Fixador externo automático

• Processo: 17/01851-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2021
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
• Pesquisador responsável: Osmar Vogler
• Beneficiário: Osmar Vogler
• Empresa: Selaz Indústria e Comércio de Aparelhos Biomecânicos Ltda
• Pesquisadores associados: Guilherme Pelosini Gaiarsa
• Vinculado ao auxílio: 15/08611-4 - Fixador externo automático, AP.PIPE
• Assunto(s): Cirurgia ortopédica Alongamento ósseo Pseudoartrose Fraturas Fixadores externos Fibra de carbono
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Alongamento ósseo | Fixador externo | fratura | Hexapod | Ilizarov | Pseudoartrose | Fixação externa

Resumo

A fixação externa de membros consiste em uma técnica cirúrgica da ortopedia empregada para estabilizar ossos e tecidos moles, por meio de uma estrutura externa ao corpo -- fixador -- e componentes que conectam os ossos ao fixador -- implantes --, atravessando os tecidos moles entre os ossos e o fixador. Os fixadores externos possuem variações dimensionais, podendo ser empregados em diversas regiões do corpo, além de diferentes graus de complexidade e de recursos terapêuticos. Dessa forma, tais aparelhos podem ser empregados em tratamentos para estabilização e redução de fraturas, remoção de osteomielites e tumores ósseos, correções de deformidades e consolidações viciosas, entre outras tantas aplicações. Tais tratamentos tem duração de vários meses, tempo no qual o paciente retorna ao médico inúmeras vezes para acompanhamento da terapia. Tal acompanhamento ocorre na forma de ajustes na estrutura do fixador externo baseando-se em imagens de radiografias do membro. Além desse mecanismo, há casos em que o próprio paciente realiza os ajustes na estrutura, a fim de seguir as prescrições do médico. Verifica-se que quanto mais longos são os tratamentos, assim quanto mais complexas são as movimentações a serem realizadas, maiores são as chances de se obter resultados indesejados ao final das terapias, culminando em novas cirurgias ou em deformidades residuais. Tais tipos de resultados ocorrem, principalmente, por erros nos ajustes, seja do médico, seja do paciente, pois o planejamento exato da terapia muitas vezes é negligenciado ao longo do tempo. Dessa forma, um sistema automático, que necessite de intervenções humanas menos frequentes, poderia maximizar a chance de sucesso em tais tipos de tratamento. Toda a carga de planejamento de movimentação, bem como da realização dos movimentos, seria deixada para um computador realizar, cabendo ao médico analisar e acompanhar o que foi previsto no início do tratamento. Além do fato de realizar os movimentos de maneira minuciosa e planejar todos os passos, tal tipo de fixador automático possibilitaria a necessidade de menos visitas ao médico, bem como menos exposições à radiação, fato que ocorre quando o médico requere imagens radiográficas do membro. Das formas típicas em que são confeccionados os sistemas de fixação externa, usam-se materiais pesados, tais como aço inox e Alumínio. A empresa proponente já desenvolveu grande parte das peças em material composto, utilizando fibra de Carbono. Assim, o sistema teria benefícios adicionais de leveza e radiotransparência, pois a fibra de Carbono é permeável aos raios-X. A fim de se dotar a estrutura do fixador externo de movimentos automáticos, prevê-se a inserção de atuadores. Esses serão posicionados em cada uma das seis hastes, o que remete ao conceito da Plataforma de Stewart ou Hexapod. Os atuadores serão motores elétricos de tamanho, torque e potência compatíveis com as necessidades da terapia. Tais motores serão comandados por meio de um circuito de excitação, o qual é controlado por um microcontrolador. O último será o responsável pelo armazenamento da trajetória a ser seguida, assim como amostrar dados de posição dos motores e prover o feedback necessário aos softwares auxiliares do tratamento. A comunicação do fixador automático com o mundo externo será por meio de tecnologia sem fio. Do ponto de vista do médico e do paciente, o tratamento poderá ser acompanhado via computador pessoal ou smartphone, haja vista que toda a comunicação será sem fio e que os dados estarão disponíveis para consulta, até mesmo em tempo real. O domínio de tal tecnologia abre um leque de possibilidades tanto mercadológicas, quanto de pesquisa. Além de introduzir no mercado um produto bastante inovador, constrói-se uma ferramenta capaz de produzir sucesso na terapia de inúmeros cidadãos, melhorando produtividade, autoestima e qualidade de vida dessas pessoas. (AU)