impressoras 3D e softwares CAD, CAE e CAM, amplamente empregados na engenharia. Segundo Smith e Burgess (2001), a adoção dessas tecnologias representa um avanço importante, permitindo maior precisão no desenvolvimento, melhor personalização e maior eficiência produtiva, além de elevar a qualidade dos dispositivos fabricados. A etapa de moldagem será substituída pelo escaneamento 3D da região do corpo do paciente, eliminando a necessidade de moldes físicos. Os dados obtidos poderão ser editados em softwares CAD, possibilitando ajustes geométricos conforme as necessidades individuais. Para isso, será necessário o uso de scanners com resolução adequada e softwares compatíveis com modelagem de formas orgânicas. A fabricação poderá ser realizada por usinagem CNC, impressão 3D ou pela combinação de ambas as técnicas, dependendo do tipo de dispositivo e do material empregado. Em todos os casos, o uso de softwares CAM será essencial para a programação dos equipamentos. Essa abordagem reduz a intervenção humana direta e contribui para minimizar desperdícios. Os ajustes finais poderão ser feitos com auxílio de equipamentos CNC. É importante destacar que a mudança nos métodos de fabricação pode implicar alterações nas propriedades mecânicas dos dispositivos. Nesse sentido, Shahar et al. (2019) ressaltam a relevância da adoção de novos materiais e processos, desde que acompanhados por análises adequadas de desempenho. Como a proposta envolve a substituição de um processo manual já existente, foi necessário desenvolver procedimentos simplificados, além de oferecer treinamentos e materiais didáticos para os profissionais envolvidos. A equipe do curso contará com especialistas em fabricação, simulação de materiais, além de profissionais das áreas da saúde, garantindo uma abordagem multidisciplinar. A participação da equipe do CER IV-Diamantina será fundamental, pois permitirá a troca de experiências e a adaptação das soluções propostas à realidade da oficina. O curso terá como foco inicial alguns dispositivos específicos, como encostos personalizados para cadeiras de rodas, órteses de pé e tornozelo, palmilhas ortopédicas e encaixes para próteses de membros inferiores.

A produção de órteses e próteses sob medida é fundamental para garantir que o dispositivo se ajuste adequadamente ao usuário, oferecendo conforto e funcionalidade. No entanto, quando esse processo é realizado de forma manual, tende a ser lento, exigir grande quantidade de materiais e gerar desperdícios consideráveis. Como consequência, a capacidade de produção fica limitada e os custos aumentam, o que dificulta o acesso, especialmente para pessoas com menor poder aquisitivo. Diante dessa realidade, a incorporação de processos automatizados se apresenta como uma alternativa viável para tornar a fabricação mais ágil e econômica. A utilização de tecnologias como escaneamento 3D, usinagem CNC e impressão 3D, aliadas a softwares de projeto e manufatura (CAD, CAM e CAE), permite melhorar significativamente todas as etapas, desde a obtenção das medidas do paciente até a finalização do produto. Essas ferramentas reduzem a necessidade de utilização manual intensivo, diminuem perdas de material e aumentam a precisão na confecção dos dispositivos, refletindo diretamente na qualidade final. No caso do CER IV-Diamantina, onde ainda existem limitações relacionadas a recursos e produtividade, a adoção dessas soluções pode trazer ganhos importantes. Entre os principais benefícios esperados estão a redução do tempo de fabricação e dos custos envolvidos, uma vez que etapas tradicionais, como a moldagem física, podem ser substituídas por processos digitais. Além disso, a maior eficiência produtiva tende a ampliar o número de atendimentos realizados. O curso também deve impactar positivamente a qualificação dos profissionais envolvidos, ao introduzir novas tecnologias e métodos de trabalho. Esse conhecimento poderá, inclusive, ser replicado em outras instituições, ampliando os benefícios para diferentes comunidades que dependem desses dispositivos. A colaboração entre a equipe técnica da UFVJM e os profissionais do CER-Diamantina será essencial para adaptar as soluções propostas à realidade da oficina, garantindo que sejam aplicáveis no dia a dia. De modo geral, a proposta busca modernizar a fabricação de órteses e próteses personalizadas, tornando-a mais eficiente, acessível e sustentável, com potencial para melhorar significativamente os serviços de reabilitação e ampliar o alcance desses recursos à população.

Capacitar pessoal utilizando novas metodologias para automação nas diferentes etapas do processo de fabricação de órteses, próteses e cadeiras de rodas personalizadas, utilizando equipamentos de usinagem com Comando Numérico Computadorizado (CNC), impressão 3D e escaneamento 3D, contemplando os processos desde a moldagem do paciente até a entrega da órtese/prótese. Serão capacitados em relação à softwares e metodologias da Engenharia: Desenho/Projeto Assistido por Computador (CAD), Manufatura Assistida por Computador (CAM), operação de máquinas CNC, scanner e impressoras 3D. Promover o conhecimento em tecnologia assistiva.

Capacitar a equipe da oficina do CER-Diamantina e outras possíveis instituições interessadas sobre as metodologias desenvolvidas para fabricação de tecnologias assistivas. META FÍSICA: 1 - Capacitação na utilização de protocolo para digitalização (usando scanners 3D) de membros/parte do corpo de paciente do local onde será colocada a órtese/prótese, assentos e encostos de cadeiras de rodas e palmilhas personalizadas. META FÍSICA: 2 - capacitação para utilização de metodologia para ajuste da geometria da órtese/prótese e assentos e encostos de cadeiras de rodas para corrigir/compensar desvios anatômicos existentes no paciente. META FÍSICA: 3 - Capacitação para utilização de metodologia de fabricação da órtese/prótese usando equipamentos CNC e/ou impressoras 3D, considerando possíveis mudanças geométricas e de material.

