Dispositivos Protésicos Exteriores ... - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~tavares/downloads/publications/teses/MDI_DMatos.pdf · Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Dispositivos Protésicos Exteriores: Estudo, Desenvolvimento, Produção,

Ensaio e Certificação

Demétrio Ferreira Matos

2009

i

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Escola Superior de Artes e Design de Matosinhos

Dispositivos Protésicos Exteriores: Estudo, Desenvolvimento, Produção,

Ensaio e Certificação

Dissertação submetida para satisfação parcial dos requisitos do grau de Mestre em Design Industrial

Demétrio Ferreira Matos Licenciado em Design de Equipamento pela

Escola Superior de Artes e Design de Matosinhos (2002)

Dissertação realizada sob a supervisão de:

Prof. João Manuel R. S. Tavares (Orientador)

Prof. Auxiliar do Departamento de Engenharia Mecânica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Prof. Miguel F. P. Velhote Correia (Co-Orientador)

Prof. Auxiliar do Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

ii

iii

DEMÉTRIO MATOS Mestrado em Design Industrial [FEUP – ESAD]

Agradecimentos

Gostaria de agradecer ao meu orientador, Professor Doutor

João Manuel R. S. Tavares e ao meu co-orientador, Professor

Doutor Miguel F. P. Velhote Correia, pela disponibilidade e pelo

apoio dispensado na realização deste trabalho.

À Dra. Emília Mendes e o Centro de Reabilitação Profissional de

Gaia pela disponibilidade de tempo, instalações e também de

próteses para pesquisa. Igualmente por ter disponibilizado o

acesso a pacientes para que respondessem ao questionário de

Análise de problemas desenvolvido.

À Vânia Lima pela companhia no demoroso desenvolvimento

deste trabalho.

Um agradecimento muito especial à Lurdes Gomes e ao Mateus

Matos.

iv

v


Resumo

Na ausência de um membro o uso de uma prótese é

geralmente a única solução, obrigando as pessoas vítimas de

amputação ou de mal formação de parte do seu corpo a

adaptaram-se a uma nova realidade mais constrangida e

desajustada. Esta árdua reabilitação pode ser dificultada por

diversos acidentes provocados pelo uso deste novo “membro”,

bem como pelas limitações do mesmo complicando a inserção

social e o bem-estar do paciente.

A presente Dissertação está inserida no domínio do Design

Industrial, nomeadamente no desenvolvimento de produto. Numa

primeira fase, realizou-se uma análise do papel desta disciplina

num contexto social, tendo em conta que o Designer não é apenas

um criador de objectos visualmente atractivos, mas sim, criador

de produtos adequados à diversidade humana, incluindo idosos,

crianças, pessoas com deficiência ou doentes. O que tem vindo a

conduzir o Design a progredir com alguma rapidez no campo da

medicina.

Visando a compreensão das particularidades das áreas em

questão, este trabalho passou numa segunda fase por um estudo

genérico das causas e tipos de amputação, bem como uma análise

da fisionomia das próteses de membro inferior.

vi

Igualmente, foi realizado um estudo detalhado sobre as

metodologias utilizadas actualmente no Centro de Reabilitação

Profissional de Gaia (CRPG) na produção de dispositivos

protésicos e o processo de reabilitação dos pacientes. Assim

como o método utilizado para a definição do problema e as

soluções encontradas.

O objectivo principal deste projecto pode-se expressar na

criação de um produto que melhore a qualidade de vida do

público-alvo considerado. Assim, e tendo em conta um adequado

processo de desenvolvimento de produto, surgiu um novo conceito

de encaixe rápido que permite retirar parte da prótese sem

proceder ao desmantelamento do encaixe que faz a ligação entre

prótese e coto. Tal dispositivo pode oferecer mais segurança e

mais flexibilidade na utilização diária destes elementos

protésicos.

Palavras-chave: Design, Desenvolvimento de Produto,

Dispositivos Biomédicos, Prótese, Qualidade de vida, Segurança.

vii


Abstract

In the absence of a member the use of prosthesis is usually the

only solution, compelling people victims of amputation or with

deficiently formation of part of its body to adapt to a new but

constrained reality. This difficult rehabilitation might be damaged

by the several accidents caused by this new “member”, as well as

its restrictions that complicate the social insertion and the well-

being of the patient.

This Dissertation is inserted in the Industrial Design domain,

namely in the product development. In a first phase, it was

performed an analysis of the role of this subject in a social

context, having in mind that the Designer is not only a creator of

objects visually attractive, but mostly the creator of adequate

products to mankind diversity, including old people, children,

people physically handicapped or just sick. This fact has been

impelling the Design to improve quickly in the medicine field.

