Resultados do programa ProMED* e ações tomadas com base ... · M.Sc. Pedro F. M. Perestrelo (Eng....

Resultados do programa ProMED* e ações

tomadas com base na sua visão de futuro

Izaque Alves Maia, M.Sc., Ph.D

IV WORKSHOP GESITI/Saúde

14a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia do CTI Renato Archer 2017

25 Outubro 2017

*Programa de PD&I para Aplicações de Tecnologias Tridimensionais para a Medicina/Saúde

Programa de PD&I para Aplicações de Tecnologias Tridimensionais para a

Medicina/Saúde - ProMED

● Missão

● Ecossistema Tecnológico – DT3D

● Histórico

● Resultados

● Ações tomadas com base na visão de futuro

Missão do ProMED

Reduzir os custos para os sistemas públicos de saúde

e previdenciário, a partir de PD&I em soluções de

engenharia, com base em tecnologias tridimensionais,

para auxílio ao planejamento cirúrgico complexo.

Dr. Jorge Vicente Lopes da Silva

(Criador e gestor do ProMED)

Programas de Pesquisa, Desenvolvimento e

Inovação

Ecossistema Tecnológico

DT3D - Hoje Núcleo de Tecnologias Tridimensionais – NT3D (Novo Regimento do CTI)

ProEXP – Programa de PD&I em aplicações de Tecnologias 3D em Experimentos Científicos

ProIND – Programa de PD&I em Aplicações de Tecnoloigas 3D na Indústria

Divisão de Tecnologias Tridimensionais (DT3D)/ CTI

HISTÓRICO DO ProMED

Processo de

Aquisição da

primeira impressora

3D do CTI (1997),

antecipando a

aplicação

na saúde

1997

1999 Primeira impressão 3D no CTI Renato Archer

Servidores do CTI: Rosana B. Haddad, Jorge V. L. Silva, Paulo C. Berardi

Nota: O Modelo digital para impressão foi desenhado em CAD e obtido na Internet

2000 Primeiro caso cirúrgico – reconstrução mandibular

Dr. César Oleskovicz - Hospital de Base de Brasília

2000 Início do desenvolvimento do software InVesalius para

vizualização e tratamento de imagens médicas.

Primeiro software livre no mundo para integração entre scanners

médicos e impressão 3D

Palestrantes do 1º workshop de impressão 3D na saúde no Brasil2000

A partir da esquerda: Dr. Tomaz Pulga Leivaz

Dr. Ailton Santa Bárbara

Dr. Sergio San Juan Dertkigil

Dr. Luiz Antonio Athayde Cardoso

Dr. Jorge V. L. Silva

Dr. Cesar Oleskovicz

Dr. Eduardo Meurer

Dr. Everton da Rosa

2001 Início da cooperação com o hospital SOBRAPAR – Crânio e Face

Dr. Cassio Menezes Raposo do Amaral – Fundador da SOBRAPAR

(in memoriam)

2003 Primeira conclusão de tese em colaboração com o CTI nas tecnologias

3D para a saúde

Tese de doutorado defendida pelo cirurgião Dr. Eduardo Meurer: Odontologia PUC-RS

2005 Inicio do Grupo de Bioengenharia

2006 Inicio do Projeto Fab@CTI

Eng. Paulo Inforçatti Neto M.Sc.

Dr. Pedro. Y. Noritomi

2006 Visita do Dr. Henri Kawamoto à SOBRAPAR e ao CTI

Foto de Augusto de Paiva da Agência Anhanguera de Comunicações 12/04/2006

Dr. Henri Kawamoto (ao centro) da Universidade da California – Los Angeles, com cirurgiões da

SOBRAPAR planejando cirurgia com um dos crânios produzidos no ProMed – CTI.

Dr. Kawamoto era, na época, considerado um dos mais conceituados cirurgiões craniofaciais do

mundo.

