1 engenharia biomédica -...

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Professor:

Pai Chi Nan

Engenharia de Reabilitação e Biofeedback

Locomoção sobre rodas

• Corpo humano não foi projetado para se manter sentado

• Corpo: estrutura dinâmica em constante movimento

• Evitar a formação de pontos de pressão

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Biomecânica do assento

Posição ereta

• Pés: base de suporte

• Contração e relaxamento constante dos músculos

Posição sentada

• Pélvis e a coxa: base de suporte

• Articulação da coxa flexionada

• Posição instável

Engenharia Biomédica - UFABC

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Posição sentada• Úlceras de pressão

• Dor lombar

• Contratura das articulações

• Deformidades posturais

• Edema de MMII

Projeto adequado do sistema de assento

Postura inapropriada

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• Rotação da pelve

• Flexão da espinha lombar

• Cifose e lordose

• Escoliose


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Avaliação inicial• Motora: força muscular, alcance das articulações,

coordenação, balanço, postura, tônus, resistência

• Cognição e percepção

Antes do uso do assento

Sistemas de assento

• Permitir funcionalidades

• Cuidados aos tecidos moles

• Conforto

• Redução de potencial para deformidades

• Manutenção da capacidade vital dos órgãos

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Cadeira de rodas manual

Usuários• Porção superior do corpo com função, força e resistência

adequadas para a propulsão da cadeira de rodas

• Lesão da medula espinhal abaixo do nível T1 ou C6/C7

• Espinha bífida

• Esclerose múltipla em estágio inicial

• Amputação de MMII

• Pós-poliomielite afetando apenas os MMII

• Pacientes inaptos ao uso de cadeira de rodasmotorizada ⇒ cadeira de rodas manual + acompanhante


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Usuários de cadeira de rodas manual

Lesão medular

Lesão C4 (Tetraplegia)

Lesão C6 (Tetraplegia)

Lesão T6 (Paraplegia)

Lesão L1 (Paraplegia)

Cervical (C1 a C7)

Torácica(T1 a T12)

Lombar(L1 a L5)

Sacral(S1 a S5)

Coccígea

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Espinha bífida

• Mal-formação congênita: fechamento incompleto do tuboneural embrionário ⇒ saída do tecido nervoso


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Esclerose múltipla

• Doença neurológica crônica de causa desconhecida

• Degeneração da bainha de mielina

• Fraqueza muscular, rigidez articular, dores articulares e descoordenação motora

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Poliomielite

• Infecção por Poliovírus

• Doença assintomática (90%)

• Doença menor (5%): febre, dor de cabeça, sem complicações sérias

• Poliomielite não paralítica (2%): Doença menor mais meningite semdanos significativos neuronais

• Poliomielite paralítica (2%): danosirreversíveis nos neurônios damedula e córtex motor do cérebro


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Presente em locais públicos• Para atender a todos (são grandes e pesados)

• Dobrável para armazenamento

• Assentos e encostos desconfortáveis

• Uso temporário (algumas horas/dia)

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Cadeiras de uso prolongado

Estrutura

• Durabilidade, transportabilidade, armazenamento

• Aluminium, titanium, materiais compósitosleves, etc

• Suspensão


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Altura do assento

• Altura das pernas + espaço paraobstáculos em baixodo apoio dos pés

• Espaço para joelhosembaixo das mesas, pias, balcões, etc

Altura do assento Apoio para os pés

Altura das pernas

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Profundidade do assento

• Suporte das coxas

• Distribuição de pressão sobre as coxas

Profundidade do assento

Assento curto Assento longo


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Largura do assento

• Levemente maior do que o quadril

• Muito estreito ⇒

úlceras de pressão

• Muito largo ⇒dificuldade parapropulsão da cadeira

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Altura do encosto

• Muito baixa ⇒ suportepostural insuficiente

• Muito alta ⇒ afetamovimento dos MMSS para propulsão

Altura do encosto


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Ângulo do assento

• ↑ ângulo do assento ⇒melhora estabilidadede pacientes com diminuição de controledo tronco

• ↑ ↑ ângulo do assento⇒ úlceras de pressão

• ↑ ↑ ângulo do assento⇒ dificuldade paratransferência do usuário

Ângulo do assento

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Ângulo do encosto

• ↑ ângulo do encosto ⇒Melhora conforto

• ↑ ↑ ângulo do encosto⇒ deslocamento do centro de gravidadepara trás ⇒instabilidade

Ângulo do encosto


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Descanso de braços

• Manter braçosparalelos ao chão

• Muito alto ou muitobaixo ⇒ desconfortodo pescoço e do ombro

• Levam a maiorabdução dos braçosdurante a propulsão

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Rodas e pneus

• 4 rodas

• Rodas dianteiras: ∅ 2 a 8 pol., podem ser de borracha sólida, plástico oupneumáticas

• Pneu traseiro: ∅ 24 ou26 pol.

• Geralmente rodasdesmontáveis

2” a 8”

24” ou 26”


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Ângulo das rodas

• 0o = rodas na vertical

• Normalmente até 8o

(parte superior da rodapara dentro)

• Maior ângulo ⇒ maiorestabilidade ⇒ maiorlargura

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Eixo das rodas traseiras

• Mais para frente ⇒melhora propulsão

• Frente de mais ⇒risco da cadeiratombar para trás

• Muito alto ⇒ ↓ alturado assento

• Muito baixo ⇒ ↑estabilidade, porémaumenta abdução dos braços

Eixo das rodas


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Cadeira de rodas elétrica

Usuários• Deficiência sensorial e motora severa

• Tetraplegia

• Esclerose múltipla avançada

• Paralisia cerebral severa

• Pacientes incapazes de propulsionar uma cadeira de rodas manual

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Componentes básicos

Estrutura

• Estilo convencional

• Estilo base de potência

Base com motor, bateria e controlador


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Estrutura

• Estilo convencional

• Estilo base de potência

� Assento intercambiável

� Projeto otimizado da base

� Baixo centro de gravidade

� Sistema de suspensão

Base com motor, bateria e controlador

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Controle

• Entrada: normalmente joystick

• Controlador: depende da dinâmica do sistema de propulsão e da cadeira de rodas

• Joystick com controle proporcional

• Botões direcionais

ControladorSistema de propulsão

Dinâmicada cadeira SaídaEntrada

+

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Cadeira de rodas especial

Posição ereta• ↓ infecção urinária

• ↓ osteoporose

• Benefícios psicológicos

• Alcance de objetos emlocais elevados

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Sistema de elevação do assento


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iBot 4000 Transporter

Configuração convencional Configuração 4 rodas

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iBot 4000 Transporter

Configuração para subir degrau Configuração balanceada


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Cadeira de rodas do futuro

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Bibliografia

• MARK, S., ENGSTROM, B., CRANE, B. and COOPER, R. Seating Biomechanics and Systems. In: COOPER, R.A.; OHNABE, H.; HOBSON, D.A. An Introduction to Rehabilitation Engineering. Series in Medical Physics and Biomedical Engineering. Boca Raton: Taylor&Francis, 2007. p.101 - 115

• KOONTZ, A.M., PEARLMAN, J., IMPINK, B.G. COOPER, R.A.andWILKINSON, M. Wheelchairs. In: COOPER, R.A.; OHNABE, H.; HOBSON, D.A. An Introduction to Rehabilitation Engineering. Series in Medical Physics and Biomedical Engineering. Boca Raton: Taylor&Francis, 2007. p.129 - 155


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