Aiming the understanding of all pieces of the areas in question,

in a second phase of this work it was made a generic study of the

causes and types of amputation, as well as an analysis of the

physiognomy of lower member prosthesis.

Similarly, a detailed study on the currently methodologies used

in the Professional Rehabilitation Center of Gaia (CRPG) in the

production of prosthesis devices and the rehabilitation process of

viii

the patients was carried through. It was also considered the

method used for the definition of the problem and the solutions

founded.

The main purpose of this project can be expressed in the

creation of a product that improves the quality of life of the

predetermined public. Thus, and having in mind an adequate

process of the product development, a new fast mortise concept

appeared which allows to remove part of the prosthesis without

proceeding to the dismantling of the mortise that makes the link

between the prosthesis and the stump. Such device can offer more

security and more flexibility in the daily use of this prosthesis.

Keywords: Design, Product Development, Biomedical devices,

Prosthesis, Quality of life, Security.

ix


Índice

01 - INTRODUÇÃO 1

1.1 Enquadramento 3

1.2 Objectivos e Metodologia seguida 5

1.3 Organização da Dissertação 6

1.4 Principais contribuições 8

02 - DESIGN INDUSTRIAL 11

2.1 Introdução ao Design Industrial 13

2.2 Origem do Design 16

2.3 Metodologia e Desenvolvimento 26

2.4 Conclusão 30

03 - AMPUTAÇÕES E PRÓTESES 33

3.1 Amputação 35

3.1.1 Causas de amputação 36

3.1.2 Níveis de amputação 38

3.2 Próteses 43

3.2.1 Análise da história da prótese 43

3.2.2 Tipos de próteses 52

3.2.3 Componentes da prótese 55

3.3 Conclusão 57

04 - ENQUADRAMENTO DO PROJECTO 59

4.1 Centro de Reabilitação Profissional de Gaia 61

4.2 Procedimentos actuais 64

4.3 Análise do público-alvo 72

4.4 Conclusão 75

05 – PROJECTO DE DESENVOLVIMENTO DO PRODUTO 77

5.1 Planificação do produto 80

5.1.1 Especificações 80

x

5.1.2 Restrições 81

5.1.3 Objectivos do projecto 82

5.2 Desenvolvimento de conceitos 84

5.2.1 Geração de conceitos 86

5.2.2 Selecção de conceitos 92

5.3 Arquitectura do sistema 93

5.3.1 Configuração do produto. 93

5.3.2 Ergonomia 96

5.4 Projecto de detalhe 97

5.4.1 Selecção de materiais 98

5.4.2 Componentes 100

5.4.3 Desenhos técnicos 101

5.5 Teste e refinamento 102

5.6 Conclusão 105

06 - CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS DE TRABALHO FUTURO 109

6.1 Conclusões finais 111

6.2 Perspectivas de trabalho futuro 113

BIBLIOGRAFIA 117

ANEXOS 123

Anexo 1: Questionário 125

Anexo 2: Desenhos técnicos dos componentes 129

xi


Índice de Figuras

18 Figura 2.1: Produção contínua das fases desenvolvimento do produto.

19 Figura 2.2: Separação das fases do processo de desenvolvimento.

19 Figura 2.3: Processo multidisciplinar actualmente utilizado.

21 Figura 2.4: Cadeira nº14 de Thonet e a representação dos seus seis componentes (retirado de [Chrucky, 2009]).

22 Figura 2.5: Cadeira Red and Blue chair (retirado de [Dorotheum, 2009]).

28 Figura 2.6: Seis principais fases do processo de desenvolvimento de produto (adaptado de [Ulrich, 2008]).

37 Figura 3.1: (a) Amputação adquirida, (b) Malformação congénita (retirado de [Otto Bock, 2000]).

40 Figura 3.2: Amputação do dedo do pé.

40 Figura 3.3: Amputação transmetatársica do pé.

40 Figura 3.4: Amputações transtársicas.

41 Figura 3.5: (a) Amputação supramaleolar, (b) Amputação abaixo do joelho.

40 Figura 3.6: Desarticulação do joelho.

42 Figura 3.7: (a) Amputação do terço inferior da coxa, (b) Amputação do terço superior da coxa.

42 Figura 3.8: Desarticulação da anca.

44 Figura 3.9: Prótese realizada em madeira e couro (retirado de [Bodsworth, 2009]).

46 Figura 3.10: (a) Prótese Romana de membro inferior, (b) Registo de uma prótese num Vaso Romano (retirado de [Northwestern, 2008]).