2008 Inauguração da 2ª Impressora 3D com tecnologia SLS

Financiada pela Secretaria de Inclusão Social (SECIS) do Ministério

da Ciência e Tecnologia e Inovação (MCTI)

Prof. Dr. Silvio Barbin – Coordenador do CTI

Sr. Joe Valle – secretário da SECIS/MCTI

Dr. Jorge V. L. Silva – Chefe da DT3D

A partir da esquerda:

2009 Início de uma série de 4 convênios com o Ministério da Saúde

1) Acompanhar as novas tecnologias de Manufatura Aditiva (impressão 3D)

2) Incorporar novas funcionalidades ao software InVesalius

3) Incorporar novos conhecimentos para melhoria contínua das soluções

4) Contribuir para um banco de dados para estudos de casuística

5) Incorporar novas informações para o prontuário médico

6) Indicar novas necessidades em processos e materiais de manufatura aditiva

para atendimento à area da saúde

7) Indicar novas linhas de pesquisa em aplicações de tecnologias 3D na saúde.

8) Promover a criação de redes de pesquisa e cooperação envolvendo cirurgia,

reabiitação e tecnologia assistiva com base em tecnologias 3D.

Importância em manter cooperação contínua com hospitais

2011 1º Workshop Internacional em Biofabricação realizado no Brasil

A partir da esquerda:

Dr. Turlif Vilbrandt (Uformia - Noruega), Dr. Evan Malone (fundador do NextFab Studio – EUA)

Dr. Jorge V. L. Silva (chefe da DT3D/CTI), Dr. Vladimir Mironov (University of South Carolina - EUA)

1a. Certificação em serviços2011

2012 2a. Certificação. P&D e serviços

Vinda do Dr. Vladimir Mironov (North Caroline University) para o CTI como

pesquisador visitante. Pioneiro na área de biofabricação de órgãos

2012

2016

Impressora 3D Two-Photons

+ microtomógrafo

RESULTADOS DO ProMED

Grupo de Desenvolvimento do Software InVesalius

Grupo de Biomodelagem

Grupo de Bioengenharia

Grupo de Biofabricação

Resultados Quantitativos

Distribuição do Software Livre InVesalius

Dados a partir de Março de 2013. Instalações: 23536 (380 em universidades)

Países: 144

Idiomas: 16

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1 16

84 69115 107

293242

264295 298

375

480 459

516

711

505

nú

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s at

en

did

os

Ano

Resultados Quantitativos

Casos cirúrgicos atendidos pelo ProMED ao longo dos anos

Total até 23/10/2017: 5093 casos

Resultados Quantitativos

Distribuição dos hospitais no território nacional e outros países da América Latina

com os quais o ProMED colaborou. Cerca de 270 hospitais

Cidades onde foram ministrados cursos de treinamento para formação de núcleos

espelhos do ProMED. Dados de 2015.

Resultados Quantitativos

Contribuição da DT3D/ ProMED nos indicadores do CTI no período

2011 – 2016

Indicadores %

IPUB 50

IGPUB 23

Depósito de Patente

22

Teses de doutorado, dissertações de mestrado e trabalhos de pó-doutorados apoiados: ~ 200

* Compilação feita a partir de dados do SIGTEC

Resultados Quantitativos

IPUB – Publicações em revistas indexadas no SCI

IGPUP – Publicações gerais

Sistema de neuronavegação utilizando o InVesalius.

Estimulação

eletromagnética

Posicionador em cruz

Sobre imagem 2D

Posicionador na forma de

ponto sobre imagem 2D

Resultados Qualitativos

Colaboração com o Instituto de Física/USP/Ribeirão Preto

Depósito de Pedido de Patente: Araujo, D. B et. al. BR1020130256510 04/10/2013

Resultados Qualitativos

(a)Biomodelos de crânios com diversas anomalias, marcados com linhas de planejamento cirúrgico

(Colaboração: Dr. Cassio Raposo do Amaral - Hospital de Crânio e Face – Sobrapar - Campinas).

(b) Biomodelo contendo tecidos duros (coluna) e tecidos moles

(Colaboração: Dr. José Carlos Barbi Gonçalves - Centro Médico de Campinas).

Biomodelos para planejamento cirúrgico

(a)Prótese para globo ocular

(Fonte: Dr. Carlos Eduardo Mendonça Batista - Hospital Universitário da Universidade Federal do Piauí).

