Informações
Nível de aprovação pela UnB
Aprovado pela UnB
Nome Completo do Proponente
Loise Pedrosa Salles
Matrícula UnB
150606
Unidade acadêmica da UnB
loise@unb.br
Link Cúrriculo Lattes
Título da Proposta
Planejamento Digital e Impressão de Dispositivos para Escudo Facial de Acetato Atendendo ao Plano de Contingência da Pandemia de COVID-19
Sumário Executivo da Proposta
A pandemia de COVID-19 representa uma ameaça à saude pública e traz consigo o risco de estrangulamento dos sistemas de saúde de todos os países, ultrapassando a disponibilidade de equipamentos de proteção individual e de UTIs. O objetivo desta proposta é desenhar e produzir dispositivos adaptadores para escudo protetor facial de acetato como equipamento de proteção individual para os profissionais da área de saúde. A empresa parceira já tem um protótipo, diferente do escudo facial convencional, que não fica apoiado na testa dos profissionais, mas sim na lateral em hastes de óculos, e distante de áreas de risco de contaminação, como olhos. Em especial, essa proposta atenderá a demanda do Hospital Universitário de Brasília (HUB), como meio de proteção essencial aos enfermeiros, médicos, equipe de limpeza, segurança e demais profissionais dos diversions setores do HUB. Para alcançar este objetivo, a equipe proponente; composta por servidores PhDs do quadro da UnB, pesquisadores e alunos de graduação (curso de Desenho Industrial) e pós-graduação (PPG-ODT); conta com a parceria da empresa Trion Centro de Planejamento 3D Ltda situada no Distrito Federal. Os adaptadores para o escudo de proteção facial serão desenhados utilizando o programa de modelagem 3D Blender e impresso em impressoras do tipo SLA (Estereolitografia) e DLP (Digital Light Processing). Os insumos para a impressão 3D serão resinas fotopolimerizaveis, passíveis de esterilização. Os clips impressos irão acoplar a folha de acetato a óculos de forma que protegerão uma região que se estende da altura da testa ao pescoço dos profissionais; respeitando as recomendações de tamanho mínimas previstas pela agência de vigilância sanitária. A etapa de planejamento e desenho poderá ser executada remotamente, a impressão dos dispositivos ocorrerá na empresa Trion que possui ambiente especial e impressoras para essa finalidade, em colaboração com o laboratório de biocompatibilidade de materiais (respeitando o protocolo de afastamento pessoal). Esses dispositivos são uma proposta inovadora como plano de contingência à pandemia de COVID-19, devem permitir fácil renovação e limpeza da folha de acetato, além de serem autoclaváveis. Essa proposta representa um meio de proteção essencial para todos os profissionais que enfrentarão diretamente o combate a pandemia do COVID-19.
Tipo da Proposta
Palavras-chave
Corona Vírus, Síndrome Respiratória Aguda Grave, Dispositivo Médico, Infecção, Pneumonia
Número de Integrantes da Equipe
6
Nome dos Integrantes da UnB
Loise Pedrosa Salles, Henrique Tostes Melo, Marcio Von Sperling, Ana Livia Gomes Cornélio, Oswaldo Henrique Bastos Salles, Vitor Oliveira Ramagem
Há integrantes externos à UnB?
Sim
Possui apoio de Grupo de Pesquisa Certificado pela UnB no CNPq?
Sim
Nome/Link do Grupo de Pesquisa certificado no CNPq pela UnB
Público alvo
Análise do Contexto
Desde o início do século XXI, três corona vírus parecem ter atravessado a barreira das espécies para causar pneumonia mortal em seres humanos: O corona vírus da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV) [1,2], Middle-Coronavírus da síndrome respiratória do leste (MERS-CoV) [3] e o corona vírus da síndrome respiratória aguda grave de Wuhan (SARS-CoV-2) [4,5]. Até a data de 16 de março de 2020, 164.837 casos da COVID-19 haviam sido confirmados com 6.470 mortes em todo o mundo [6]. Alguns especialistas preveem que o SARS-CoV-2 pode evoluir para um corona vírus de baixa patogenicidade, mas altamente transmissível, que pode retornar a cada inverno, como o vírus que causa a influenza sazonal [7]. Entretanto, no contexto atual, este vírus se revela de altíssima transmissibilidade e sua patogenicidade não é baixa, pois promove um quadro de pneumonia atípica.