46 Figura 3.11: (a) Prótese não funcional do braço, (b) Prótese não funcional da perna (retirado de [UNAM, 2009]).

47 Figura 3.12: Braço em ferro com dedos articulados (retirado de [CIFSU, 2009]).

xii

M

47 Figura 3.13: Ilustração do mecanismo da mão artificial de A. Pare (retirado de [Imagemofsurgery, 2009]).

48 Figura 3.14: (a) Fixação de uma prótese de membro inferior, (b) fixação de uma prótese de membro superior (retirado de [UNC, 2009]).

48 Figura 3.15: (a) Prótese e patente desenvolvida por Palmer, (b) Esquema do funcionamento interno (retirado de [UNIVIE, 2009]).

49 Figura 3.16: Esquema de articulação do tornozelo (retirado de [UNIVIE, 2009]).

50 Figura 3.17: Esquema do encaixe com sucção (retirado de [UNIVIE, 2009]).

51 Figura 3.18: Representação da tentativa de mimetismo do membro (retirado de [Thackraymuseum, 2009]).

52 Figura 3.19: Cláudia Mitchell com a sua prótese mioelétrica do membro superior (retirado de [Enciclopedia, 2007]).

53 Figura 3.20: Esquema da variedade de elementos protésicos existentes.

53 Figura 3.21: Prótese exoesquelética em madeira.

54 Figura 3.22: Próteses endoesqueléticas para amputação acima do joelho (retirado de [OttoBock, 2009]).

55 Figura 3.23: Componentes de uma prótese de membro inferior.

62 Figura 4.1: Imagem do parque interior das instalações do CRPG (retirado de [CRPG, 2007]).

63 Figura 4.2: Logótipo criado para os serviços de ajudas técnicas (retirado de [CRPG, 2007]).

63 Figura 4.3: Oficina Ortoprotésica do CRPG onde são produzidas as próteses.

65 Figura 4.4: Medição do coto para reprodução volumétrica (retirado de [DPO, 2009]).

65 Figura 4.5: (a) Aplicação do gesso no coto, (b) Molde obtido para vazamento do gesso (retirado de [DPO, 2009]).

66 Figura 4.6: (a) Preenchimento do molde, (b) Réplica do coto obtido em gesso (retirado de [DPO, 2009]).

66 Figura 4.7: (a) Verificação dimensional da réplica do coto, (b) Rectificação volumétrica (retirado de [DPO, 2009]).

67 Figura 4.8: Resultado final obtido após as rectificações.

67 Figura 4.9: Protótipo do encaixe obtido em polipropileno.

68 Figura 4.10: (a)Primeira prova do encaixo pelo paciente, (b) Verificação da zona de contacto.

69 Figura 4.11: Elaboração do encaixe final com material termoplástico.

70 Figura 4.12: Revestimento estético da prótese com furação para o interface da prótese.

xiii


72 Figura 4.13: (a) Moldes e encaixes residuais, (b) Moldes para vazamento de gesso.

73 Figura 4.14: Resultados relativos os níveis de amputação.

74 Figura 4.15: Resultados relativos à estética da prótese.

75 Figura 4.16: Resultados relativos ao uso da prótese.

81 Figura 5.1: Simbologia dos níveis de actividade (adaptado de [Össur, 2009]).

83 Figura 5.2: (a) Próteses necessárias para actividades distintas, (b) Troca de dispositivo protésico (retirado de [AV, 2008]).

85 Figura 5.3: Modelação de uma prótese através do SolidWorks 2008.

86 Figura 5.4: Colocação do perno implantado no osso (retirado de [Sahlgrenska, 2009]).

87 Figura 5.5: (a) Imagem de conceito (caule de uma rosa), (b) Conceito 01, Encaixe com memória de forma.

88 Figura 5.6: Representação “realista” do conceito 01.

88 Figura 5.7: Vista explodida dos componentes do conceito 01.

89 Figura 5.8: Aplicação do conceito 01 numa prótese.

90 Figura 5.9: (a) Esboço do Conceito 02, (b) Renderização do Conceito 02.

90 Figura 5.10: Destravamento e rotação do componente.

91 Figura 5.11: Conceito 03; encaixe rápido aplicado numa prótese de membro inferior.

94 Figura 5.12: Módulo de fixação superior.

94 Figura 5.13: Módulo de interacção com utilizador.

95 Figura 5.14: Módulo de fixação inferior.

97 Figura 5.15: Saliência de contacto.

100 Figura 5.16: Principais componentes do produto.

101 Figura 5.17: Vista explodida dos componentes do módulo superior.

102 Figura 5.18: Desenho de conjunto do encaixe.

103 Figura 5.19: Exemplo de colocação do encaixe.

104 Figura 5.20: Pormenor de colocação.

104 Figura 5.21: Logótipo do encaixe rápido de segurança.

105 Figura 5.22: Aplicação do logótipo no produto.

xiv

M

xv


Lista de abreviaturas e símbolos

CAD: Computer Aided Design - Desenho Assistido por Computador.

