O SIMULADOR DE MARCHA

UNIVERSIDADE REGIONAL INTEGRADA DO ALTO URUGUAI E DAS MISSÕES PRÓ-REITORIA DE ENSINO, PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO

CÂMPUS DE SANTO ÂNGELO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

VINICIUS LIMA FIGUR

PROTÓTIPO DE SIMULADOR DE MARCHA PARA PACIENTES COM ACIDENTE VASCULAR CEREBRAL.

santo ângelo - rs

2019

RESUMO

O objetivo desta pesquisa é estudar a forma de desenvolver um simulador de marcha, enquanto uma forma de intervenção terapêutica e fisiológica, no padrão motor da marcha de pacientes com acidente vascular cerebral, por meio da análise biomecânica das características cinemáticas do andar. A análise biomecânica da marcha engloba, entre outros, dados cinemáticos, cinéticos e sinais electromiográficos, que, em conjunto, promovem a descrição do fenómeno da marcha. Neste trabalho é será realizada uma revisão dos estudos existentes que versam sobre os aspectos biomecânicos da marcha, de forma a perceber-se os componentes a ter em consideração na referida análise, bem como os modelos comuns que suportam achados experimentais. A análise efetuada permitiu verificar que a necessidade dos pacientes durante o ciclo de marcha nos aspectos de redirecção da velocidade do centro de massa entre passos prediz um forte componente do dispêndio energético na marcha e que este, por sua vez, está associado à velocidade. As características gerais comumente encontradas na marcha do paciente hemiparético foram: na fase de apoio - aumento da flexão de quadril, aumento ou diminuição do deslocamento lateral pélvico, hiperextensão ou aumento da flexão do joelho, ausência do contato inicial pelo calchneo, compensa glioe inpronação da articulação subtalar, déficit da plantiflexdo do tornozelo no apoio final, diminuindo a força propulsiva: na fase de balanço - aumento ou diminuição da flexão do quadril, diminuição da flexão na subfase de pré-balanço ou diminuição da extensão do joelho na subfase de balanço terminal e diminuição da dorsiflexão do tornozelo. Os terapeutas necessitam reconhecer as alterações da marcha para poder tratar adequadamente os comprometimentos primários relacionados ao AVE e prevenir os distúrbios musculoesqueléticos secundários.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1: Esboço de Protótipo        10

Figura 2: Ilustração do Teste.        12

LISTA DE Tabelas

Tabela 1: Membros titulares da pesquisa.        9

Tabela 2: Profissionais de Fisioterapia que irão participar da pesquisa.        9

Tabela 3: Tabela de preenchimento de avaliação        13

Tabela 4: Orçamento        14

Tabela 5: Cronograma.        14

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

AVC Acidente Vascular Cerebral 

TUG Timed Up and Go

Sumário

1 INTRODUÇÃO        6

1.1 Problema de Pesquisa        7

1.2 Objetivos        7

1.2.1 Objetivo Geral        7

1.2.2 Objetivos Específicos        7

2 Metodologia        8

2.1 Contexto da Pesquisa        8

2.2 Tipo de estudo        9

2.3 Local e período do estudo        9

2.4 Produto        10

2.5 Desenvolvimento do Protótipo        10

2.6 Validação        11

2.6.1 Métodos de Coleta de Dados do Estudo        11

2.6.2 Métodos de Análise dos Dados de Estudo        12

2.7 Comissão de ética        12

3 Resultados esperados        13

4 Orçamentos        13

4 Cronograma        14

1 INTRODUÇÃO

Estima-se que, anualmente, 20 milhões de novos casos de acidente vascular cerebral (AVC) ocorram no mundo. Desse total, a mortalidade pode ser de 5 milhões de indivíduos. Os 15 milhões restantes são de casos não fatais de AVC, e um terço deles evolui com alguma sequela neural. Constitui assim uma das principais causas de óbito e incapacidade em todo mundo.

A análise da marcha constitui um fenômeno multifatorial e multidisciplinar, envolvendo áreas da física, engenharia e medicina, neste sentido a sua análise requer a consciência de que esta possui vários componentes: (1) estabilização de uma estrutura multissegmentos esqueléticos, intrínseca e extrinsecamente; (2) produção interna de energia a partir dos músculos e a transmissão e modificação da energia através dos segmentos esqueléticos até ao ponto de uma reação externa com a superfície de contato; (3) um sistema de controle apropriado com redundância e retroalimentação, [Konin, 2006].

O Movimento humano é controlado e monitorado pelo sistema nervoso a natureza desse controle é tal que, para realizar um movimento vigoroso, com o correr a toda velocidade, muitos músculos precisam ser ativados, ou, para apertar um a campainha ou fazer um telefonema, apenas poucos músculos precisam ser ativados, [Hamill, 1999].

O ciclo da marcha é uma sequência maravilhosamente orquestrada de eventos elétricos e mecânicos que culminam na propulsão coordenada do corpo através do espaço (LIEBER, 1992).
        Pelo ponto da cinesiologia a marcha humana é uma sequência de ações coordenadas dos segmentos articulares de membros superiores, inferiores e tronco, compondo um movimento altamente complexo. Vários mecanismos internos funcionais estão envolvidos e são de interesse para estudo, tais como: geração de forças musculares, interações articulares, estabilizações segmentares, entre outros. (LIEBER, 1992).

Pelo ponto de vista da biomecânica A marcha humana é dependente da interação dinâmica coordenada entre sistema motor e forças externas. É produto de movimentos coordenados dos segmentos corporais gerados internamente (forças internas-muscular e articular) interagindo com as forças externas (inercial, gravitacional e friccional). (LIEBER, 1992).

A estrutura utilizada para desenvolvimento do simulador consiste em estrutura de Aço carbono. Esse projeto visou aprimorar e adaptar a estruturas para melhor fixação e conforto do paciente. Um sistema de suspensão foi desenvolvido especificamente para a estrutura, assim como o suporte para fixação dos pedais, compondo então uma estrutura mecânica que permite que o paciente se sinta confortável durante a simulação.