Na USP, Artes Plásticas e Poli se unem em busca de patente para próteses customizáveis
Projeto de parceria entre pesquisadores da Poli e das Artes Plásticas permite que usuário personalize suas próteses, podendo reduzir as taxas atuais de rejeição dessa tecnologia
A Escola de Comunicações e Artes (ECA) da USP depositou seu primeiro pedido de patente na Agência USP de Inovação (Auspin). Trata-se de um projeto idealizado por Monica Tavares, professora sênior do Departamento de Artes Plásticas (CAP), que foi apoiado tanto pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) quanto pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Junto ao professor Chi-Nan Pai, da Escola Politécnica (Poli-USP), e Juliana Henno — na época, pós-doutoranda da ECA —, a professora Monica coordena um projeto de criação do que chamam de “próteses transformacionais”.
De acordo com os pesquisadores, o conceito de prótese transformacional se relaciona com a ideia de prótese como extensão do corpo, mas de maneira bem distinta das chamadas próteses cosméticas, que não têm funcionalidade e buscam somente imitar o membro ausente. O termo “prótese transformacional” é um neologismo criado pela professora a partir de dois conceitos: objeto transformacional e objectile. O primeiro foi formulado pelo psicanalista estadunidense Christopher Bollas para se referir a um objeto que, na infância, modifica sua experiência como indivíduo e, na vida adulta, “recupera essas vivências precoces a partir de determinadas situações”. O outro conceito, objectile, foi cunhado pelo filósofo Gilles Deleuze e, segundo a professora, traduz “um novo tipo de objeto, que não tem uma forma e matéria fixa”, se transformando constantemente.
A intenção da prótese foi não ser mimética, exatamente no sentido de valorizar a possibilidade da customização das cores, das formas, e não fazer algo como se estivesse substituindo o braço, mas algo como uma obra de arte anexada ao braço.
— Monica Tavares, professora sênior do Departamento de Artes Plásticas (CAP)
Monica pesquisa arte e tecnologia e conta que o projeto se iniciou depois de um artigo publicado por ela em 2021. Antes disso, o professor Chi-Nan Pai, do Departamento de Engenharia Mecatrônica da Poli, já havia convidado a professora para trabalhar em conjunto, mas foi em meio à pandemia que a parceria se consolidou.
Chi-Nan Pai, além de engenheiro mecatrônico, é médico — essa, aliás, é a sua primeira formação acadêmica. Questionado sobre o motivo para a segunda graduação, ele brinca dizendo que “não tinha nada para fazer na vida”. O que aconteceu, na verdade, foi que ele percebeu que a tecnologia é essencial para a área médica. “Só que hoje, quem faz essas tecnologias são engenheiros que não entendem nada de medicina.” Ele tentou, inicialmente, fazer uma pós-graduação em engenharia, para atuar na produção de equipamentos médicos, mas não foi aceito porque não era formado na área. Foi aí que decidiu cursar a segunda graduação. Sobre isso, o professor Chin-Nan é categórico: “Eu não saí da medicina e vim para a engenharia. Eu incorporei a engenharia na medicina”.
Já Juliana Henno é formada em design industrial pela Fundação Armando Álvares Penteado (Faap), além de mestre e doutora pelo Programa de Pós-Graduação em Artes Visuais (PPGAV) da ECA. Ex-orientanda da professora Monica no mestrado e doutorado, ela também realizou um primeiro pós-doutorado com supervisão da professora e, agora, em seu segundo pós-doc, é supervisionada pelo professor Chi-Nan.
[O projeto] envolve um trabalho transdisciplinar que vai romper com o que seria somente a medicina e a engenharia tratando daquela prótese.
— Juliana Henno, pós-doutora pela ECA e, atualmente, pós-doutoranda do Departamento de Engenharia Mecatrônica e Sistemas Mecânicos da Poli-USP
As próteses
Para a professora Monica, a base do projeto é pautada na transdisciplinaridade entre as áreas envolvidas. “O que ele [Chi-Nan] faz implica diretamente no que a gente [Monica e Juliana] está fazendo”, explica. Enquanto o docente da Poli ficou responsável por desenvolver as partes estruturais e funcionais, as pesquisadoras da ECA trabalharam na configuração visual das superfícies de revestimento das próteses.