CRPG: Centro de Reabilitação Profissional de Gaia.

SMA: Shape Memory Alloy - Ligas com memória de forma.

xvi

xvii


Glossário

Compósito: Material resultante da combinação de pelo menos

dois constituintes diferentes, separados por uma interface

distinta, com propriedades distintas dos materiais isolados

[Davim, 1998].

Desarticulação: A extracção total ou parcial de um membro

designa-se por “amputação”. Quando é feita por contiguidade

através de uma articulação, designa-se por “desarticulação”.

Isquemia: Diminuição ou suspensão da irrigação sanguínea

numa parte do organismo.

Ísquio: Osso que constitui a zona inferior da pélvis (quadril) e

que apoia o corpo quando sentado.

Ortótese: Dispositivo de correcção e/ou complementação de

um membro ou órgão do corpo em uso externo.

Prótese: Dispositivo de substituição de um membro/órgão

amputado ou mal formado.

Termoplástico: Polímero que amolece quando aquecido e

endurece quando arrefecido [Davim, 1998].

xviii

1


CAPÍTULO

01 - INTRODUÇÃO

2

Introdução

3


1.1 Enquadramento

Justificado por considerações estéticas ou funcionais, o

desenvolvimento de elementos protésicos pretende, na maioria

dos casos, proporcionar uma melhor qualidade de vida às pessoas

amputadas.

A origem deste projecto foi sustentada pela necessidade de

reflexão sobre a qualidade destes produtos, relativamente ao

desempenho e ao conforto dos mesmos. Perante as vastas

possibilidades de intervenção, a presente Dissertação concentra-

se principalmente em torno da segurança dos utilizadores de

dispositivos protésicos para membro inferior.

Entende-se por prótese, uma peça ou aparelho que tem como

função substituir parcialmente ou totalmente um membro ou

órgão ausente. Pode-se distinguir as próteses externas que

substituem membros amputados, como por exemplo, um braço e

as próteses internas que são implantadas no interior do corpo, no

caso, por exemplo, de uma prótese da anca.

O recurso a uma prótese deve-se à amputação de um membro,

que impossibilite temporariamente o indivíduo de se deslocar com

facilidade e de realizar adequadamente as suas actividades

diárias.

4

Introdução

Contudo, dentro do universo dos elementos protésicos, a

prótese de membro inferior é a que pode oferecer melhores

condições de adaptação às actividades físicas exercidas pelo seu

utilizador. A aceitação da prótese é igualmente uma das fases

mais importantes para a reabilitação do seu utilizador, que com

ela poderá retomar parcialmente ou mesmo totalmente as

actividades que fazia anteriormente. A adaptação inicial

proporciona sentimentos de insegurança e fracasso devido às

primeiras tentativas de caminhar. O simples acto de andar pode

causar desequilíbrios e por consequência algumas quedas. As

dificuldades em atingir de novo um comportamento normal da

articulação da perna prendem-se com a adaptação do indivíduo à

prótese. Essa adaptação deve ser acompanhada pelo profissional

de saúde de forma a corrigir erros que o paciente cometa, pois o

desequilíbrio e a instabilidade do caminhar podem igualmente

provocar várias anomalias a nível ortopédico, como por exemplo

na coluna.

A amputação pode alterar seriamente a imagem corporal,

comprometendo o sentido de integração social do indivíduo, Sendo

assim importante proporcionar auto confiança ao paciente. Esta

situação deve ser enfrentada pelo paciente como o início de uma

nova fase, sendo fundamental que tenha a noção de que a

intervenção cirúrgica proporciona, muitas vezes, uma melhor

qualidade de vida. Para tal, investir na segurança dos utilizadores

destes equipamentos protésicos será sempre um factor de grande

relevo no sucesso deste processo complexo que é a reabilitação

de uma pessoa amputada. Tudo isto pode ser possível através da

configuração da prótese e da sua manuseabilidade.

