Pós-Graduação Stricto Sensu em Engenharia Biomédica
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Item type:Item, Dispositivo para quantificar o grau de espasticidade em membros superiores utilizando a escala modificada de Ashworth(Universidade de Mogi das Cruzes, 2025-02-26) Rocha, Silvio José Santos da; Silva, Alessandro Pereira daA espasticidade é uma condição neuromuscular comum em indivíduos que sofreram um Acidente Vascular Cerebral (AVC), causando aumento anormal do tônus muscular e limitando a realização de movimentos voluntários. Essa disfunção impacta significativamente a funcionalidade dos membros superiores, essenciais para atividades cotidianas. No entanto, a avaliação clínica da espasticidade frequentemente depende da Escala Modificada de Ashworth (EMA), cuja aplicação pode ser subjetiva, dependendo da percepção do avaliador. Assim, este estudo apresenta o desenvolvimento de um dispositivo vestível, voltado para a quantificação objetiva da espasticidade em pacientes pós-AVC. O dispositivo desenvolvido utiliza sensores inerciais, como o acelerômetro e giroscópio MPU6050, integrados à placa T-Display-S3 ESP32-S3, equipada com uma tela LCD touchscreen de 1,9 polegadas. A configuração de hardware incluiu ainda uma bateria Li-po de 3,7V para garantir a autonomia do dispositivo e uma faixa de Velcro ajustável para sua fixação no braço do paciente, assegurando estabilidade durante as avaliações. O software foi programado no Arduino IDE, empregando bibliotecas específicas como lvgl e MPU6050_6Axis_MotionAPPS612, enquanto a interface gráfica foi projetada no SquareLine Studio, permitindo exibição clara dos dados em tempo real. O método do estudo envolveu três etapas principais: especificação do dispositivo, configuração do software e análise dos dados. Durante os testes, o dispositivo capturou parâmetros biomecânicos, como aceleração e velocidade angular, correlacionando esses dados com os níveis da EMA. A calibração dos sensores foi realizada com base em estudos prévios e lógica difusa, suavizando transições entre os níveis da escala. A análise dos dados revelou uma relação consistente entre os valores de aceleração registrados e os graus de espasticidade definidos pela EMA, validando o dispositivo como uma alternativa promissora às avaliações tradicionais e como ferramenta de auxílio aos profissionais para uma avaliação objetiva. Além de coletar e processar dados biomecânicos, o dispositivo permite a transmissão via Bluetooth para aplicativos móveis, facilitando o armazenamento e consulta posterior dos resultados. Essa funcionalidade visa atender à demanda por monitoramento contínuo e avaliações mais precisas, proporcionando aos profissionais de saúde uma ferramenta prática para acompanhar a evolução dos pacientes ao longo do tratamento. Os resultados destacam o potencial do dispositivo vestível para transformar a abordagem clínica da espasticidade, oferecendo uma solução mais objetiva e personalizada. A interface intuitiva e a capacidade de monitoramento em tempo real representam um avanço significativo em relação aos métodos convencionais, que dependem de avaliações pontuais e subjetivas. Além disso, o dispositivo tem o potencial de contribuir para a reabilitação de pacientes pós-AVC, ajudando o profissional a otimizar intervenções terapêuticas. Embora os resultados sejam promissores, desafios permanecem, como a validação em amostras maiores e a padronização de protocolos de uso. Estudos futuros poderão explorar a integração do dispositivo com inteligência artificial, ampliando sua aplicabilidade e precisão. Este trabalho estabelece uma base sólida para o uso de tecnologias vestíveis na avaliação e monitoramento da espasticidade, com potencial de impactar positivamente a qualidade de vida de pacientes pós-AVC.Item type:Item, Protótipo de relógio para reconhecimento de gestos e movimentos do membro superior(Universidade de Mogi das Cruzes, 2024) Campos, Higor BarretoAs mãos desempenham um papel importante nas atividades cotidianas, realizando movimentos fundamentais, como manipulação de objetos, suporte, preensão e gestos de comunicação. Alguns eventos traumáticos e não traumáticos podem causar a perda desse membro e afetar a realização de certas atividades, como utilizar o computador. Uma forma de auxiliar nas tarefas diárias é com o uso de tecnologia assistiva. O reconhecimento de gestos é uma das formas naturais de realizar interface homem-máquina para tecnologia assistiva. Uma das técnicas utilizadas para esse tal feito é a mecanomiografia (MMG). Entretanto, os dispositivos que podem ser vestíveis e utilizam técnicas semelhantes para detectar gestos não possuem a capacidade de rastrear o movimento do membro superior. Assim, este projeto visa a criação de um dispositivo vestível e de fácil utilização capaz de reconhecer gestos da mão e movimentos do membro superior. Para o reconhecimento de gestos foi utilizado um sensor acelerômetro e giroscópio posicionado sobre o músculo extensor dos dedos, e analisado os gestos de repouso, punho fechado, flexão do dedo indicador e médio. Já para o rastreio de movimento foi empregue o uso de dois acelerômetros, um fixado no dispositivo, o qual será colocado na região do antebraço, e outro fixado no braço por uma faixa. Foi desenvolvido um programa para a coleta de dados, e outro para a classificação dos gestos através de uma rede neural convolucional. Também foram produzidos ambientes virtuais para o teste do dispositivo, como um braço virtual na Unity e o jogo Duck Hunt. O resultado foi o controle dos ambientes virtuais desenvolvidos e dos ponteiros do computador e celular. O dispositivo final possui o formato que se assemelha a de um relógio e com a capacidade de fornecer as horas, tornando um instrumento compacto, vestível e de fácil colocação. E através do teste “System Usability Scale” (SUS) com especialistas em engenharia biomédica, conclui-se que a usabilidade do dispositivo como melhor imaginável para replicar os movimentos realizados pelo membro superior.