(b) Pré-moldagem de placa-padrão em mandíbula

(Fonte: Dr. Ronaldo de Freitas - Escola de Ciências Médicas da Santa Casa de São Paulo).

Conformação de telas e placa-padrão sobre biomodelo

Resultados Qualitativos

Molde para Conformação de prótese customizada de PMMA Poli(metil Metacrilato) para cirurgias de

cranioplastia

(a) modelagem digital do molde,

(b) impressão 3D do molde,

(c) moldagem da prótese realizada no hospital

(d) teste de acoplamento da prótese em biomodelo contendo a falha craniana

Resultados Qualitativos:

Vídeo caso Jordany

04/02/2015:

Resultados Qualitativos:

https://www.youtube.com/watch?v=jLfx0mvLbyM&featu

re=youtu.be

Dr. Pablo Maricevich – Hospital da Restauração (HR) de Recife (Imagem mostrada

com permissão).

*100 casos: empresa R$18.000.000,00 tecnologia ProMED: R$: 252.000,00

Resultados Qualitativos:

Guias cirúrgicas personalizadas.

(a) Guia para seringa para aplicação de injeção em músculo não exposto (Colaboração, Dra. Oliveira Aleli.

T. Oliveira et al. Colaboração: UFRJ – Rio de Janeiro)

(b) Guia para corte em Joelho (Colaboração: Dr. José Carlos Barbi Centro Médico de Campinas

(c) Guia para posicionamento de implantes osteointegrados para suportar órtese auricular (Colaboração: Dr.

Marcelo Carneiro do Hospital Ophir Loyola, Belém-Pará)

(d) Guia para inserção de implante dentário (Colaboração: Dr. Giovanni A. Di Giacomo – UNIFESP – São

Paulo

Resultados Qualitativos:

(a) (b)

Exemplo de próteses exploratórias produzidas em impressão 3D em metal

(a) assoalho orbitário

(b) côndilo

Resultados Qualitativos:

Dispositivos de Tecnologia Assistiva

(a) Soquete de prótese em amputado transtibial

(Fonte: Liz L. Ojeda, - Instituto Tecnológico de Monterrey (México) e empresa

Ottobock,

(a) Órtese para auxiliar movimento de dedo

Resultados Qualitativos: Tecnologia Assistiva

BioengenhariaRefinamento do modelo digital da órtese de dedo

(a) Imagem da região para refinamento

(b) Distribuição de tensões da região selecionada

Resultados Qualitativos

Simulação mecânica computacional das tensões em

prótese de crânio com partes móveis

(a) Simulação computacional utilizando o métodos de elementos finitos

(b) Prótese moldada em PMMA testada no respectivo modelo de crânio para pessoas em idade de

crescimento.

Resultados Qualitativos: Bioengenharia

BIOFABRICAÇÃO (TI + Biologia)

Plataforma computacional para simulação de sistemas

complexos (biológicos). Do nível molecular

ao nível macro

Bioreactor: Alimentação

de órgãos impressos por perfusão

Scaffolds para crescimento tecidual

(a) PHB – polyhydroxibutirato

(b) , (c ) PCL – policaprolactona.

Resultados Qualitativos

(a) (b) (c)

Plataforma multiprocesso/multimaterial Fab@CTI

(a) Visão geral,

(b) Suporte para acoplamento de cabeças intercambiáveis,

(c) Cabeças intercambiáveis para material na forma de pasta (esquerda), fio (meio) e pó (direita)

Resultados Qualitativos: biofabricação

LockyballsImpressora 3D Two-Photons

(a)representação dos Lockyballs em escala macro (Fonte: Promed/CTI);

(b) microscopia eletrônica de um Lockyball (diâmetro 200 micra)(Fonte: Technische Universität Wien);

(c) Lockyballs colonizados por células (Fonte: Inmetro).

Resultados Qualitativos: Biofabricação

Visão Artística de Bioimpressão

a) Extracorpórea

b) Intracorpóerea

Resultados Qualitativos: Biofabricação

Ações tomadas com base na visão de futuro

Personalização das soluções de engenharia para cirurgias a custos

accessíveis ao SUS.

