Tony Volpentest inspira admiração e, quem sabe, até despeito. Munido de duas pernas mecânicas, o atleta americano, de 26 anos, faz 100 metros rasos em impressionantes 11 segundos e 36 centésimos de segundo – apenas um segundo e meio atrás do recordista mundial, o canadense Donovan Bailey, que nasceu com tudo no lugar. Medalha de ouro nos Jogos Paraolímpicos de Atlanta, em 1996, Tony veio ao mundo sem os pés e sem as mãos. Mesmo assim, pode se tornar o ser humano mais veloz do mundo.
A falta dos membros, no seu caso, foi compensada por uma fartura de auto-estima e determinação. “Sempre me vi no mesmo nível de um atleta normal”, diz Volpentest. “Nunca pensei em me comparar com atletas deficientes.” Toda essa autoconfiança, porém, não teria sido suficiente para o sucesso nas pistas sem a ajuda de uma nova geração de próteses artificiais.
Nos últimos três anos, a tecnologia em engenharia de materiais, eletrônica e informática propiciou um salto na evolução do conceito de reabilitação. Desde os anos 80, é verdade, os médicos vêm parando de disfarçar a amputação e encarando a deficiência física para minimizá-la. As próteses, hoje, são projetadas para ser ferramentas, não imitações do original perdido. Agora, porém, incorporam novas ligas de carbono, leves e flexíveis, estimulação eletrônica, programas de computador personalizados para cada usuário e até energia miolétrica – a eletricidade nervosa dos músculos. Tornaram-se inteligentes. E, ainda por cima, bonitas – com uma cara hi-tech.
O avanço é notável, sobretudo quando se pensa que, durante séculos, a Ciência tentou substituir o membro perdido pela cópia mais similar. A estética predominava sobre a funcionalidade. “Essa visão emperrou a evolução durante muito tempo”, disse à SUPER o ortopedista Marco Antônio Guedes, médico responsável pela reabilitação do iatista brasileiro Lars Grael, que teve uma perna decepada em setembro de 1998 pela hélice de uma lancha. “A tecnologia só disparou quando a Medicina conseguiu se livrar da obsessão estética e passou a se preocupar com a mecânica do movimento.”
A falta dos membros, no seu caso, foi compensada por uma fartura de auto-estima e determinação. “Sempre me vi no mesmo nível de um atleta normal”, diz Volpentest. “Nunca pensei em me comparar com atletas deficientes.” Toda essa autoconfiança, porém, não teria sido suficiente para o sucesso nas pistas sem a ajuda de uma nova geração de próteses artificiais.
Nos últimos três anos, a tecnologia em engenharia de materiais, eletrônica e informática propiciou um salto na evolução do conceito de reabilitação. Desde os anos 80, é verdade, os médicos vêm parando de disfarçar a amputação e encarando a deficiência física para minimizá-la. As próteses, hoje, são projetadas para ser ferramentas, não imitações do original perdido. Agora, porém, incorporam novas ligas de carbono, leves e flexíveis, estimulação eletrônica, programas de computador personalizados para cada usuário e até energia miolétrica – a eletricidade nervosa dos músculos. Tornaram-se inteligentes. E, ainda por cima, bonitas – com uma cara hi-tech.
O avanço é notável, sobretudo quando se pensa que, durante séculos, a Ciência tentou substituir o membro perdido pela cópia mais similar. A estética predominava sobre a funcionalidade. “Essa visão emperrou a evolução durante muito tempo”, disse à SUPER o ortopedista Marco Antônio Guedes, médico responsável pela reabilitação do iatista brasileiro Lars Grael, que teve uma perna decepada em setembro de 1998 pela hélice de uma lancha. “A tecnologia só disparou quando a Medicina conseguiu se livrar da obsessão estética e passou a se preocupar com a mecânica do movimento.”
Engenharia de caminhar
Andar é um processo complicado. Veja como um pé de resposta dinâmica funciona. Cada passo começa com o apoio. O calcanhar é a parte mais nobre da prótese, pois é ele que absorve o peso do corpo, usando até 95% dessa energia para o deslocamento.
O impulso do calcanhar ajuda a deslocar o paciente sobre o antepé, transferindo a força fornecida pelo peso do corpo para a haste da prótese. A lâmina de carbono, então, se flexiona. A haste flexível tende a retomar à posição inicial, como se fosse uma mola. Ela impulsiona o corpo do paciente para a frente e completa o passo.
O impulso do calcanhar ajuda a deslocar o paciente sobre o antepé, transferindo a força fornecida pelo peso do corpo para a haste da prótese. A lâmina de carbono, então, se flexiona. A haste flexível tende a retomar à posição inicial, como se fosse uma mola. Ela impulsiona o corpo do paciente para a frente e completa o passo.