O curso será desenvolvido com base em metodologias ativas, incluindo: - Aulas expositivas dialogadas; - Oficinas práticas em laboratório; - Aprendizagem baseada em projetos; - Atendimento supervisionado a pacientes; - Desenvolvimento de soluções reais; Os participantes atuarão em grupos multidisciplinares, promovendo integração entre diferentes áreas do conhecimento. Todos os membros da equipe organizadora irão acompanhar e auxiliar as atividades de capacitação que ocorrerão nas terças feiras na parte da tarde.

Gibson, I., Rosen, D. W., & Stucker, B. (2015). Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. Springer. Kumar, L. J., & Dinesh, A. K. (2020). "Recycling and Reuse of Waste Materials in Additive Manufacturing for Sustainable Production." International Journal of Sustainable Engineering, 13(2), 98-108. Shahar F. S., Hameed Sultan M. T., Lee S. H., Jawaid M., Md Shah A. U., Safri S. N. A. , Sivasankaran P. N. (2019). A review on the orthotics and prosthetics and the potential of kenaf composites as alternative materials for ankle-foot orthosis. J Mech Behav Biomed Mater. 2019 Nov;99:169-185. doi: 10.1016/j.jmbbm.2019.07.020. Epub 2019 Jul 24. PMID: 31357064. Smith, D & Burgess, E. (2001). The use of CAD/CAM technology in prosthetics and orthotics - Current clinical models and a view to the future. Journal of rehabilitation research and development. 38. 327-34.

O curso possibilitará o diálogo com a sociedade, pois as atividades serão em conjunto com o CER-Diamantina e que terá contato direto com os profissionais e pacientes. Além disso, os alunos da UFVJM terão contato com os demais integrantes do projeto de desenvolvimento do curso, que são profissionais das diversas áreas. As ações serão divulgadas através dos sítios da universidade e terá livre acesso para comunidade em geral. Além disso, a proposta envolve a criação de tutoriais e treinamentos para capacitar os funcionários do CER-Diamantina e outras entidades interessadas. Isso promove a difusão do conhecimento acadêmico e a democratização do acesso a essas tecnologias, fortalecendo a autonomia das instituições envolvidas.

O curso apresenta um perfil interdisciplinar e interprofissional, uma vez que a equipe do projeto que desenvolverá o curso inclui pesquisadores de diferentes áreas, como engenharia, fisioterapia e enfermagem, que trabalham em colaboração com técnicos e profissionais do CER-Diamantina. Essa abordagem evidencia uma troca ativa de conhecimentos e experiências entre a academia e os profissionais da saúde, visando a otimização dos processos. Assim, a colaboração do grupo possibilitará apresentar produtos que abrangem as diversas áreas, mas com foco principal na melhoria dos processos de fabricação que em consequência irá melhorar o atendimento aos pacientes do CER - Diamantina.

As atividades desse curso proporcionarão a oportunidade para confrontar realidades e discutir resultados, baseado nas experiências proporcionadas pelo projeto, favorecendo não só a sua formação profissional (ensino), mas também como pesquisador a partir de atividades extensionistas. Na extensão os alunos conseguirão trabalhar com a comunidade externa que é parte integrante do projeto possibilitando a troca de saberes. No tocante a formação, algo interessante a ser observado, é a relação ensinar-aprender onde os discentes universitários têm a oportunidade de auxiliarem a comunidade durante o desenvolvimento do projeto do curso. Estes alunos poderão utilizar o aprendizado de diversas áreas da engenharia como por exemplo: Otimização de processos que é melhorar a produção de dispositivos de reabilitação, garantindo que sejam acessíveis e de alta qualidade; a Gestão de Projetos que possibilitará aplicar técnicas de gestão de projetos para garantir que o desenvolvimento do projeto seja eficiente e dentro do prazo; o estudo de materiais biocompatíveis onde o estudante irá pesquisar e selecionar materiais que sejam seguros e confortáveis para uso em dispositivos de reabilitação; além de, trabalhar com interdisciplinaridade que possibilitará a colaboração com profissionais de diversas áreas a fim de entender as necessidades dos pacientes e desenvolver soluções eficazes. Ressalta-se também a importância da aproximação da UFVJM junto à comunidade.

O curso busca impactar na formação dos participantes. Como o projeto tem 3 alunos de cursos distintos da UFVJM os graduandos e pós-graduandos irão contribuir de acordo com os aprendizados em sala de aula, além da troca de experiências que o grupo de participantes poderá proporcionar durante a execução do curso.

O curso tem grande impacto e transformação social uma vez que tem como objetivo principal capacitar pessoas para reduzir custos e tempo de produção, ampliando o acesso de órteses e próteses para populações de baixa renda. Essa preocupação demonstra o compromisso da comunidade acadêmica em usar sua expertise para atender às necessidades da sociedade, promovendo inclusão e qualidade de vida. Essa ação reflete a preocupação em alinhar inovações tecnológicas a práticas ecologicamente responsáveis.

Via e-mail institucional geral.