À procura de olhos para robô, cientistas criam prótese de olho humano que pisca

Ainda em protótipo, sistema patenteado foi desenvolvido por meio de uma parceria entre a Faculdade de Odontologia e a Escola Politécnica

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 O sensor de captação de movimento é acoplado à armação dos óculos - Imagem: Arquivo dos pesquisadores

O sensor de captação de movimento é acoplado à armação dos óculos – Imagem: Arquivo dos pesquisadores

Uma parceria entre pesquisadores da Escola Politécnica (Poli) e da Faculdade de Odontologia (FO) da USP deu fruto a uma nova patente. Os pesquisadores desenvolveram o protótipo de uma prótese óculo-palpebral com pálpebras que piscam em sincronia com o olho sadio. O projeto contou com dois professores da FO, Neide Coto e Reinaldo Dias, e com um aluno de engenharia da Poli, Paulo Oguro. O sistema foi patenteado pela Agência USP de Inovação em 2015.

Em clínica, professores e alunos da FO atendem pessoas de todo o País que vêm à USP em busca da prótese bucomaxilofacial, especialidade da odontologia que visa à reabilitação de pacientes com alguma deformidade no rosto. “Quando além do globo ocular há a perda dos anexos, como pálpebra e sobrancelha, nós devemos confeccionar a prótese óculo-palpebral”, explica a professora Neide Coto, “mas ela é estática, então para minimizar o impacto familiar nós podemos confeccionar uma prótese com olho aberto e outra com olho fechado, para uso noturno”.

Representação do sistema mecânico de movimentação de pálpebra - Imagem: Arquivo dos pesquisadores
Principal desafio era fazer um sistema que coubesse na cavidade ocular e com uma bateria que durasse pelo menos um dia. Na foto, a representação do sistema mecânico de movimentação de pálpebra – Imagem: Arquivo dos pesquisadores

Coto explica que a primeira fase da confecção da prótese é a criação de um modelo em gesso da região afetada, “trabalhamos com modelagem do lado comprometido baseado no lado são, obtemos medidas e realizamos todo um estudo de cartografia da face”, ela conta. A prótese feita a partir do modelo pode ser de resina acrílica ou silicone, “vai depender do caso, se o paciente tem facilidade de vir para refazer, de onde ele é, como é a vida dele, para podermos estender a vida útil dessa prótese”. Tanto Neide Coto quanto Dias lembram que nenhuma prótese é vitalícia, e que a necessidade de refazê-la é importante inclusive por estimular o acompanhamento médico, uma vez que muitos pacientes têm a deformidade em decorrência do câncer, ou porque o olho sadio precisa do acompanhamento de um oftalmologista. A professora ainda explica que, na maioria dos casos, um par de óculos é receitado, pelo oftalmologista, ao paciente, uma vez que o olho sadio acaba sendo sobrecarregado. Assim, é normal que a prótese esteja acoplada à armação dos óculos, ou tenha suporte para eles.

Paulo Oguro trabalhou na pesquisa para seu trabalho de conclusão na Poli de curso juntamente com seu orientador, o professor Marcos Barretto. A professora conta que Barretto, que desenvolve pesquisas com robôs sociáveis, foi até a FO à procura de olhos para um robô que estava desenvolvendo, a Minerva. “Então confeccionamos duas próteses oculares para a Minerva, e nós começamos a conversar e pensamos ‘será que não tem jeito de fazer essa pálpebra piscar?’, porque ele consegue em um robô”, relata Neide. Barretto então sugeriu a Oguro, seu aluno, que trabalhasse nesse projeto para seu trabalho de conclusão de curso, e os dois se dedicaram a desenvolver o sistema.

Confeccionamos duas próteses oculares para a Minerva [robô], e pensamos ‘será que não tem jeito de fazer essa pálpebra piscar?’

Barretto explica que o principal desafio foi fazer um sistema que coubesse na cavidade ocular e com uma bateria que durasse pelo menos um dia. Era preciso encontrar um motor pequeno e, ainda, manter o sistema inteiro com um peso próximo do peso de um globo ocular. Também era importante que o preço fosse baixo. “Todo o conjunto deveria custar menos de R$ 100, e o unitário ficou abaixo de R$ 50, sem comprar em volume”.

Além do motor e engrenagens responsáveis pelo movimento, o sistema consiste de um sensor acoplado na armação dos óculos que emite constantemente infravermelho. Quando o olho pisca, os raios infravermelhos refletem na pálpebra e retornam ao sensor, que aciona o sistema para que as pálpebras mecânicas pisquem. Barretto garante que o tempo de resposta é muito rápido, que a radiação infravermelha emitida não agride o olho, e que a assepsia não é um problema, uma vez que a cavidade está coberta com pele.

O sistema de movimentação de pálpebra é acoplado à parte posterior da prótese - Imagem: Arquivo dos pesquisadores
O sistema de movimentação de pálpebra é acoplado à parte posterior da prótese – Imagem: Arquivo dos pesquisadores

Dias lembra que a pesquisa não para no protótipo: “nós estamos sempre buscando coisas novas porque aparecem outras tecnologias, novos recursos”. Ele explica que o sistema é seguro e não oferece nenhum risco à saúde, no entanto, ainda não foi testado em pacientes. “Primeiro, nós precisamos obter resultados realmente satisfatórios nas pesquisas. O que nos preocupa é a expectativa do paciente, pois não queremos que haja frustrações”. Dessa forma, as pesquisas para melhorar o sistema continuam. Barretto afirma ainda que o próximo passo é desenvolver um sistema que consiga também mexer o olho no eixo horizontal.

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