BATENDO RECORDE
O pé de resposta dinâmica, usado pelo atleta Tony Volpentest, é feito de uma nova liga de carbono com a capacidade de dobrar e voltar à posição original. Personalizado para o paciente – dimensionado de acordo com o seu peso, sua altura e suas necessidades práticas –, funciona como mola e alavanca ao mesmo tempo, quase como um pé natural. Custa cerca de 10 000 dólares.
As pesquisas para o desenvolvimento de novas próteses vão muito além da busca pela performance atlética. Afinal, a maioria das vítimas da tragédia pessoal de perder um pé ou uma mão tem necessidades triviais. Eles não querem fazer nada além do que já faziam antes, como andar até a padaria da esquina ou jogar tênis com um amigo no fim de semana. A tecnologia caminha para restabelecer essas funções, mesmo quando os obstáculos são imensos.
Com 27 ossos, 28 músculos, três nervos principais e incontáveis terminações nervosas, a mão possui uma inimitável riqueza de movimentos. Substituir o joelho – a junta que sustenta quase todo o peso do corpo e que usa como alavanca os dois maiores ossos do esqueleto, o fêmur e a tíbia – é outro caso de extrema complexidade. Por isso, as soluções para esse tipo de amputação ainda estão longe de recuperar toda a sua funcionalidade. Com a ajuda da informática, no entanto, os resultados têm sido surpreendentes.
O pé de resposta dinâmica, usado pelo atleta Tony Volpentest, é feito de uma nova liga de carbono com a capacidade de dobrar e voltar à posição original. Personalizado para o paciente – dimensionado de acordo com o seu peso, sua altura e suas necessidades práticas –, funciona como mola e alavanca ao mesmo tempo, quase como um pé natural. Custa cerca de 10 000 dólares.
As pesquisas para o desenvolvimento de novas próteses vão muito além da busca pela performance atlética. Afinal, a maioria das vítimas da tragédia pessoal de perder um pé ou uma mão tem necessidades triviais. Eles não querem fazer nada além do que já faziam antes, como andar até a padaria da esquina ou jogar tênis com um amigo no fim de semana. A tecnologia caminha para restabelecer essas funções, mesmo quando os obstáculos são imensos.
Com 27 ossos, 28 músculos, três nervos principais e incontáveis terminações nervosas, a mão possui uma inimitável riqueza de movimentos. Substituir o joelho – a junta que sustenta quase todo o peso do corpo e que usa como alavanca os dois maiores ossos do esqueleto, o fêmur e a tíbia – é outro caso de extrema complexidade. Por isso, as soluções para esse tipo de amputação ainda estão longe de recuperar toda a sua funcionalidade. Com a ajuda da informática, no entanto, os resultados têm sido surpreendentes.
Controladas por um microprocessador, as chamadas próteses mioelétricas, aquelas que captam a eletricidade muscular, são capazes de interpretar os estímulos elétricos do cérebro para a musculatura e transformá-los numa ordem para acionar a própria mão artificial. Desenvolvido pela empresa alemã Otto Bock, o mais novo modelo inclui algumas sutilezas. Quando um objeto está prestes a escorregar da mão, sensores independentes nos dedos percebem o deslocamento do seu peso e do centro de gravidade. Imediata e automaticamente, o chip regula a pressão e aperta a mão para que o objeto não caia.
Joelho com radar
Um grau de sofisticação ainda maior está presente no C-Leg, também da Otto Bock. Trata-se de uma prótese de joelho programada por computador, capaz de dosar movimento e força em ações tão diferentes quanto subir uma escada ou descer uma ladeira. A engenhosidade desses pesquisadores não pára por aí. A NovaCare, uma das maiores empresas americanas nessa área, está desenvolvendo um tipo de prótese que ajuda a dar ao pé artificial um ingrediente indispensável ao equilíbrio em pisos irregulares: a sensibilidade do tato. Um conjunto de sensores estrategicamente distribuídos na sola artificial capta e interpreta as diferenças de pressão que o solo exerce em cada parte do pé. Os sinais são analisados por um microprocessador no interior da prótese, que repassa a informação sob a forma de corrente elétrica para eletrodos fixados no que resta da perna natural. Cada um deles provoca uma espécie de picada, que aumenta ou diminui de intensidade de acordo com a oscilação do terreno. A partir daí é o cérebro que assume o comando. Ele interpreta as picadas como provenientes de um pé de carne e osso e não do pé mecânico, “sente-as”.