Actualmente, dentro de cada categoria de deficiência, há

diferentes soluções, pessoas e tecnologias, interagindo para

resolver as problemáticas inerentes à reabilitação. Neste

contexto, o papel do Design não deve ser entendido como um

5


instrumento de diferenciação do produto em termos de

competitividade e da obtenção de lucro fácil, criando produtos de

consumo que acompanham modas, mas sim, como um aliado

destas equipas multidisciplinares.

1.2 Objectivos e Metodologia seguida

Sabe-se que, os avanços tecnológicos preenchem as vidas dos

cidadãos e ambientes, que estão presentes em toda a parte: na

medicina, nas casas, na economia, no dia-a-dia da sociedade, etc.

O Design, como disciplina, deve procurar satisfazer as

necessidades dos utilizadores, devendo ter assim um papel

participativo no que diz respeito à inclusão das pessoas

portadores de deficiências física, de forma a diminuir os níveis de

desigualdade.

Neste sentido, o objectivo deste projecto traduz-se na

contribuição a melhoria da qualidade de vida dos pacientes. Em

colaboração estreita com o CRPG - Centro de Reabilitação

Profissional de Gaia, que desenvolve serviços focados na

reabilitação dos seus pacientes, nos quais os elementos

protésicos são agrupados e ajustados a cada indivíduo, foi possível

acompanhar a evolução da adaptação entre paciente e prótese.

Mais precisamente em próteses do membro inferior, da qual pode

resultar mais mobilidade do paciente e assim melhor a sua

qualidade de vida.

A aplicação das metodologias de desenvolvimento de produto

tendo em conta a realidade do CRPG, foi fundamental para poder

apresentar uma solução viável. Um produto que potencia o uso de

elementos protésicos em qualquer situação ou condição sem

prejuízo para o seu utilizador.

6

Introdução

Este produto traduz-se num encaixe que permite retirar a

prótese de uma forma rápida e segura sem esforços. Fiel à

configuração e à linguagem utilizada nesta gama de produtos, o

encaixe pretende uma redução de acidentes e de custos da parte

dos seus utilizadores. A referência de redução de custos deve-se

ao facto de poder, através do encaixe, mudar de prótese sem

necessitar remover o elemento de interacção com o coto.

Para alcançar este objectivo, a abordagem seguida neste

projecto baseia-se na metodologia do Designer, onde são

realizadas, numa primeira fase, uma delimitação e uma recolha

histórica do papel do Design, uma análise das amputações e das

próteses, a fim de conhecer as causas e as soluções já

encontradas alusivas a estes assuntos; seguida de um

enquadramento das metodologias utilizadas pelo CRPG na

realização das próteses e da reabilitação dos pacientes.

Para entender melhor as necessidades dos utilizadores alvo, foi

realizado um questionário que procura identificar os requisitos de

uso para o projecto. Numa fase final, a aplicação da metodologia

de desenvolvimento de produto veio materializar toda a pesquisa

num produto. Recorrendo a ferramentas de Desenho Assistido por

Computador, apresenta-se o encaixe final sobre a forma de

imagens fotorrealistas e de desenhos técnicos que, em trabalho

futuro, serão o ponto de partida para a produção do mesmo.

1.3 Organização da Dissertação

Esta Dissertação estrutura-se em seis capítulos organizados de

forma lógica a fim de traduzir da melhor maneira os princípios do

desenvolvimento de produto. Após este primeiro capítulo

introdutório, no capítulo dois faz-se uma breve análise do Design.

7


Não pretendendo desenvolver um relato histórico sobre esta

disciplina, mas sim, perceber a sua origem e evolução, este

capítulo foca particularmente o papel do Designer industrial, a sua

origem e a sua actividade. Numa segunda fase apresenta uma

introdução teórica ao desenvolvimento de produto.

O capítulo três, amputações e próteses, vem esclarecer os

conceitos de amputação e apresentar os diferentes tipos de

próteses. Incluído um resumo histórico das próteses,

pretendendo-se contribuir para consolidação dos conhecimentos

sobre esta matéria.

O quarto capítulo deste documento intitula-se Enquadramento

do projecto e ambiciona desenvolver uma abordagem analítica dos

processos empregados no Centro de Reabilitação Profissional de

Gaia. A fase de pesquisa contemplou o levantamento fotográfico e

contacto directo com os locais e as pessoas, assim como a

realização e análise de questões aos pacientes. Portanto,

contribuir assim para fase de planeamento do projecto com uma

avaliação das necessidades dos pacientes, a fim de poder definir

as especificações do produto.

