Validação do processo de criação de matéria-prima para impressão 3D e o impacto da produção de artefatos para gestão em saúde
| dc.contributor.advisor | Dewes, Mariana de Freitas | |
| dc.contributor.advisor-co | Introíni, Gisele Orlandi | |
| dc.contributor.author | Pinheiro, Felipe Boeing | |
| dc.contributor.department | Programa de Pós-Graduação em Tecnologias da Informação e Gestão em Saúde | |
| dc.date.accessioned | 2024-09-17T14:57:09Z | |
| dc.date.available | 2024-09-17T14:57:09Z | |
| dc.date.date-insert | 2024-09-17 | |
| dc.date.issued | 2024-04-15 | |
| dc.description | Dissertação (Mestrado)-Programa de Pós-Graduação em Tecnologias da Informação e Gestão em Saúde, Fundação Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre. | pt_BR |
| dc.description.abstract | A pandemia provocada pelo novo coronavírus (SARS-CoV-2) causou severa escassez de equipamentos médicos essenciais, especialmente nos países com número mais significativo de pacientes, como o Brasil. Em função da velocidade dos acontecimentos, percebeu-se, em nível mundial, o colapso na cadeia de suprimentos, o que afetou diretamente as equipes de saúde e os pacientes com necessidade urgente de atendimento. Estratégias relacionadas ao desenvolvimento e à gestão de novas soluções que busquem mitigar os impactos causados pela COVID-19, e por outras doenças, são essenciais para que se consiga recuperar o controle e minimizar as repercussões negativas de crises sanitárias. A criação de dispositivos médicos recorrendo à Manufatura 4.0 é possível com a aliança entre instituições; no presente trabalho, participaram a Irmandade da Santa Casa de Misericórdia de Porto Alegre (ISCMPA) e o Laboratório de Inovação, Prototipagem, Educação Criativa e Inclusiva (LIPECIN) da UFCSPA. A Fabricação Digital respaldada em métodos científicos, associada à identificação das necessidades assistenciais no atendimento ao paciente e também no fornecimento de peças para equipamentos em manutenção corretiva, resulta no suprimento de demandas emergenciais de maior gravidade. O desenvolvimento desta pesquisa se deu dentro do complexo da Santa Casa de Porto Alegre, a qual é pioneira em tecnologia, sendo o hospital que mais atende pacientes do SUS no sul do Brasil. A Santa Casa é o hospital-escola da UFCSPA e é referência em Ensino e Pesquisa, promovendo inovação tecnológica e geração de conhecimento. O objetivo do trabalho foi avaliar o uso da Manufatura Aditiva para a autonomia fabril em ambiente intra-hospitalar, a partir da tentativa de desenvolvimento endógeno de matéria-prima com propriedades biocidas para a confecção de dispositivos médicos. A metodologia utilizada para a criação da matéria-prima para possíveis Mínimos Produtos Viáveis se deu pela: (i) síntese de nanopartículas de prata geradas pelo método de Turkevich e (ii) incorporação destas na matriz polimérica de resina foto-curável pela impressora 3D DLP/MSLA. O presente trabalho propôs a disponibilização dos arquivos de criação de dispositivos, no intuito de contribuir com o processo assistencial aliando a Manufatura Aditiva à Engenharia Clínica, mapeando: (i) o impacto orçamentário ocasionado pela produção de peças que precisam ser adquiridas em um cenário de escassez de produtos/insumos e (ii) os desafios que a Gestão em Saúde supera ao investir em Espaços Fabris que viabilizam autonomia em situações de insuficiência ou ausência de peças. O propósito desta pesquisa não pode ser averiguado na integralidade, já que não houve proliferação de bactérias nos corpos de prova com e sem nanopartículas de prata. Quanto aos desafios da Gestão em Saúde (em virtude do desempenho técnico da resina composta criada): há avaliação das vantagens da produção local de matéria-prima com ação biocida, disponibilização do protocolo de obtenção da matéria-prima, com respeito à propriedade intelectual gerada, análises comparativas entre o sistema de fornecimento atual de peças de reposição e a produção própria (via Fabricação Digital) e incentivo do uso da impressão 3D no auxílio à Gestão Hospitalar. Além disso, a personalização na criação de peças de impressão 3D pode ser vista como aliada da Saúde Pública, na simples acessibilidade dos usuários à tecnologia de Fabricação Digital. Por outro lado, temos os entraves normativos, dada a ausência de uma lei específica para o uso hospitalar da Manufatura Aditiva, existindo adversidades que podem ser superadas a medida em que autonomia fabril demonstrar vantagens especialmente em momentos de interrupções em Supply Chain. Os principais obstáculos respaldam-se em questões ligadas à Engenharia Reversa e Propriedade Intelectual. Dessa forma, é possível propor novos estudos acerca do uso da impressão 3D aplicada em dispositivos médicos, em que os requisitos normativos devem ser revisitados. Podemos sugerir, em virtude da ação biocida, novas pesquisas sobre resinas para esse tipo de atuação, sua composição química e adaptações necessárias para seu emprego na área hospitalar. | |
