Exoesqueleto robótico auxilia pessoas que sofreram AVC

Tecnologia pode ser controlada por algoritmos, que orientam as ações do equipamento no auxílio ao paciente.

O Acidente Vascular Cerebral (AVC), popularmente conhecido como derrame, afeta anualmente milhares de pessoas no Brasil, e pode deixar sequelas graves, como a limitação ou perda dos movimentos das pernas, impossibilitando o indivíduo de caminhar. A reabilitação pós-AVC é fundamental para a recuperação do paciente, e com o objetivo de contribuir nesse processo, pesquisadores da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP desenvolveram um exoesqueleto robótico capaz de auxiliar profissionais da área da saúde no tratamento de vítimas de AVC. Com base na força que o paciente faz durante um exercício, o equipamento identifica com precisão em qual parte do membro inferior ele apresenta mais dificuldades, atuando de forma automática na região afetada para ajudá-lo a completar o movimento.

“Um dos diferenciais do nosso exoesqueleto em relação aos disponíveis no mercado é que ele pode ser configurado para tratar uma ou mais articulações da perna do paciente ao mesmo tempo, como o tornozelo, joelho e quadril. Com essa possibilidade, nós conseguimos proporcionar ao usuário uma recuperação muito mais rápida e eficiente”, explica Adriano Almeida Gonçalves Siqueira, coordenador do trabalho e professor do Departamento de Engenharia Mecânica (SEM) da EESC. Nomeado “Exoesqueleto Modular de Membros Inferiores”, o aparelho já possui uma patente registrada no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI).

Outro destaque do equipamento é que ele pode ser controlado por algoritmos (códigos de computador), desenvolvidos para mensurar a força realizada pelas pernas do usuário e definir como o exoesqueleto deve agir nas regiões enfraquecidas, auxiliando o paciente a completar uma tarefa específica, como caminhar, subir e descer escadas, sentar e levantar. “Uma das possíveis sequelas de quem sofre AVC é ficar com o pé caído, situação em que a pessoa o arrasta no chão quando tenta andar. Com os nossos algoritmos atuando em conjunto com o exoesqueleto, nós conseguimos identificar a gravidade dessa deficiência e ajudar o indivíduo a melhorar sua passada por meio de estímulos que são gerados nas juntas do equipamento”, afirma Felix Maurício Escalante Ortega, criador dos códigos e doutorando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da EESC, onde é orientado pelo professor Marco Henrique Terra, com coorientação do professor Adriano Siqueira.

Construído durante a pesquisa de doutorado do ex-aluno da EESC, Wilian Miranda dos Santos, atualmente professor da Universidade Estadual Paulista (UNESP), em São João da Boa Vista, o aparelho pesa aproximadamente 11 kg e é composto, basicamente, por um cinto pélvico para fixação ao tronco do paciente, juntas posicionadas nas principais articulações das pernas, sensores de força que monitoram a interação entre o robô e o paciente, pequenos motores para impulsionar os movimentos do equipamento, cintas de velcro e um par de sapatos personalizados preso ao exoesqueleto. Para testar a tecnologia e avaliar a influência do equipamento em atividades que demandam esforço muscular, foram realizados diversos experimentos em uma esteira, onde um sujeito saudável interagiu com o exoesqueleto.

Os resultados mostraram que o sistema garantiu a estabilidade e segurança do contato entre o ser humano e o robô, registrou alto desempenho na transmissão dos dados referentes à força exercida pelo usuário, além de ter ajustado adequadamente o nível de assistência necessária do aparelho de acordo com a necessidade do voluntário. Diante da atuação do sistema, os cientistas concluíram que os algoritmos desenvolvidos ofereceram uma solução sob medida e promissora para fins de reabilitação, estimulando corretamente diferentes comportamentos ao indivíduo.

Confira o vídeo demonstrativo do protótipo desenvolvido na USP:

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