Ao colocar sua mão sobre a mesa e deixá-la com a palma para baixo, ela estará pronada. Se você girar o pulso em 180 graus, de modo que a palma fique para cima, ela estará totalmente supinada. Corriqueiro, o movimento é essencial para rodar a chave em uma maçaneta, ligar o carro, acender o fogão ou simplesmente virar um pedaço de papel. Para um usuário de próteses tradicionais, porém, ganha muita complexidade. Geralmente, perde-se agilidade e naturalidade nos gestos do tipo.
Cientistas da Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia, desenvolvem uma nova articulação artificial para simplificar esse processo. ;Nosso dispositivo oferece uma amplitude de movimento muito mais natural, minimizando a necessidade de movimentos compensatórios do ombro ou do tronco, o que poderia melhorar drasticamente o dia a dia de muitos amputados do antebraço;, ressalta Irene Boni, engenheira biomédica da universidade sueca e uma das criadoras do dispositivo, anunciado, nesta semana, na revista especializada IEEE Transactions on Neural Systems & Rehabilitation Engineering.
Hoje, uma pessoa que teve o antebraço amputado e usa prótese pode recorrer a um rotador motorizado, controlado por sinais elétricos dos músculos remanescentes, para mexer o pulso. Os mesmos sinais, porém, são usados para controlar a mão protética. ;Isso resulta em um esquema de controle muito incômodo e não natural, no qual os pacientes podem apenas ativar a prótese ou a mão ao mesmo tempo e ter que alternar. Além disso, os pacientes não recebem feedback sensorial. Então, eles não têm a posição ou o movimento da mão;, compara Max Ortiz Catalan, líder do projeto.
A nova solução trabalha com um sistema de implante osseointegrado. Um implante é colocado em cada um dos dois ossos do antebraço ; a ulna e o rádio ;, e a articulação artificial age como uma interface entre esses dois implantes e a prótese. Segundo Catalan, a combinação permite movimentos muito mais naturalistas, com controle natural intuitivo e feedback sensorial.
Pontos-chaves
Geralmente, pacientes que perderam a mão e o pulso ainda preservam musculatura suficiente para permitir a rotação do rádio sobre o ulnar, um movimento crucial na rotação do punho. Porém, a prótese de encaixe convencional, que é presa ao corpo pela compressão do coto, acaba bloqueando os ossos no lugar. Dessa forma, segundo Catalan, impede qualquer potencial rotação do punho.
;Dependendo do nível de amputação, é possível preservar a maioria dos atuadores biológicos e sensores. Eles permitem que uma pessoa sinta, por exemplo, quando está girando uma chave para ligar um carro. Com a nossa inovação, não será preciso sacrificar esse movimento útil por causa de uma solução tecnológica ruim. Você pode continuar a fazê-lo de forma natura;, garante o líder do estudo.
O ponto-chave identificado pelos cientistas é que não seria preciso restaurar toda a amplitude de movimento para todos os graus de liberdade em que os ossos do antebraço podem se mover. Por isso, a nova articulação artificial se foca no movimento axial, o circular dos ossos ulna e rádio
;O pulso é uma articulação bastante complicada. Embora seja possível restaurar a liberdade total de movimento nos ossos ulnar e radial, isso, às vezes, pode resultar em desconforto para o paciente. Descobrimos que a rotação axial é o fator mais importante para permitir o movimento naturalista do pulso sem esse sentimento desconfortável;, explica Catalan. Segundo o cientista, em experimentos para medir a destreza manual dos usuários, constatou-se que os voluntários obtiveram pontuação muito maior em comparação com o uso da tecnologia convencional.
Toque mais sensível
Cientistas do Instituto de Ciência e Tecnologia da Korea;s Daegu Gyeongbuk, na Coreia, criaram um dispositivo com habilidade sensível artificial. Segundo eles, a solução é capaz de distinguir formas e estruturas de objetos e poderá ser implementada em dedos robóticos para deixar suas habilidades táteis mais próximas às dos humanos.
;Nós não percebemos o ambiente à nossa volta apenas com pressão, temperatura, vibração ou coisas do tipo. Também utilizamos parâmetros psicológicos e sensoriais, como rugosidade, suavidade, rigidez e dor. Detectar uma informação precisa de certa superfície é fundamental para replicar o sentido tátil humano;, ressaltam, em comunicado, os autores do estudo, divulgado na revista IEEE/ASME Transactions on Mechatronics.
A nova tecnologia é formada por materiais piezoelétricos, que geram tensão elétrica como resposta a alguma pressão mecânica sofrida. O grupo coreano também apostou em uma nova estrutura de sensores, com mais receptores, para tornar os resultados mais realistas. Eles explicam que a percepção altamente sensível em humanos é possível devido à complexa distribuição de receptores táteis na pele. Por outro lado, um dedo robótico é baseado apenas em um único sensor.
Em testes com diferentes moldes geométricos, o dispositivo distinguiu muito bem a largura e a inclinação de formas e estruturas. Para os criadores, a combinação das duas habilidades mecânicas viabilizou os resultados. ;Hoje, já existem aparelhos em robôs que imitam esse sentido, cutucando ou passando os dedos em um objeto. Porém, o nosso é o primeiro que une essas duas capacidades em um dispositivo só;, afirmam.