PESQUISADORES DESENVOLVEM BRAÇO PROTÉTICO INCORPORADO COM SENSOR 3D IMPRESSO PARA CRIANÇAS

Pesquisadores da Universidade de Lincoln, no Reino Unido, desenvolveram um protótipo para um braço protético operado por sensor, impresso em 3D, projetado para crianças menores de dois anos.

Em um artigo publicado na IEEE Robotics and Automation Letters, um braço protético mioelétrico infantil de aperto suave (SIMPA) foi criado usando digitalização 3D, fabricação aditiva e um sistema de eletromiografia de superfície (sEMG) baseado em braçadeira.  

"Muitas próteses ativas tradicionais são inadequadas para crianças, pois levam muito tempo para serem construídas e pesadas", disse o Dr. Khaled Goher, professor sênior da Escola de Engenharia da Universidade de Lincoln e engenheiro-chefe da pesquisa.

“NOSSO SISTEMA PROPOSTO UTILIZARIA UMA BRAÇADEIRA PEDIÁTRICA DE SETE CANAIS COM SENSORES DE MOVIMENTO, PERMITINDO QUE OS BEBÊS SE BENEFICIEM E SE FAMILIARIZEM COM AS PRÓTESES ATIVAS, COM EVIDÊNCIAS MOSTRANDO QUE QUANTO MAIS CEDO A EXPOSIÇÃO, MAIOR A PROBABILIDADE DE AS PRÓTESES SEREM ACEITAS E USADAS AO LONGO DA VIDA. "

Uma solução SIMPA 

De acordo com o estudo, as próteses mioelétricas, que são controladas por sinais elétricos nos músculos, são comumente administradas a adultos e não a crianças devido à dificuldade e às despesas da redução de escala. Isso se deve à taxa em que a criança cresce, o que exige a substituição constante de um dispositivo protético. 

Além disso, nos casos em que crianças com amputação de membro superior (ULA) têm dispositivos protéticos, a criança é propensa a desenvolver seus próprios métodos de agarrar objetos que podem limitar suas habilidades neurais motoras.

Com o uso de fabricação aditiva, de baixo custo, a equipe projetou e fabricou próteses personalizadas com funcionalidades seguras para que uma criança evitasse problemas de saúde futuros, como  postura assimétrica e dor músculo-esquelética devido à dependência excessiva de um membro residual.

O SIMPA em um manequim infantil. Foto via Universidade de Lincoln.

Um braço protético impresso em tamanho 3D para crianças 

O corpo principal do SIMPA é impresso em 3D em ABS usando o Ultimaker S5. As dimensões do braço são baseadas em dados de um voluntário, que representa o tamanho de um antebraço masculino de 4 anos de idade. Além disso, uma varredura 3D do coto usado para modelagem de soquete foi obtida do indivíduo. Isso evita a necessidade de gesso tradicional, que é um processo demorado e desconfortável para o destinatário da prótese, afirma o estudo.

Os dedos de aderência suave estão integrados no SIMPA, que são operados com a braçadeira, pois são equipados com sensores para detectar sinais elétricos naturalmente conduzidos pelos músculos. F epois de vários testes, os pesquisadores descobriram que o SIMPA pode permitir que uma criança para agarrar e levantar vários pequenos objetos da mesma forma que faria com um braço natural. O estudo conclui que “a redução no tempo de entrega e nos custos demonstrados pelo projeto apresentado abre a possibilidade de um dispositivo desse tipo ser disponibilizado por prestadores de serviços de saúde em países de alta renda”.

“Correspondentemente, em países de baixa renda, existe a oportunidade de adoção devido à natureza descentralizada e de baixo custo das técnicas de impressão 3D. O processo de fabricação de dispositivos protéticos pode ser descentralizado, utilizando um projetista de CAD remoto nos casos em que o cliente não pode fisicamente visitar um protético. ”

Uma vista explodida do SIMPA. Imagem via Universidade de Lincoln.