A partir dos resultados e considerações dos dois capítulos

anteriores e como aplicação prática da metodologia do Design, o

quinto capítulo apresenta o desenvolvimento de uma solução para

resolver alguns dos problemas previamente identificados.

Finalmente, o capítulo seis anuncia as conclusões do trabalho

desenvolvido e as perspectivas para um futuro projecto.

No final desta Dissertação, incluiu-se os anexos com o

questionário realizado aos pacientes do CRPG e os desenhos

técnicos do produto desenvolvido.

8

Introdução

1.4 Principais contribuições

O conceito de Design inclusivo1 enquadra-se perfeitamente

quando se fala de reabilitação ou de pessoas com mobilidade

reduzida, permitindo que os produtos, os serviços e os ambientes

sejam acessíveis e utilizáveis com a máxima eficiência, segurança

e conforto. Nesta perspectiva, pretende-se alcançar o maior

número possível de pessoas, possibilitando a melhor qualidade de

vida através de mais autonomia e menor esforço. Tendo em conta

esta dimensão social no acto de projectar, a adequação do uso do

produto é fundamental para um bom resultado.

Este projecto teve como objectivo principal o estudo do universo

de pessoas privadas de um membro e pretende propor uma

contribuição para uma desejada vida melhor. Contudo, a obtenção

de resultados, estéticos ou não, que vão de encontro às

aspirações do paciente é particularmente difícil atendendo que

estas variam de utente para utente. Assim, propõe-se oferecer um

produto que está sujeito a adaptação e mutação de forma a

satisfazer individualmente cada cliente.

Sabendo que os produtos são submetidos a uma fragilidade

propositada reduzindo assim a sua duração, como acontece, por

exemplo, em certas peças de um automóvel que são produzidas

para durar apenas um determinado número de quilómetros;

sabendo igualmente que os produtos e os comportamentos

sociais são influenciados por modas e ofuscados pela obtenção de

lucros; as verdadeiras necessidades são muitas vezes esquecidas

1 “O Design inclusivo é uma abordagem de projecto que visa o

desenvolvimento de soluções centradas na diversidade humana, procurando assim, contribuir para uma sociedade mais justa onde todas as pessoas têm direito a igualdade de oportunidades.” [BISPO, 2006]

9


e a velocidade a que os produtos são disponibilizados impedem os

mais carenciados de acompanhar o ritmo desta produção

desmedida. Criando-se assim pseudo-necessidades e pseudo-

interesses que tendem a sobrepor-se aos bens disponíveis.

O mesmo acontece com certos utilizadores de prótese que,

após terem ultrapassado a barreira da reabilitação, exigem o

máximo desempenho dos componentes protésicos. É fundamental

notar que as expectativas quanto à prótese são normalmente

elevadas, na tentativa de devolver muito mais do que a mobilidade

física perdida. Sendo as próteses dispositivos destinados a

complementar a ausência de um membro ou parte dele, esta visa

a substituir função, composição e sustentação corporal. Podemos

escolher e conjugar os seus componentes de forma a atingir o

desempenho pretendido.

Com o produto desenvolvido, a substituição de componentes

poderá tornar-se mais fácil e mais rápida, podendo por um lado,

satisfazer as exigências de cada utilizador e, por outro, prolongar

o uso de certos componentes em caso de desgaste de algumas

peças do conjunto do produto. E por outro lado, permitir ainda em

caso de acidente ou de situação ameaçadora, retirar a prótese em

apenas alguns segundos.

10

Introdução

11


CAPÍTULO

02 - DESIGN INDUSTRIAL

12

Design Industrial

13


Este capítulo não pretende apenas fazer uma resenha da

história do Design, mas sim encaminhar correctamente o projecto

elaborado no âmbito deste projecto de Dissertação. É essencial

assimilar o contexto económico, cultural, social e tecnológico da

época em que um produto é desenvolvido. Para que o mesmo

possa ser entendido a todos os níveis, bem como as opções

tomadas pelo seu projectista.

Também é igualmente pertinente descrever a função de um

Designer e o processo de desenvolvimento do produto que lhe

permite atingir os seus objectivos, assim como compreender que,

idealmente, o Design procura projectar, tendo sempre como ponto

fulcral as pessoas. Desta forma, ele intervém como um processo

controlado para melhorar a existência do ser humano, mas

sempre condicionado pela ética e pelo desenvolvimento

tecnológico em curso.

