Sistema mecatrônico criado na EESC auxilia reabilitação de fraturas A partir de conhecimentos de especialistas na área da saúde e da engenharia, pesquisa realizada na Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP criou um sistema mecatrônico móvel e interativo usado como ferramenta de auxílio na reabilitação de pessoas que sofreram fratura óssea. O estudo faz parte de um projeto de inovação que utiliza tecnologia de informação, teleoperação, jogos e robôs. A técnica foi desenvolvida para pacientes com fraturas na extremidade distal do rádio (osso do antebraço, que vai do cotovelo ao punho).
O sistema integra robôs, computadores, câmeras, sensores, estrutura de rede e internet ao processo de reabilitação. “O braço do paciente é ligado a um dispositivo robótico que faz o acompanhamento dos exercícios estabelecidos pelo terapeuta ou pelo clínico, garantindo sua realização de forma correta”, afirma o professor Glauco Caurin, da EESC, que coordena a pesquisa. A evolução do processo de terapia é acompanhada de forma determinística, por meio de analise de grandezas físicas como amplitude de movimento, velocidade, acelerações e energia consumida.
“As avaliações qualitativas, baseadas em critérios subjetivos, são substituídas por dados gravados em tempo real, com o histórico do tratamento gravado de forma organizada e acessível”, acrescenta Caurin. Os jogos são utilizados para manter o paciente motivado durante as sequências exaustivas de movimentos necessários a sua recuperação. “O uso da internet permite que paciente e terapeuta possam estar em lugares distintos e mesmo assim continuem a trabalhar sem perda de qualidade”.
Após os experimentos em laboratório, o professor da EESC esteve durante um ano no Newman Laboratory for Biomechanics Human Rehabilitation (EUA) para desenvolver a aplicação do sistema em hospitais. “O laborátório possui muita experiencia no uso clinico de seus robôs, utilizados por mais de 600 pacientes, e em questões como a garantia da segurança do paciente”, conta. “O estabelecimento de novos protocolos de reabilitação para o uso de robôs já são uma realidade e o Brasil não pode ficar para trás”.
Cooperação
De acordo com Caurin, com o auxilio dos robôs os terapeutas podem ser aliviados da maior parte do trabalho físico que realizam, podendo se concentrar no monitoramento do desempenho do paciente para alterar os parâmetros e programas do robô, de modo a extrair melhores resultados do processo de recuperação. “O sistema de saúde exige o atendimento de um numero cada vez maior de pessoas em menor tempo e com mais qualidade”, aponta. “A solução é usar novas tecnologias e aumentar a produtividade.”
O professor ressalta que o conceito de robótica do projeto se volta para a cooperação e não para a substituição. “O robô coopera com o terapeuta , se torna um auxiliar. O papel do terapeuta é indispensável no processo. No entanto, há um ganho de produtividade”, destaca. “O robô também coopera com o paciente, porém as tecnologias adotadas não são assistivas, sendo preciso realizar o exercício para que haja cooperação”.
O uso do sistema para reabilitação foi escolhido para mostrar seu potencial na melhoria da qualidade de vida da população. “Com o sucesso nas primeiras experiências, abre-se a possibilidade de que a mesma tecnologia seja utilizada em outros tipos específicos de reabilitação”, diz o professor. “É possível imaginar no futuro uma espécie de ‘academia de robôs’, cada um dedicado a um problema distinto”.
A pesquisa sobre o sistema reabilitação de fraturas do rádio foi desenvolvida por Gisele Gonçalves Ito, em dissertação de mestrado apresentada na EESC. O estudo terá continuidade nos projetos de doutorado dos alunos Ricardo Cezar Joaquim e Kleber de Oliveira Andrade, focados nas áreas de analise de dados e desenvolvimento de jogos. Os três pesquisadores publicaram o artigo científico “A Robotic System for Rehabilitation of Distal Radius Fracture using Games”, premiado entre os melhores trabalhos apresentados no IX Simpósio Brasileiro de Jogos e Entretenimento Digital, realizado em outubro do ano passado em Florianópolis (Santa Catarina).
Os estudos no Newman Laboratory for Biomechanics Human Rehabilitation, localizado no Massachusets Institute of Tecnology (MIT), EUA, tiveram o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). O trabalho também teve a colaboração do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Sistemas Embarcados Críticos (INCT-SEC), criado pelo Ministério da Ciência e Tecnologia e sediado no Instituto de Ciências Matemáticas e da Computação de São Carlos (ICMC) da USP.
Agência USP
Após os experimentos em laboratório, o professor da EESC esteve durante um ano no Newman Laboratory for Biomechanics Human Rehabilitation (EUA) para desenvolver a aplicação do sistema em hospitais. “O laborátório possui muita experiencia no uso clinico de seus robôs, utilizados por mais de 600 pacientes, e em questões como a garantia da segurança do paciente”, conta. “O estabelecimento de novos protocolos de reabilitação para o uso de robôs já são uma realidade e o Brasil não pode ficar para trás”.
Cooperação
De acordo com Caurin, com o auxilio dos robôs os terapeutas podem ser aliviados da maior parte do trabalho físico que realizam, podendo se concentrar no monitoramento do desempenho do paciente para alterar os parâmetros e programas do robô, de modo a extrair melhores resultados do processo de recuperação. “O sistema de saúde exige o atendimento de um numero cada vez maior de pessoas em menor tempo e com mais qualidade”, aponta. “A solução é usar novas tecnologias e aumentar a produtividade.”
O professor ressalta que o conceito de robótica do projeto se volta para a cooperação e não para a substituição. “O robô coopera com o terapeuta , se torna um auxiliar. O papel do terapeuta é indispensável no processo. No entanto, há um ganho de produtividade”, destaca. “O robô também coopera com o paciente, porém as tecnologias adotadas não são assistivas, sendo preciso realizar o exercício para que haja cooperação”.
O uso do sistema para reabilitação foi escolhido para mostrar seu potencial na melhoria da qualidade de vida da população. “Com o sucesso nas primeiras experiências, abre-se a possibilidade de que a mesma tecnologia seja utilizada em outros tipos específicos de reabilitação”, diz o professor. “É possível imaginar no futuro uma espécie de ‘academia de robôs’, cada um dedicado a um problema distinto”.
A pesquisa sobre o sistema reabilitação de fraturas do rádio foi desenvolvida por Gisele Gonçalves Ito, em dissertação de mestrado apresentada na EESC. O estudo terá continuidade nos projetos de doutorado dos alunos Ricardo Cezar Joaquim e Kleber de Oliveira Andrade, focados nas áreas de analise de dados e desenvolvimento de jogos. Os três pesquisadores publicaram o artigo científico “A Robotic System for Rehabilitation of Distal Radius Fracture using Games”, premiado entre os melhores trabalhos apresentados no IX Simpósio Brasileiro de Jogos e Entretenimento Digital, realizado em outubro do ano passado em Florianópolis (Santa Catarina).
Os estudos no Newman Laboratory for Biomechanics Human Rehabilitation, localizado no Massachusets Institute of Tecnology (MIT), EUA, tiveram o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). O trabalho também teve a colaboração do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Sistemas Embarcados Críticos (INCT-SEC), criado pelo Ministério da Ciência e Tecnologia e sediado no Instituto de Ciências Matemáticas e da Computação de São Carlos (ICMC) da USP.
Agência USP
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