A síndrome respiratória (COVID-19) causada pelo vírus SARS-COV-2 apresenta significativa taxa de fatalidade de 2-3%, sendo ainda maior para idosos [8] (acima de 60 anos) e pacientes com comorbidades, como por exemplo, portadores de diabetes mellitus, câncer, hipertensos, imunodeprimidos e renais crônicos. Essas características direcionaram a adoção de medidas drásticas como manter a população em quarentena. Enquanto isso, os profissionais da área de saúde estão na linha de frente: enfermeiros, médicos, equipes de limpeza e segurança dos hospitais por atuarem em contato direto e exaustivo com casos confirmados, ou não, têm risco aumentado de contrair a COVID-19. Uma vez acometidos pela COVID-19, os profissionais de saúde terão que se afastar de suas atividades. Esta baixa, contribuiria ainda mais para um possível estrangulamento do sistema de saúde pública. Para uma epidemia mal controlada, pesquisadores do Reino Unido preveem que a capacidade de leitos de cuidados intensivos seria excedida já na segunda semana de abril, para Estado Unidos e Reino Unido [6]. Esse eventual pico na demanda de UTI ou leitos de cuidados intensivos seria 30 vezes maior que a oferta máxima nos dois países [6]. Se considerarmos o estresse emocional e o risco de acometimento para os profissionais da área de saúde, somados a exceder os recursos disponíveis, como uma reação em cadeia, o quadro seria ainda mais caótico.
Segundo carta do corpo editorial da revista científica The Lancet, os números publicados pela Comissão Nacional de Saúde da China mostram que mais de 3300 profissionais de saúde foram infectados no início de março e, segundo a imprensa local, até o final de fevereiro, pelo menos 22 morreram [9]. Enquanto na Itália, 20% dos profissionais de saúde envolvidos na atenção aos pacientes com COVID-19, estavam infectados e alguns morreram [9]. Os relatórios da equipe médica descrevem exaustão física e mental, o tormento de decisões difíceis de triagem e a dor de perder pacientes e colegas, tudo além do risco de infecção [9]. À medida que a pandemia se acelera, o acesso a equipamentos de proteção individual (EPI) para profissionais de saúde pode se tornar escasso e preocupante. A equipe médica é priorizada em muitos países, mas a escassez de EPIs foi descrita nas instalações mais afetadas [9]. Algumas equipes médicas podem ter que ficar paradas aguardando os equipamentos. Além da segurança pessoal dos profissionais de saúde, deve ser considerado o risco de transmissão da infecção para suas famílias, se trabalharem de forma inadequada. Os sistemas de assistência médica em todo o mundo correm o risco de operar com capacidade acima da máxima por muitos meses [9].
Como brilhantemente ressaltado pelo editorial do The Lancet, diante da atual pandemia, os profissionais de saúde são os recursos mais valiosos de todos os países [9]. Diferente de máquinas, os profissionais da área de saúde e áreas correlatas, que trabalham com pacientes infectados pela COVID-19, não podem ser facilmente substituídos ou trabalhar de forma eficiente sob estresse emocional. A segurança desses profissionais deve ser garantida e a provisão de EPI é mandatória.
Referências:
1 Drosten, C., Günther, S., Preiser, W., van der Werf, S., Brodt, H.R., Becker, S., Rabenau, H., Panning, M., Kolesnikova, L., Fouchier, R.A., et al. (2003). Identification of a novel coronavirus in patients with severe acute respiratory syn- drome. N. Engl. J. Med. 348, 1967–1976.
2 Ksiazek, T.G., Erdman, D., Goldsmith, C.S., Zaki, S.R., Peret, T., Emery, S., Tong, S., Urbani, C., Comer, J.A., Lim, W., et al.; SARS Working Group (2003). A novel coronavirus associated with severe acute respiratory syndrome. N. Engl. J. Med. 348, 1953–1966.
3 Zaki, A.M., van Boheemen, S., Bestebroer, T.M., Osterhaus, A.D., and Fouch- ier, R.A. (2012). Isolation of a novel coronavirus from a man with pneumonia in Saudi Arabia. N. Engl. J. Med. 367, 1814–1820.
4 Huang, C., Wang, Y., Li, X., Ren, L., Zhao, J., Hu, Y., Zhang, L., Fan, G., Xu, J., Gu, X., et al. (2020). Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan (China: Lancet).
5 Zhu, N., Zhang, D., Wang, W., Li, X., Yang, B., Song, J., Zhao, X., Huang, B., Shi, W., Lu, R., et al. (2020). A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China, 2019. N Engl J Med. 382, 727–733.
6 Ferguson et al.(2020). Impact of non-pharmaceutical interventions (NPIs) to reduce COVID-19 mortality and healthcare demand. https://www.imperial.ac.uk/media/imperial-college/medicine/sph/ide/gida-fellowships/Imperial-College-COVID19-NPI-modelling-16-03-2020.pdf
7 Alltucker K, O’Donnell J (2020). When will the threat of coronavirus end? It might return every winter. https://www.usatoday.com/ story/news/health/2020/02/06/coronavirus- wuhan-china-recurring-winter-illness- flu/4665482002/.