2.1 Introdução ao Design Industrial

Usualmente, entende-se por Design a concepção de produtos

por meio de máquinas, produzidos industrialmente e em série.

Mas o papel do Designer ultrapassa este simples acto de

desenhar um produto.

14

Design Industrial

Em 1961, Tomás Maldonado apresentou publicamente, numa

conferência intitulada “Education for Design”, a sua definição de

Design Industrial, desde então aprovada pela organização

Internacional dos Designers Industriais (ICSID, International

Council of Societies of Industrial Design), com o seguinte teor

[Bonsiepe, 1992]:

“ O Design Industrial é uma actividade de projecto que

consiste em determinar as propriedades formais dos

objectos produzidos industrialmente. Entende-se por

propriedades formais não só as características exteriores

mas também, e sobretudo, as relações funcionais e

estruturais que tornam o objecto uma unidade coerente,

quer do ponto de vista do produto quer do utente. Pois que,

enquanto a preocupação exclusiva pelas características

exteriores de um objecto esconde frequentemente o desejo

de o fazer parecer mais atraente ou mascarar as suas

fraquezas construtivas, as propriedades formais de um

objecto – pelo menos como eu o entendo – são sempre o

resultado da integração de diversos factores, sejam eles de

tipo funcional, cultural, tecnológico ou económico. Por

outras palavras, enquanto as características exteriores

dizem respeito a qualquer coisa que aparenta ser uma

realidade estranha, isto é, algo desligada do objecto e que

não se desenvolve conjuntamente com ele, as propriedades

formais, pelo contrário, constituem uma realidade que

corresponde à sua organização interna, lhe é intimamente

vinculada e conjuntamente desenvolvida.”

Pode-se dizer que quando o Designer direcciona os seus

esforços apenas em actuações estéticas, não está realmente

preocupado com as necessidades humanas, mas sim com os

interesses económicos. Responsável pelos aspectos funcionais e

15


estéticos do produto que se relaciona com o utilizador, o Designer

deve preocupar-se com os aspectos económicos, com a

sustentabilidade do produto em causa, com a funcionalidade e

com as necessidades reais dos consumidores de acordo com os

valores de uso do produto.

Assim, tendo em conta o período de excessivo consumismo no

qual a sociedade está temporalmente situada, integrar o conceito

de valor de uso é cada vez mais um objectivo para o Designer. O

que na realidade torna a sua tarefa mais importante e complexa

do que apenas tornar um produto visualmente agradável. Não é

suficiente colocar a camada2 certa num novo mecanismo e

desprezar a essência do objecto.

O Designer, através dos seus conhecimentos, deve ser capaz de

chegar à idealização de um objectivo que corresponda a

determinados requisitos técnicos e formais adaptados às

exigências do público-alvo. Por outro lado, conceder ao produto

um alto valor de uso e um valor de troca relativamente baixo e

desta forma, tendo uma visão um pouco utópica mas não

impossível, ir ao encontro das necessidades que gravitam em

torno dos mais necessitados. Pode-se igualmente afirmar o facto

de que o Designer possui a capacidade de fazer uma certa ligação

entre consumidor e o produto, o que lhe concede o poder de

influenciar os hábitos dos consumidores. Podemos evocar o Eco

Design como um exemplo que promove uma posição socialmente

e um maior respeito pelo ambiente. É na fase conceptual que o

Designer pode delinear a performance do ciclo de vida do produto

e assim educar o utilizador e diminuir o impacto ecológico do

produto.

2 O conceito de camadas apresentado por Ezio Manzini na sua obra “A

matéria da invenção” define que a superfície de um produto é a matéria de primeira linha que deve suportar todo o tipo de exigências e agressões mecânicas, físicas, químicas, biológicas, etc. Além de ser a última camada que concentra a comunicação e o significado do objecto para o utilizador/observador [Manzini, 1993].

16

Design Industrial

Nem sempre o “Design inclusivo” ou mesmo o “Design

socialmente responsável” tem lugar no seio das empresas que

ambicionam apenas a obtenção de lucros. Mas, mesmo sem esta

margem de manobra o Designer conquistou o seu lugar e faz

agora parte do sistema.

“Sugerindo que a necessidade de estabelecer o Design como

uma etapa específica do processo produtivo e de encarregá-

la a um trabalhador especializado faz parte da implantação

de qualquer sistema industrial de fabricação.” [Cardoso,

2004]

O Designer actua em dois principais níveis, materializando

conceitos intelectuais em produtos ou em serviços, permitindo às

empresas uma maior eficiência face às rápidas mudanças

tecnológicas, à diminuição do ciclo de vida dos produtos, à

crescente complexidade dos produtos e à necessidade

pronunciada por parte dos consumidores na sua satisfação

estética, funcional e emocional. Efectivamente, sabe-se que o

quotidiano da maioria das pessoas não é concebível sem o Design,

que por sua vez, se tornou gradualmente inseparável das

tecnologias.