Sobre a mecânica das próteses, o professor Chi-Nan conta que existem 27 movimentos que a mão humana é capaz de executar. Ele explica que “para replicar tudo isso, se você realmente for um por um, você precisaria colocar 27 motores. E, infelizmente, na engenharia ainda não foi possível fazer motores tão eficientes quanto o nosso corpo humano. Então, [a prótese] acabaria ficando grande”.
Por isso, na criação de próteses, o ideal é “estudar a biomecânica dos movimentos e ver quais são os mais necessários para o dia a dia da pessoa”. Ele afirma também que “no momento em que você consegue devolver a funcionalidade da mão, a gente espera que consiga aumentar também a reinserção dessas pessoas na sociedade”.
É uma retribuição para a sociedade, porque a USP é pública, e a gente recebe verbas públicas. Se a gente pode diretamente retribuir para a sociedade e ver se o dinheiro que está vindo está voltando e pode gerar mais renda, isso eu acho que é muito importante também.
– Chi-Nan Pai, professor da Escola Politécnica
As próteses desenvolvidas pelo projeto são compostas de quatro cilindros de aço inox principais. Esses cilindros são revestidos por braceletes feitos de plástico ou resina, ambos os processos por meio de impressão 3D. A diferença entre os dois materiais, além da textura, está nas cores: enquanto no primeiro processo as possibilidades são restritas ao catálogo de cores dos filamentos plásticos (os “cartuchos” de impressão), no segundo é possível trabalhar com uma maior variedade de cores a partir da mistura de pigmentos primários da resina.
O professor Chi-Nan ressalta que as próteses com melhor funcionalidade ainda estão longe de ser acessíveis. No Brasil, elas não estão disponíveis pelo Sistema Único de Saúde (SUS) e mesmo na rede particular são poucas pessoas que conseguem ter uma devido ao custo elevado: 300 a 400 mil reais por unidade, segundo o docente. Para a maioria das pessoas que utilizam próteses, restam as opções meramente cosméticas ou com funcionalidade extremamente limitada, o que leva a uma taxa alta de rejeição pelos usuários. Diversos artigos da área da saúde abordam o abandono do uso de próteses por pessoas com deficiência, conta Juliana. Ela enfatiza que “a ideia de tentar um viés que explora a estética, a customização e a personalização é justamente permitir que esse índice deixe de ser algo importante”. As próteses desenvolvidas pelos pesquisadores, nesse sentido, se propõem a ser algo com que o usuário estabeleça uma relação de identificação pessoal. “Por isso, a importância de dar opções para essa pessoa não só no nível da cobertura que vai revestir, mas também no formato”, explica a pesquisadora.
Além dos modelos pré-prontos, o projeto pressupõe a possibilidade do usuário se envolver ainda mais com a customização pelo design paramétrico, que permite modificar padrões geométricos no exterior e garantir maior adaptabilidade anatômica da prótese.
Planos de futuro
O professor Chi-Nan manifesta a intenção de expandir o projeto e levá-lo para o Sistema Único de Saúde (SUS) para que mais pessoas possam utilizar as próteses. Para que isso ocorra, é importante que os objetos sejam testados com outros pacientes, o que não foi possível nesta etapa da pesquisa, segundo a professora Monica.
Os testes com as próteses, até o momento, foram realizados apenas pela professora do CAP, que tem um dos braços amputados. Chi-Nan Pai explica que “para fazer teste em pessoas você precisa ter um número mínimo de próteses para poder testar a fabricação. E isso é um grande desafio, porque montar uma linha de produção, mesmo que seja pequena, não é uma pesquisa científica, então é difícil conseguir financiamento para isso”.
Outro desafio é a quantidade de pessoas envolvidas no trabalho. Por esse motivo, a docente do CAP destaca que o projeto está aberto para alunos das áreas de artes, design e engenharia que queiram participar da pesquisa em uma iniciação científica ou na pós-graduação.
Matéria: Maria Luiza Negrão e Amanda Ferreira, do Laboratório Agência de Comunicação – LAC, da Escola de comunicações e Artes (ECA) da USP | Jornal da Usp.