Projetos

Brain4care

Sensor não invasivo de pressão intracraniana

iF Design Award 2024

Medir a pressão dentro do crânio exigia furar o crânio. O sensor da brain4care faz essa leitura de fora, com uma faixa na cabeça. Desenhamos o sensor 2.0, terceira geração do aparelho: mais leve, mais rápido de colocar e pensado para atender vários pacientes por dia.

Cliente
brain4care
Estúdio
Chelles & Hayashi Design
Meu papel
Design de produto: design industrial, modelagem 3D e engenharia, protótipos e testes
Lançamento
2023
Prêmio
iF Design Award 2024 · Product Design · Medical/Healthcare
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Antes

A pressão intracraniana indica se o cérebro está sob risco, em casos como AVC, traumatismo, hidrocefalia, tumores ou meningite. Até então, a única forma de medi-la era cirúrgica: abrir um orifício no crânio e inserir um cateter no cérebro, em centro cirúrgico, com risco de infecção e sangramento. Cada procedimento custa entre R$ 70 mil e R$ 150 mil.

Por isso a medida ficava restrita aos casos extremos. Para a maioria dos pacientes, ela nunca era feita.

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A descoberta

Em 2005, o físico Sérgio Mascarenhas, fundador do Instituto de Física de São Carlos (USP), foi diagnosticado com hidrocefalia e operado. Incomodado com o furo no crânio, foi atrás de outro caminho.

Inspirado nos sensores que medem deformações mínimas em pontes e estruturas de concreto, mostrou que o crânio adulto se expande alguns nanômetros a cada batimento do coração. A descoberta contrariou uma doutrina médica de 200 anos e abriu espaço para medir a pressão por fora. Em 2014, ele fundou a brain4care com Gustavo Frigieri e Rodrigo Andrade.

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O que mudou

O sensor fica apoiado na cabeça, preso por uma faixa. Ele capta as microexpansões do crânio e envia o sinal por Bluetooth para um tablet ou celular, onde a onda aparece em tempo real. Na nuvem, algoritmos geram um relatório em poucos minutos.

  • Sem cirurgia, sem radiação, sem contraste e sem preparo do paciente.
  • Sem peças descartáveis: o mesmo aparelho atende um paciente atrás do outro.
  • Uma triagem leva de 5 a 10 minutos; o monitoramento também pode ser contínuo, na UTI.
  • Deixa de depender do centro cirúrgico: a medida pode ser feita no leito, no pronto-socorro ou na clínica.

A empresa não propõe substituir o cateter em todos os casos. A mudança é levar a medida a pacientes que antes nunca seriam monitorados, e mais cedo.

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Escopo do projeto

A brain4care já tinha um sensor sem fio no mercado desde 2019. O sensor 2.0 nasceu das observações das equipes clínicas que usavam a primeira versão. O desafio era transformar um equipamento de pesquisa em um produto de rotina hospitalar:

  • mais leve e compacto, com a faixa integrada ao corpo do sensor;
  • rápido de posicionar e ajustar, mesmo por quem não é especialista;
  • confortável para adultos e crianças;
  • robusto para passar por muitos pacientes, sem descartáveis.

Na Chelles & Hayashi, trabalhei no design industrial e na forma do produto, na modelagem 3D e engenharia para produção e nos protótipos e testes. O desenvolvimento levou até 24 meses.

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Design

O corpo concentra o sensor no centro da testa. As laterais se afinam e continuam na faixa, para o conjunto se acomodar à curvatura da cabeça sem pontos de pressão.

A face branca e lisa recebe um anel de luz que guia o ajuste: amarelo quando a faixa está frouxa, vermelho quando está apertada demais e branco quando está correta. A recarga é por indução, numa base própria, e a bateria dura até 10 horas de monitoramento contínuo.

Animação em 360 graus do sensor brain4care: corpo branco no centro e braços da faixa que se estendem para os lados
Giro 360°
Animação do anel de luz em volta da face do sensor: acende amarelo com a faixa frouxa, vermelho com a faixa apertada demais e branco com o ajuste correto
Anel de luz · frouxa, apertada, correta
Vista explodida animada do sensor: as peças se separam na vertical sobre a base com os braços da faixa e voltam a se montar
Vista explodida

O sensor é um conjunto de dez peças: carcaça, tampa frontal, anel de luz, base, módulo do sensor, placa de contato e os braços da faixa. A modelagem foi feita para a produção desde o início, com a divisão das peças, os encaixes e a montagem resolvidos no CAD.

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Resultados

  • Lançado em 2023 no Congresso Brasileiro de Medicina Intensiva.
  • Liberado pela FDA para venda nos Estados Unidos em 2024, além do registro na Anvisa.
  • Mais de 100 clínicas e hospitais usam a tecnologia, segundo a brain4care, entre eles Sírio-Libanês, Nove de Julho e Rede D’Or no Brasil, e Johns Hopkins e Cleveland Clinic nos EUA.
  • Estudo publicado na npj Digital Medicine (USP, Cambridge e Emory) apontou o menor erro de estimativa entre os métodos não invasivos: 3 mmHg.

Prêmio

iF Design Award 2024

iF Design Award 2024, Product Design, categoria Medical/Healthcare. Uma das premiações de design mais antigas do mundo, criada em 1953 na Alemanha; a edição 2024 recebeu cerca de 10.800 inscrições de 72 países.

Na descrição do iF: “The brain4care sensor marks the birth of a new vital sign.”

O sensor 2.0 também recebeu o Design for a Better World Award 2023, na categoria Product Design.

Ver o projeto no site do iF ↗

Créditos e fontes

Créditos

Cliente: brain4care · Design: Chelles & Hayashi Design — Gustavo Chelles, Romy Hayashi, Mateus Furtado, Guilherme Almeida (design de produto, modelagem 3D e engenharia, protótipos), Adolfo Carulice, Giulianna Godinho, Guilherme Andrade.

Imagens

Fotos do produto em uso: Chelles & Hayashi Design / brain4care (inscrição no iF Design Award 2024). Renders e animações 3D: feitos a partir do CAD do projeto.

Fontes

Falar sobre o projeto ↗

Brain4care

Paciente deitado em leito hospitalar com o sensor brain4care preso à testa por uma faixa cinza
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