| dc.description.abstract-en | The Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) pandemic caused by the novel coronavirus SARS-CoV-2 led to severe shortages of essential medical equipment, especially in those countries with the largest number of cases, such as Brazil. Due to the speed in which events unfolded, supply chains collapsed worldwide, which directly affected health care providers and patients in urgent need for medical attention. Strategies for the development and management of novel solutions designed to mitigate the impacts caused by COVID-19, and other diseases, are fundamental to regaining control during health emergencies and minimizing their negative repercussions. The use of Manufacturing 4.0 to create medical devices can be possible by partnerships between institutions. This work describes a cooperation between a hospital complex, Irmandade da Santa Casa de Misericórdia de Porto Alegre (ISCMPA), and the Laboratório de Inovação, Prototipagem, Educação Criativa e Inclusiva (LIPECIN) at Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre (UFCSPA). Digital Fabrication supported by scientific methods, in line with identification of patient care needs is able to provide secure supplies to contribute to solve the most serious emergency Health Issues. The research described herein took place within the Santa Casa de Porto Alegre hospital complex, which is a pioneer in technology, as the hospital that accepts the largest number of Sistema Único de Saúde (SUS) patients in Southern Brazil. Santa Casa is the UFCSPA teaching hospital and is a center of excellence in both teaching and research, promoting technological innovation and knowledge generation. The aim of this study was to evaluate the use of Additive Manufacturing to fabricate a Minimum Viable Product (MVP) with biocidal properties for putative medical devices. The technique used to obtain the MVP was based on the synthesis of silver nanoparticles generated by the Turkevich method, followed by their incorporation into a light-curing composite resin matrix submitted to a Digital Light Processing (DLP/MSLA) 3D printer. The present work also proposes that the files used for device creation become freely available for download, contributing to the care process by combining Additive Manufacturing with clinical engineering, and assesses: (i) the budgetary impact of intra-hospital manufacturing of parts that would otherwise need to be purchased in a scenario of product/supply shortages; and (ii) the challenges that can be overcome by health management by investing in makerspaces, which provide autonomy for the creation or replacement of insufficient or depleted parts. The hypothesis of this study could not be fully investigated, as no bacterial growth was detected in the silver nanoparticle-embedded specimens nor in the control specimens. Additional aspects investigated were the technical performance of the composite resin created, advantages of local production of MVP with biocidal action, intellectual property considerations regarding availability of the protocol used to obtain the raw material, comparisons between the current supply system used to obtain spare parts versus Digital Fabrication, and how to encourage the use of 3D printing into a hospital scenario. In addition, customization of 3D-printed parts can be viewed as an ally of public health by providing users with easy and prompt access to Digital Fabrication technology. On the other hand, there are regulatory obstacles to consider, given the absence of a specific law covering use of Additive Manufacturing in the hospital environment, which raises questions as to its applicability regarding reverse engineering and intellectual property. Further studies on the use of 3D printing applied to medical device fabrication should therefore address the matter of regulatory requirements. Further research on resins with biocidal action for this type of application is also warranted, with particular emphasis on their chemical composition and necessary adaptations for use in the hospital environment. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufcspa.edu.br/handle/123456789/2988 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.relation.requires | TEXTO - Adobe Reader | |
| dc.rights | Acesso Aberto Imediato | pt_BR |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/ | |
| dc.subject | Gestão em Saúde | pt_BR |
| dc.subject | Manufatura 4.0 | pt_BR |
| dc.subject | Nanopartícula de Prata | pt_BR |
| dc.subject | [en] Health Management | en |
| dc.subject | [en] Manufacturing 4.0 | en |
| dc.subject | [en] Silver Nanoparticles | en |
| dc.title | Validação do processo de criação de matéria-prima para impressão 3D e o impacto da produção de artefatos para gestão em saúde | |
| dc.type | Dissertação |
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