Nove investigadores de três institutos de investigação portugueses desenvolveram uma ortótese craniana personalizada para tratamento da plagiocefalia posicional, também conhecida como síndrome da cabeça achatada, em crianças. Ao avaliar e ajustar-se automaticamente à forma e às deformidades do crânio da criança, o capacete SmartOrthosis confere apoio apenas quando necessário, sem causar desconforto ou complicações.
SmartOrthosis: Capacete autoajustável corrige deformidades cranianas em crianças
- 19 February 2021
O projeto SmartOrthosis promete criar uma nova forma de monitorização contínua, tratamento, análise e avaliação de deformidades cranianas combinando a personalização médica com algoritmos inteligentes.
O capacete responde mais eficazmente aos efeitos da plagiocefalia posicional, limitando o risco de potenciais complicações associadas às ortóteses normais.
A plagiocefalia posicional é caracterizada por distorções assimétricas do crânio da criança e afeta um em cada sete bebés. Desenvolve-se quando os bebés têm falta de espaço no útero ou dormem sistematicamente na mesma posição, o que provoca o achatamento da cabeça ou o aparecimento de deformidades.
Para prestar o apoio e a pressão necessários para corrigir este tipo de distorções, o capacete SmartOrthosis avalia automaticamente as deformidades cranianas e ajusta-se ao formato da cabeça do bebé.
Adaptação às necessidades específicas de cada criança
As ortóteses ou capacetes baseiam-se em modelos padrão, que não são corretamente adaptados a cada crânio individual. Os ajustes imprecisos à cabeça de um bebé levam frequentemente a complicações, como perda de cabelo, desconforto e lesões nos tecidos moles.
Para evitar estas complicações, a equipa do projeto desenvolveu um sistema que avalia automaticamente as medições antropométricas da cabeça da criança e efetua os ajustes necessários. A equipa de investigação utilizou um laser para digitalizar um modelo 3D de alta resolução de uma cabeça deformada. As medições desta digitalização foram comparadas com um conjunto de modelos de cabeças sem plagiocefalia posicional, para fazer sobressair as assimetrias e as deformidades.
O capacete é constituído por vários módulos independentes que podem ser ajustados durante o tratamento. O interior do capacete é revestido com um têxtil inteligente que contém sensores para monitorizar a pressão na cabeça do bebé. Este sistema de monitorização está equipado com um módulo de comunicação sem fios que envia automaticamente alertas sempre que são detetadas regiões de alta pressão, para evitar desconforto desnecessário para os bebés.
O novo modelo de ortótese foi testado em modelos de cabeças de bebés com plagiocefalia posicional impressos em 3D. Os testes revelaram que tanto o ajustamento automático como o sistema de medição da pressão funcionaram conforme esperado. O nível de correção e de apoio proporcionados pelo capacete foram superiores aos de outras ortóteses.
Promoção dos resultados do projeto
O projeto foi levado a cabo pelo Laboratório de Inteligência Artificial Aplicada do Instituto Politécnico do Cávado e Ave, em Barcelos, pelo Instituto Superior de Engenharia do Porto e pelo Centro de Nanotecnologia e Materiais Técnicos, Funcionais e Inteligentes, em Vila Nova de Famalicão.
No processo de desenvolvimento do capacete SmartOrthosis, foram desenvolvidas quatro aplicações informáticas que apoiam a conceção, a construção e a monitorização de ortóteses, criando uma base sólida para a investigação futura.
Os resultados do projeto foram publicados em duas revistas científicas internacionais, com mais duas em processo de revisão. O capacete inteligente foi apresentado em conferências científicas e médicas internacionais. Graças ao êxito do processo e ao método de investigação estabelecido, preveem-se mais projetos na mesma área no futuro.
Investimento total e financiamento da UE
O investimento total para o projeto «SmartORTHOSIS» é de 142 785 EUR, com uma contribuição de 121 367 EUR do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional através do Programa Operacional «NORTE» para o período de programação 2014-2020. O investimento insere-se no âmbito da prioridade «Investigação, desenvolvimento e inovação».