Finalidade do protótipo da prótese é democratizar o acesso à reabilitação motora no Norte do Brasil. Foto: Luiz Felype Santos/Rede Amazônica AP
O acesso a próteses de alta tecnologia no Brasil é um privilégio restrito a poucos, em virtude dos custos elevados que superam a realidade financeira da maior parte da população. De acordo com a Sociedade Brasileira de Angiologia e de Cirurgia Vascular, em conjunto com o Ministério da Saúde (MS), o Brasil registra mais de 30 mil procedimentos de amputação a cada ano. Desse total, o gênero masculino representa mais de 70% das vítimas, com causas principais associadas a complicações de doenças crônicas e acidentes de trabalho ou de trânsito.
📲 Confira o canal do Portal Amazônia no WhatsApp
Para os indivíduos que sofrem a perda de um membro superior, a ausência de recursos financeiros impõe uma barreira de exclusão social e econômica, uma realidade que a ciência aplicada na Amazônia busca transformar. Com o propósito de romper os obstáculos, pesquisadores da Universidade Federal do Amapá (Unifap) desenvolveram um projeto inovador.
A iniciativa resulta na criação de um protótipo de prótese de mão que utiliza Redes Neurais Artificiais para replicar as funções motoras. O projeto recebe o suporte financeiro da Fundação de Amparo à Pesquisa do Amapá (Fapeap) e foca na criação de uma alternativa de menor custo.
A união entre a engenharia biomédica e a computação avançada permite que a estrutura física da prótese biônica de mão ganhe movimentos precisos, com o uso de componentes eletrônicos de baixo custo que reduzem o valor final de produção do equipamento.
De acordo com o professor e coordenador da pesquisa, André Ferreira, a equipe trabalha há um ano e cinco meses no aperfeiçoamento do modelo inicial, cuja estrutura foi construída por impressora 3D, enquanto os circuitos eletrônicos internos foram implementados por uma máquina de comando numérico computadorizada no próprio campus.
O funcionamento do dispositivo rompe com a dependência de computadores externos, uma limitação técnica comum em outros estudos acadêmicos pelo país. O diferencial da pesquisa amapaense reside na tecnologia dos sistemas embarcados, em que todo o processamento de dados ocorre em um microcontrolador instalado na própria prótese.
Leia também: Projeto do Amapá avança em pesquisa com nanomateriais de aplicação ambiental
O mecanismo capta os Sinais Mioelétricos (SME) produzidos pela contração muscular do braço do usuário mediante eletrodos externos fixados na pele.
“O sinal elétrico biológico passa por um condicionamento analógico de amplificação e filtragem antes de ir ao microcontrolador, que o digitaliza, processa e o classifica via uma Rede Neural Artificial. A classificação consiste em identificar o padrão de sinal correspondente a cada movimento. Em seguida, o microcontrolador aciona pequenos motores que realizam a flexão dos dedos da prótese em tempo real”, esclarece André Ferreira.
Tecnologia segue em teste
O protótipo executa com sucesso três comandos básicos: mão aberta, mão fechada e o movimento de pinça ou flexão em garra, fundamentais para rotina diária. O atual estágio do projeto revela os desafios complexos que os pesquisadores enfrentam antes que o produto chegue ao mercado. Os testes em laboratório diferem da rotina real de um paciente amputado, pois o sinal mioelétrico de quem perdeu o membro possui características distintas de um indivíduo com o braço intacto.
Por isso, a equipe planeja iniciar os testes com voluntários amputados. Existe, ainda, a necessidade de novos estudos sobre a compatibilidade dos materiais para evitar rejeições na pele, bem como o desenvolvimento de baterias internas recarregáveis que sejam leves, seguras, duráveis e de baixo custo. São tarefas que exigem investimentos complementares.
“O uso da inteligência artificial é crucial, pois, pensando futuramente, a prótese pode replicar 15 ou mais movimentos diferentes e com isso, a IA vai fazer o devido acionamento”, esclarece o estudante de Engenharia Elétrica e um dos integrantes da pesquisa, Ronald Pamplona.
Os pesquisadores possuem dois artigos que aguardam submissão para revistas científicas de circulação internacional, um passo essencial para consolidar a autoridade técnica da universidade perante a comunidade científica global. O grupo busca equilibrar o tempo entre os testes práticos na bancada e a redação dos trabalhos para obter novas fontes de financiamento que garantam a continuidade das pesquisas.
A motivação da pesquisa nasceu na sala de aula em uma disciplina ministrada pelo coordenador, que propôs a apresentação de um trabalho prático como avaliação final da disciplina. O aluno Gabriel Gomes apresentou um pequeno sistema de aquisição do sinal mioelétrico e decidiu que esse assunto seria o tema do Trabalho de Conclusão de Curso. Ele convidou o André Ferreira para orientação. Gabriel concentra esforços no TCC sobre desenvolvimento e a otimização do software para garantir respostas quase instantâneas aos estímulos musculares.
Para os pesquisadores envolvidos, a participação redefine as trajetórias acadêmicas e profissionais. Ronald Pamplona planeja continuar os estudos em um mestrado em engenharia biomédica para aprimorar as funções do dispositivo.
A coordenação mantém os pés no chão quanto aos limites atuais da ciência nacional comparado aos ecossistemas internacionais de inovação.
“Comparado às próteses comerciais existentes, o nosso resultado ainda é pequeno. Mas se avançarmos, com um pequeno passo por vez, implementaremos um dispositivo similar que gostaríamos que chegasse às pessoas a fim de minimizar as dificuldades motoras. Se isso ocorrer, acredito que parte da nossa missão como engenheiros está cumprida, pois um dos objetivos da engenharia é desenvolver dispositivos para melhoria da qualidade de vida das pessoas”, conclui o professor.
O compromisso social de transformar a teoria de laboratório em benefício prático permanece como a principal meta da universidade. A união do grupo de pesquisadores demonstra que a Amazônia deixa de ser apenas uma consumidora de tecnologia externa para se transformar em um polo produtor de soluções de ponta, capazes de competir com grandes centros urbanos e responder a demandas humanitárias da região.
*Por Luiz Felype Santos, da Rede Amazônica AP
