Órtese passiva com atuador elástico para ciclismo assistido por estimulação elétrica

Abstract

A lesão medular é uma condição debilitante que gera diversas complicações para os indivíduos que as têm. Eles podem desenvolver não somente problemas motores, mas diversos outros associados em decorrência da lesão, como problemas circulatórios, urinários, intestinais e de pele. Para a reabilitação e auxílio de pessoas com lesão medular, a estimulação elétrica funcional (FES) é uma técnica bastante utilizada, pois promove ganhos de massa muscular e óssea e melhora a circulação sanguínea. A combinação do FES com ciclismo (FES cycling), em geral com bicicleta estacionária ou triciclo, é bastante difundida, porém ainda há desafios de eficiência, como a baixa cadência e forças produzidas e fadiga acelerada, levando a exercício de baixas duração e intensidade. Neste trabalho, exploramos o uso de órtese passiva com atuador elástico incorporados aos protocolos do FES cycling. Para tanto, usamos um ambiente de simulação para o FES \textit{cycling} e incorporamos elementos passivos para entender se isso poderia aumentar a cadência do ciclismo. As simulações mostraram ganhos aproximadamente 10\% na cadência. Tendo resultados positivos, projetamos e construímos protótipo para testar com indivíduo com lesão medular em treinos de FES cycling. Como resultado, observamos que, assim como nas simulações, os parâmetros de atuação do elemento elástico influenciam nos ganhos. Conseguimos resultados positivos (ganhos de 11% e 17%) assim como negativos (perdas de -1,8% e -11%) na cadência durante os treinamentos. Lesão medular pode afetar significativamente a qualidade de vida e a investigação de sistemas que contribuam para melhora da qualidade de vida são essenciais. Neste trabalho, buscamos uma maneira de melhorar o uso do FES cycling na reabilitação através do uso de órtese passiva.