Baseada no mesmo princípio, a NovaCare está testando também uma nova mão, com sensores que captam calor e frio. A informação é enviada para um processador, que analisa os dados e os remete para dois eletrodos em contato com a pele do que resta do braço. Eles ficam mais quentes ou mais frios, dependendo da voltagem recebida, enquanto o cérebro interpreta a temperatura como se fosse a de uma mão verdadeira. Para um mutilado, as vantagens são maiores do que perceber que uma panela está quente. Que o diga o funcionário público Charles Tiemann, um dos primeiros a participar dos testes como voluntário. “Foi uma experiência emocionante. Peguei na mão da minha mulher e senti o seu calor.”
Joelho com radar
Um grau de sofisticação ainda maior está presente no C-Leg, também da Otto Bock. Trata-se de uma prótese de joelho programada por computador, capaz de dosar movimento e força em ações tão diferentes quanto subir uma escada ou descer uma ladeira. A engenhosidade desses pesquisadores não pára por aí. A NovaCare, uma das maiores empresas americanas nessa área, está desenvolvendo um tipo de prótese que ajuda a dar ao pé artificial um ingrediente indispensável ao equilíbrio em pisos irregulares: a sensibilidade do tato. Um conjunto de sensores estrategicamente distribuídos na sola artificial capta e interpreta as diferenças de pressão que o solo exerce em cada parte do pé. Os sinais são analisados por um microprocessador no interior da prótese, que repassa a informação sob a forma de corrente elétrica para eletrodos fixados no que resta da perna natural. Cada um deles provoca uma espécie de picada, que aumenta ou diminui de intensidade de acordo com a oscilação do terreno. A partir daí é o cérebro que assume o comando. Ele interpreta as picadas como provenientes de um pé de carne e osso e não do pé mecânico, “sente-as”.
Baseada no mesmo princípio, a NovaCare está testando também uma nova mão, com sensores que captam calor e frio. A informação é enviada para um processador, que analisa os dados e os remete para dois eletrodos em contato com a pele do que resta do braço. Eles ficam mais quentes ou mais frios, dependendo da voltagem recebida, enquanto o cérebro interpreta a temperatura como se fosse a de uma mão verdadeira. Para um mutilado, as vantagens são maiores do que perceber que uma panela está quente. Que o diga o funcionário público Charles Tiemann, um dos primeiros a participar dos testes como voluntário. “Foi uma experiência emocionante. Peguei na mão da minha mulher e senti o seu calor.”
Uma ferramenta eletrônica
Veja como funciona a prótese miolétrica, que dá capacidade de movimento à mão artificial. O cérebro dá a ordem para que a musculatura do braço se contraia ou se distenda. Parte desse comando é mioelétrico, isto é, eletricidade muscular em milivolts. A variação de intensidade desses estímulos é processada por eletrodos para ativar a prótese de mão. O preço: 9 000 a 14 000 dólares.
Com o auxílio de microamplificadores, sensores instalados no encaixe da prótese com o que sobrou do membro original captam a energia. São dois sensores, um junto aos músculos flexores e outro junto aos extensores. O treinamento de reabilitação ensina o paciente a controlar esses estímulos e a usá-los, combinando movimentos diferentes como abrir e fechar a mão ou girar o punho.
Com a ajuda de um computador, o processador da mão miolétrica é programado para cada paciente. O chip, movido a bateria, envia a ordem que aciona o motor da mão com a força necessária para pegar um copo descartável, por exemplo, sem amassá-lo. O motor da mão é acionado com a energia acumulada na bateria, na velocidade e na intensidade necessárias. A mão abre e fecha e o punho gira até 360 graus.
Veja como funciona a prótese miolétrica, que dá capacidade de movimento à mão artificial. O cérebro dá a ordem para que a musculatura do braço se contraia ou se distenda. Parte desse comando é mioelétrico, isto é, eletricidade muscular em milivolts. A variação de intensidade desses estímulos é processada por eletrodos para ativar a prótese de mão. O preço: 9 000 a 14 000 dólares.
Com o auxílio de microamplificadores, sensores instalados no encaixe da prótese com o que sobrou do membro original captam a energia. São dois sensores, um junto aos músculos flexores e outro junto aos extensores. O treinamento de reabilitação ensina o paciente a controlar esses estímulos e a usá-los, combinando movimentos diferentes como abrir e fechar a mão ou girar o punho.
Com a ajuda de um computador, o processador da mão miolétrica é programado para cada paciente. O chip, movido a bateria, envia a ordem que aciona o motor da mão com a força necessária para pegar um copo descartável, por exemplo, sem amassá-lo. O motor da mão é acionado com a energia acumulada na bateria, na velocidade e na intensidade necessárias. A mão abre e fecha e o punho gira até 360 graus.
Fonte: Revista Super Interessante
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