Prótese desenvolvida por brasileiros traz de volta sensação tátil

Equipamento criado por brasileiros faz com que usuários de próteses tradicionais passem a ter percepção tátil muito parecida com a humana. A solução também poderá ser usada por pessoas que tenham a sensibilidade do braço comprometida

Alice Groth*

postado em 07/11/2022 06:01

(crédito: Arquivo pessoal)

O tato está muito ligado à forma como sentimos o mundo. Trazer de volta a percepção tátil, especificamente em braços, para usuários de próteses ou pessoas com pouca ou nenhuma sensibilidade é proporcionar o reencontro com um dos sentidos humanos mais importantes. Isso é o que buscam formandos em engenharia no Instituto Mauá de Tecnologia, em São Paulo, ao criarem um equipamento que promove sensação tátil análoga à natural em peças artificiais de membros superiores.

O projeto, inspirado no conceito de BioSkin — material que reproduz funcionalidades da pele —, é composto por três partes: luva sensorizada, microcontrolador e estimuladores táteis. A luva, feita de tecido com alta resistência e elasticidade, contém sensores desenvolvidos para serem colocados na palma da mão do usuário. Esses dispositivos vão medir a força que o membro executa para tocar ou pegar objetos, como um copo. A partir dos sinais dos sensores, dados são gerados, coletados e enviados a um microcontrolador, que faz o tratamento das informações.

Em seguida, são enviados comandos para os motores estimuladores táteis, posicionados de forma estratégica na parte não amputada do braço — portanto, com sensibilidade inalterada —, proporcionando à prótese o sentido análogo ao do tato. "Os motores estimuladores farão uma vibração proporcional à força que está sendo aplicada pelo usuário. O acessório pode ser utilizado tanto por pessoas que sofreram amputação quanto por aquelas que, por algum outro motivo, perderam parte ou toda a mobilidade desses membros", explica Gabriel Corso, um dos criadores do projeto e formando do curso de engenharia de controle e automação do instituto.

O aparelho foi apresentado neste mês, na 29ª edição da Eureka, exposição anual de soluções inovadoras organizada pelo instituto. A equipe exibiu o terceiro e mais recente protótipo, com uma luva vestível mais confortável e motores melhor organizados. Essa versão aprimorada tem um sensor para cada dedo e dois para a palma das mãos, o que resultou em ganhos de precisão.

O trabalho encontra-se em estágio de desenvolvimento e, por isso, o circuito é alimentado por uma bateria portátil semelhante à de celulares. Porém, os futuros engenheiros pretendem reduzir o equipamento como um todo e, por consequência, o tamanho da fonte de energia. Assim, a solução se tornará menos volumosa e pesada e mais confortável e segura, apostam.

Alta complexidade

Diferentemente do que o mercado oferecia há aproximadamente 20 anos, com próteses mecânicas que funcionavam com sistema de alavancas, nos últimos tempos, a tecnologia dessas peças artificiais para membros superiores tem evoluído muito. Segundo Samuel Ribak, presidente do comitê de Cirurgia da Mão da Sociedade Brasileira de Ortopedia e Traumatologia, a complexidade no desenvolvimento desses materiais é muito grande.

Isso porque eles precisam atender tanto a parte motora, de preensão de objetos, quanto a sensitiva, reproduzindo as terminações nervosas que vão proporcionar as sensações. "Até o momento, o que evoluiu bastante nas próteses foi a parte motora, ao contrário da sensibilidade. Então, a pessoa consegue fazer o movimento, mas não sente a execução", explica.

Segundo o ortopedista, a sensibilidade é dividida em quatro tipos: a superficial, que engloba a dor em partes menos profundas do corpo, o tato e a sensibilidade térmica; a proprioceptiva, que fornece informações cinético-posturais das diferentes partes do corpo; a profunda, da qual fazem parte a sensibilidade vibratória, a sensibilidade à pressão e a dor mais interna; e a cortical, que depende da integridade do córtex cerebral sensitivo para reconhecer diferentes objetos pela palpação. "O que precisa ser desenvolvido nesse projeto do acessório tátil é a definição de qual sensação ele conseguirá proporcionar. Mas tendo qualquer sensibilidade já é muito importante", avalia Ribak. "Por exemplo, se eu segurar uma lâmpada e não tiver noção de força, posso esmagá-la. Quando a sinto, sei até onde posso apertar antes que se quebre na minha mão."

De acordo com Alexandre Lasthaus, engenheiro eletrônico e professor do curso de engenharia mecatrônica da Universidade Presbiteriana Mackenzie de São Paulo, para promover a sensação tátil em próteses de mão, seria necessário entender como a inclusão desse elemento aumentaria a performance, a eficiência, a usabilidade e também o sentimento do usuário com esses estímulos. "Pelo que foi apresentado pelos pesquisadores, serão usadas áreas do braço para aplicar os estímulos. Então, a pessoa vai receber sensações vindas de outras partes do corpo quando manipular objetos com a prótese. Penso que seria necessário entender como isso agrada e se há interferência na usabilidade da prótese", analisa.

Colaborações

Por se tratar de um trabalho de conclusão de curso, o tempo hábil não permitiu que o grupo, composto também pelos formandos Camila Yamada, Daniel Sato e Pedro Ogawa, fizesse testes fora do ambiente acadêmico. Mesmo assim, os alunos pretendem trabalhar ao máximo na evolução do acessório. "Sabemos que tem um mercado específico para isso, e temos interesse em agregar também. Tanto que nosso trabalho ficará disponível na faculdade para outros estudantes que tiverem interesse em colaborar nessa área e dar sequência ao projeto", afirma Corso.

A partir do retorno positivo que obtiveram, os pesquisadores pretendem contatar pessoas interessadas em colaborar com o aprimoramento do acessório. Eles acreditam que será possível trabalhar em conjunto com empresas que fabricam próteses para trazer esse recurso adicional aos equipamentos. Como o acessório é vestível, poderia ser inserido junto a uma peça que o usuário já tenha, sem que precise comprar outra.

"Também é importante destacar que nós desenvolvemos o projeto para funcionar em qualquer tipo de prótese e para que tenha princípio ambidestro. A versão que apresentamos na Eureka tem uma costura que se adapta tanto para uma pessoa canhota ou destra usar", completa Gabriel Corso.

*Estagiária sob a supervisão de Carmen Souza

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