Desafios tecnológicos para aumento do grau de personalização

(grau de personalização)

Gente que faz

De 2015 até o presente momento

Impressora 3D de metal por feixe de elétrons (EBM)

Primeira adquirida no hemisfério sul

A partir do fundo:

M.Sc. Paulo Inforçatti (Eng. Computação)

Eng. Jason Scott (ARCAM)

M.SC. Marcelo F. Oliveira (Matemática)

Dr. Jorge V. L. Silva ( Eng. Eletricista)

Dr. Pedro Y. Noritomi (Eng. Mecânica)

03/03/2016

Primeiras peças cirúrgicas

Grupo pioneiro no Brasil em pesquisas na bioimpressão de órgãos

Grupo de Biofabricação

A partir da esquerda (frente)

M.Sc. Paulo Inforçatti (Eng. Computação)

Eng. Julia Nogueira (Eng. Mecânica)

Eng. Veronica Passamai (Eng. Biomédica)

Bolsista I.C. Viviane Lara ( Eng. Mecânica)

M.Sc. Hermano Peixoto (Eng. Elétrica)

A partir da esquerda (atrás)

M.Sc. Fábio Vilalba (Eng. Industrial)

Dra. Janaina Dernowsek (bióloga)

Dr. Rodrigo Rezende (Eng. Elétrico)

Designer: Otávio Amorim

Dr. Vladimir Mironov (Médico)

Dr. Jorge V. L. Silva (Eng. Eletricista)

Grupo de pesquisa e desenvolvimento do software

InVesalius para a área médica

A partir da esquerda:

Tecnólogo Thiago Franco de Moraes (Processamento de Dados )

M.Sc. Jairson da Conceição Dinis (Engenheiro Biomédico)

M.Sc. Paulo Henrique Junqueira Amorim ( bacharel em Ciência da Computação)

M.Sc. Mario Regino Moreno Guerra (Eng. Mecatrônico)

M.Sc. Dalton Ieda Fazanaro (B.Sc. Matemática Aplicada e computacional)

Prof. Dr Helio Pedrini (IC-UNICAMP)

Grupo de Biomodelagem Digital

A partir da esquerda:

B.Sc, Lic. Biologia. Fabiana Giora ((Biologia)

B.Sc./Lic. Airton Moreira da Silva (Ed. Física)

B.Sc. / Lic. Amanda Amorim Nunes (Matemática)

Eng. Anderson Camilo (Eng. Controle e Automação)

Trabalho remoto: Sorriso / MTB.Sc. / Lic. Ana Claudia Matzenbacher (Biologia)

Grupo de Bioengenharia

A partir da esquerda (frente):

M.Sc. Daniel T. Kemmoku (Eng. Mecânica)

Bolsista IC Thais Braga Baker (Eng. Mecânica)

Bolsista IC Henrique T. Idogava (Eng. Mecânica)

Eng. Paula Midori Kaneko (Eng. Mecânica)

A partir da esquerda (atrás):

Dr. Pedro Yoshito Noritomi (Eng. Mecânico)

Prof. Dr. José Augusto G. P. Oliveira (Cirurgião UFPB)

Bolsista IC Elaine F. Soares (Sist. de Informação)

M.Sc. Pedro F. M. Perestrelo (Eng. Automotivo)

Grupo de Impressão 3D

A partir da esquerda:

Téc. Jonathan de Oliveira Diniz (Eletricista de Manutenção)

Eng. Aline Helena Ferreira (Eng. de Controle a Automação)

Téc. Gabriel Gonçalves Oliveira (Graduando em Mecatrônica)

MSc. Paulo Inforçatti Neto (Engenharia de Computação)

Técnico Mateus Oliveira dos Santos ( Graduando em Administração)

Financiamentos e apoiosFinanciamentos e apoios

AGRADECIMENTOS

Dr. Jorge Vicente Lopes da Silva

Divisão de Tecnologias Tridimensionais - DT3D

Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer - CTI

Fone (19) 3746 6142

jorge.silva@cti.gov.br

28 de dezembro de 2015

A todas as pessoas e instituições que fizeram e

fazem parte da história do ProMed nestes 15

anos

Contamos com o apoio e colaboração de todos

vocês para os próximos 15 anos