MÉTODO DE DESIGN PARA PERSONALIZAÇÃO DE UM SISTEMA VESTÍVEL DEDICADO PARA ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA NEUROMUSCULAR NA REABILITAÇÃO DE MEMBROS SUPERIORES EM TETRAPLÉGICOS

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Nascimento, Anelise Ventura
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Computational Design; Design Computacional; Design de produto para Área da Saúde - Metodologia; Digital Fabrication; Fabricação Digital; FES; Healthcare product design - Methodology; Lesão Medular; Reabilitação; Rehabilitation; Spinal cord injury
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/82/82131/tde-06092022-154823/

Limitações motoras e sensoriais são uma das sequelas que afetam os membros superiores de seres humanos com lesão medular, em especial as pessoas com tetraplegia. Tais disfunções motoras não permitem que o indivíduo movimente objetos, motilidades estas fundamentais para a execução de Atividades de Vida Diária (AVD), como beber um copo de água. A técnica de reabilitação funcional, via estimulação elétrica neuromuscular com eletrodos de superfície autoadesivos, denominada Estimulação Elétrica Funcional (FES), é uma das alternativas amplamente empregadas em ambiente clínico para o reaprendizado dos movimentos em membros superiores de pessoas com tetraplegia, tornando-os menos dependentes. Para que a reabilitação tenha desempenho satisfatório é necessário que o lesado medular (LM) realize treinos de movimento com frequência, que os eletrodos sejam aproveitados em sua capacidade total e que sejam posicionados corretamente em grupos musculares específicos. Isso implica em tornar o sistema de uso domiciliar, sanar o problema do contato do eletrodo com a pele e torna-lo intuitivo, para que não haja a necessidade do apoio constante de um profissional habilitado. Pesquisas apontam nesta direção, porém, a limitação de atender qualquer antropometria e os entraves dos eletrodos, ainda são um dos maiores desafios a serem aprimorados. Este trabalho tem como objetivo contribuir para a possibilidade de personalização e o aprimoramento dos sistemas FES usuais, por meio do desenvolvimento de um método de design computacional e participativo para um Sistema Wearable FES, para LM níveis C5-C7, como prova de conceito. O método é elaborado para a produção tridimensional e personalização em massa. O sistema proposto, denominado NeuroSHELL, engloba um wearable com três partes (mão, antebraço e braço), para integrar os eletrodos e cabos, uma unidade de estimulação portátil, para gerar os estímulos e um aplicativo para smartphone, para a montagem da sequência do protocolo FES e acionamento do sistema. Testes de usabilidade sugerem que o sistema é intuitivo, confortável, personalizado para cada LM e possivelmente, para uso doméstico. Testes quantitativos apontam a exequibilidade do sistema proposto, controle da articulação do punho e suavidade do movimento de AVD ligeiramente melhor que o sistema FES usual, aproximando-se do movimento natural. O método de design paramétrico associado à fabricação digital demonstrou ser uma estratégia ainda não explorada e promissora para o desenvolvimento de sistemas vestíveis personalizados FES, com possíveis desdobramentos e aplicações para os membros inferiores.