8 Chen, Y & Li, L. (2020). SARS-CoV-2: virus dynamics and host response. https://www.thelancet.com/journals/laninf/article/PIIS1473-3099(20)30235-8/fulltext
9 Editorial. (2020). COVID-19: protecting health-care workers. Lancet.395(10228):922.
Breve Fundamentação Teórica
Antes da pandemia de COVID-19, o uso de dispositivos do tipo escudo facial era comum apenas entre os cirurgiões-dentistas. A alta transmissibilidade do SARS-CoV-2 vêm determinar a importância do uso desse tipo de EPI nas outras especialidades médicas. Este dispositivo, diferente do escudo facial convencional, não ficará apoiado na testa dos profissionais, mas sim na lateral da cabeça e mais distante de áreas de risco de contaminação, como olhos. A principal vantagem da fabricação desse dispositivo com o auxílio das impressoras 3D é agilidade no processo, ser passível de esterilização e melhor nível de polimento do que os produzidos em impressoras de filamento (possibilidade de retenção de patógenos em superfícies mais rugosas). Cada impressora tem capacidade de produzir 10 unidades/hora. A peça sai da impressora praticamente pronta, restando somente a etapa de assepsia.
Objetivos e Metas
Objetivo geral desta proposta é produzir escudos de proteção facial inovadores. Os objetivos específicos são: Planejar digitalmente, imprimir os dispositivos de adaptação para a folha de acetato e produzir os escudos de proteção facial. Avaliar retrospectivamente (pós-pandemia) a incidência de contaminação nos profissionais de saúde do HUB e relacionar com o uso do escudo de proteção facial. As metas desta proposta são: 1-Desenho dos dispositivos de acoplagem das folhas de acetato. 2-Impressão e montagem dos kits escudos de proteção facial (dispositivos e folha de acetato). 3-Distribuição de 1000 kits para os profissionais de saúde do HUB. 4-Avaliação retrospectiva da razão de chances de ocorrência de COVID mediante utilização do escudo de proteção facial.
Metodologia
Os dispositivos para o escudo de proteção serão desenhados no programa 3D Blender e impresso em resinas fotopolimerizaveis em impressoras SLA e DLP SLA (Estereolitografia) e DLP (Digital Light Processing). Os dispositivos impressos serão fixados a folhas de acetato (0.5mmx30cmx25cm) por sistema de travamento. O conjunto será disponibilizado para os profissionais da saúde do HUB. Após o controle da pandemia, será realizada avaliação retrospectiva dos utilizaram o dispositivo (D) ou não (ND). Os dados serão submetidos ao cálculo de ODDs ratio e regressão linear multivariada para analisar a associação entre acometimento de COVID-19, uso do dispositivo idade, sexo, especialidade.
Resultados Esperados
Os resultados esperados nesta proposta são o desenvolvimento de um dispositivo de proteção individual da face para os profissionais de saúde que atuam em risco de contaminação por COVID-19. Este dispositivo será de fácil higienização e passível de esterilização. Ademais, espera-se uma incidência mais baixa de contaminação dos profissionais da área de saúde no HUB, proporcionada pelo dispositivo de proteção. Além da diminuição do risco de infecção para os familiares dos mesmos. Outro resultado importante é o compartilhamento de tecnologia e conhecimentos entre a Universidade e a empresa parceira, que irá gerar oportunidades também para alunos da UnB. Bem como, a aquisição de uma impressora que será de grande valia futuramente para atender a outros projetos do Departamento de Odontologia e da Faculdade de Ciências da Saúde -UnB.
Área de Conhecimento
Subárea de Conhecimento
Desenho Industrial | Enfermagem | Medicina | Odontologia | Saúde Coletiva | Serviço Social
Há previsão de Orçamento proveniente na unidade acadêmica?
Sim
Valor da previsão de financiamento da unidade
Contra-partida da empresa colaboradora Trion: Remuneração do engenheiro de produção e a empresa também disponibilizará o projeto e arquivo STL do primeiro protótipo já desenvolvido por eles e denominado Trion ClipShield, bem como apoiará a produção dos primeiros dispositivos até aquisição da própria impressora pelo projeto.
Cronograma da Execução
O projeto deverá ter início imediato. A Empresa Trion se compromete em apoiar e transferir tecnologia até a aquisição da própria impressora pelo Laboratório de Biocompatibilidade de Materiais (ODT/FS-UnB). No prazo de duas semanas a partir do empenho, 1000 unidades deverão ser produzidas e distribuídas. A distribuição pode se dar por fluxo contínuo diariamente. 1-Desenho dos dispositivos de acoplagem das folhas de acetato (mês de abril). 2-Impressão e montagem dos kits escudos de proteção facial (mês abril, maio). 3-Distribuição de 1000 escudos de proteção para os profissionais de saúde do HUB (mês abril e maio). 4-Análises estatísticas retrospectivas da eficácia da utilização do escudo de proteção facial, após relaxamento do periodo de quarentena.
Tempo total de execução previsto
2
