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Projeto Segmenta da USP utiliza modelos 3D de anatomia humana para inclusão na área da saúde
Iniciativa oferece modelos cranianos impressos de forma tridimensional para auxiliar na pesquisa e educação de pessoas com deficiência visual
Texto: Gabriela Varão*
Arte: Diego Facundini**
Projeto traz novas possibilidades para a compreensão e exploração do corpo humano por pessoas com deficiência visual - Foto: Israel Chilvarquer
O Projeto Segmenta, desenvolvido por professores da USP em parceria com diversas instituições, surgiu com uma proposta de auxiliar o ensino de pessoas com deficiência visual por meio da produção de modelos anatômicos em formato tridimensional. A iniciativa, criada em outubro de 2023, é coordenada por Paulo Eduardo Capel Cardoso, professor da Faculdade de Odontologia (FO) da USP no Departamento de Biomateriais e Biologia Oral. Ele possui baixa visão e decidiu usar os materiais de impressão 3D para ajudar outras pessoas na mesma situação.
“O Projeto Segmenta utiliza tomografias computadorizadas de alta geração para fazer a impressão de modelos de crânio em 3D. Esses modelos permitem que pessoas com deficiência visual tenham o acesso tátil a essas peças que reproduzem os ossos da cabeça para fins educativos”, explica Lúcia Maria Ramos, integrante do projeto. “A pessoa tem a oportunidade de conhecer os membros do rosto, da cabeça, e isso é muito importante para quem tem baixa visão”, destaca.
Lúcia coordena o Centro de Recursos de Aprendizagem e Inovação (Crai) – espaço na FO dedicado ao desenvolvimento de ideias e habilidades específicas da área odontológica, na graduação e na pós-graduação. O local conta com ambientes para simuladores odontológicos, bancadas para trabalhos com dispositivos eletrônicos, espaço para modelagem e impressão 3D, salas de aula e espaço de área úmida.
Lúcia Maria Ramos - Foto: FO/USP
Israel Chilvarquer - Foto: Arquivo pessoal
Um dos colaboradores do projeto, Israel Chilvarquer, livre-docente associado da FO e professor da pós-graduação, conta que a partir do projeto “foi desenvolvido um novo formato de educação para pessoas com baixa visão ou até cegueira”.
Ele explica que a reconstrução tridimensional foi possível graças a duas linguagens matemáticas: dicoms e stls, que permitem a realização de modelos de qualquer estrutura anatômica.
Chilvarquer faz parte da equipe do Instituto de Documentação Ortodôntica e Radiodiagnóstico (Indor), onde o projeto buscou casos reais de pacientes, que serviram para o desenvolvimento de protótipos.
Protótipo de mandíbula desenvolvido pelo projeto – Foto: Paulo Capel
Ao fornecer uma representação física das estruturas cranianas, o projeto traz novas possibilidades para a compreensão e exploração do corpo humano por pessoas com deficiência visual, proporcionando uma experiência tátil mais rica e detalhada. Thiago Beaini, participante do grupo e professor na Faculdade de Odontologia da Universidade Federal de Uberlândia (UFU) enfatiza a importância dessa iniciativa. “A pessoa com baixa visão consegue ter a sensação da figura, de cada osso, sentir os contornos”, explica.
A iniciativa é resultado de uma parceria entre o Crai, o Instituto de Documentação Ortodôntica e Radiodiagnóstico (Indor), a Faculdade de Odontologia da UFU, o Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) e a FO da USP.
Thiago Beaini - Foto: ResearchGate
Impressão em 3D
As impressões tridimensionais são feitas a partir de imagens de tomografia computadorizada. Para fazer a impressão, as imagens são segmentadas e transformadas em objetos virtuais. A ação de segmentação deu nome ao projeto. “Segmentar significa retirar uma estrutura da tomografia. É possível remover uma estrutura específica e formar o modelo 3D. O processo de segmentação consiste em ver a tomografia computadorizada e identificar o que é osso, músculo, dente, tecido mole, criar um modelo 3D a partir dessa informação e depois materializar, por meio da impressão”, explica Beaini sobre o processo em que o crânio é subdividido em estruturas de arquivos separados, que serão impressos em 3D.
Imagens computadorizadas do crânio dividido em estruturas para impressão em 3D - Fotos: Cícero de Moraes
De acordo com o professor Paulo Capel, a impressão tridimensional pode levar horas para ser concluída, mas existem algumas alternativas, como o uso da máquina de sinterização a laser, que possui um custo mais elevado.
Os docentes desenvolveram placas em braille contendo a identificação e descrição do material impresso. Segundo Fábio Siviero, professor do ICB, “a ideia é fazer legendas táteis dos modelos para facilitar a leitura e identificação das estruturas. Essa legenda é impressa com tecnologia 3D em braille, de forma que a pessoa com baixa visão ou cega consegue ler e reconhecer a estrutura representada. Colocamos o nome e pequenos textos explicativos. Também elaboramos a audiodescrição da peça, disponibilizada em um QR code, facilitando a compreensão”.
Fábio Siviero - Foto: CV Lattes
Modelos com patologias
Além das impressões de modelos anatômicos normais, o grupo também faz estruturas com lesões. Um exemplo dado por Paulo Capel foi a exposição de protótipos de patologias, como de uma mandíbula com ameloblastoma, tumor odontogênico. A mandíbula foi reconstruída em 3D e exposta no 1º Evento Imersivo Bengala Verde Brasil, do qual o projeto participou.
Também foram feitos modelos sem lesões e patologias, para que as pessoas pudessem comparar e entender as diferenças. As peças produzidas pelo grupo ficam expostas no Crai, na Faculdade de Odontologia.
Visão tomográfica de mandíbula com ameloblastoma e ao lado o protótipo da estrutura anatômica reconstruída em 3D - Fotos: Thiago Beaini e Israel Chilvarquer
Para além dos modelos de anatomia humana, o coordenador conta que o projeto também pretende expandir a área de atuação com a inclusão de um professor do Instituto de Oceanografia da USP. “Queremos trazer um especialista em cetáceos, baleias e golfinhos. A nossa meta é imprimir a estrutura óssea de golfinhos para que as pessoas possam tocar nesses esqueletos, então vamos ampliar o projeto também para área de biologia marinha”, informa.
A proposta é usar as estruturas produzidas para o ensino de alunos com deficiência visual, mas não apenas. De acordo com o coordenador, qualquer pessoa pode ter acesso às imagens digitais e fazer a impressão dos modelos. Dessa forma, eles podem ser usados tanto por profissionais da saúde quanto em situações mais básicas de ensino, como em escolas e nas universidades.
Mais informações: paulocapel@usp.br
Paulo Eduardo Capel Cardoso - Foto: FO/USP
*Estagiária sob supervisão de Tabita Said e Antonio Carlos Quinto
**Estagiário sob supervisão de Moisés Dorado
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