2.2 Origem do Design

A utilização da máquina na produção de objectos define o início

do desenho industrial. Ao longo da história, o homem já tenha

realizado alguns objectos em série, utilizando a invenção de

17


maquinarias e adaptando-os às necessidades de uso dos seus

utilizadores.

Na Europa, entre os séculos XVIII e XIX aconteceu uma série de

transformações nos meios de produção, tão profundas e tão

decisivas que costumam ser referidas como o acontecimento

económico mais importante desde o desenvolvimento da

agricultura. Essas mudanças, conhecidas como Revolução

Industrial, marcaram o desenvolvimento da economia capitalista

daquele período [Lage, 2006]. Por outro lado, vieram abalar o

estilo de vida das pessoas com o início da produção em massa e

da inovação tecnológica. Na realidade, muitas oficinas

transformaram-se em grandes fábricas.

A Revolução Industrial teve origem entre 1760 e 1780 e marca o

aparecimento de uma série de processos mecânicos. De uma

produção doméstica e artesanal, como era comum neste período,

para uma produção direccionada para entrar no mercado.

No final do século XIX, na era da Revolução Industrial surgia a

disciplina que se conhece actualmente como Design Industrial.

Esta nova actividade é fruto da necessidade de planear e projectar

para uma produção em série dos produtos.

Importantes descobertas, tais como a máquina a vapor, a

máquina de fiação e de tecelagem, revelam um desenvolvimento

tecnológico sem precedentes. Os estudos de Franklin em 1752,

relacionados com a electricidade e a invenção da máquina a vapor

por J. Walt em 1765 são exemplos destas mudanças [Lage, 2006].

Os processos produtivos passam das mãos do homem para a

máquina. Os objectos ganharam outra configuração devido a este

novo processo de fabrico.

18

Design Industrial

“Quase sempre aplicado o conceito de mascarar as

características funcionais do objecto mediante

sobreposições ornamentais que se adaptam ao gosto

dominante da época. Não se tinha ainda chegado a conceber

o produto saído da máquina como capaz de possuir uma

estética própria, derivada do encontro da funcionalidade com

a forma, sem o acréscimo de um factor decorativo

sobreposto.” [Dorfles, 2002]

Previamente ao processo industrial, o artesão concebia os

objectos na sua oficina e executava-os sozinho ou com aprendizes,

era um processo contínuo. O desenho dos produtos não obedecia

a métodos de projecção antes de serem produzidos, passando

directamente da mente do artesão para o material. A Figura 2.1

ilustra o facto de não haver qualquer separação ao nível da

implementação das diversas fases. Impossibilitando qualquer

intervenção do Design em qualquer uma destas acções.

Figura 2.1: Produção contínua das fases desenvolvimento do produto.

Com a Revolução Industrial principiou-se a distinção das

diversas fases na produção de artefactos, Figura 2.2. Separados,

cada uma actuava de modo autónomo sem que houvesse

interacção entre elas.

19


Figura 2.2: Separação das fases do processo de desenvolvimento.

Com o amadurecimento da produção industrial, esta passou

não só a dividir-se em diversas fases realizadas por pessoas

diferentes, mas também pela primeira vez os objectos são

pensados para a sua produção em série, implicando um Designer

industrial. O Design apresenta assim uma capacidade de

relacionar-se activamente com todas as fases do desenvolvimento

do produto.

Neste sentido, o Design evolui para um sistema mais

interactivo e interdisciplinar, Figura 2.3.

Figura 2.3: Processo multidisciplinar actualmente utilizado.

20

Design Industrial

Separando os processos de concepção e execução, elimina-se a

necessidade de empregar trabalhadores com um alto grau de

capacidade técnica, era suficiente um bom Designer para gerar o

projecto.

Devido à massificação da produção de objectos, fruto das novas

formas de produzir, procurava-se recuperar o aspecto artístico

dos produtos. Uma das primeiras personalidade a preocupar-se

com a estética no campo da produção em série foi William Morris

(1834-1896), com o propósito de conceber formas úteis e sensíveis

para o quotidiano dos indivíduos. Para além de dever cumprir

plenamente a sua função, o objecto deveria simultaneamente

possuir uma forma e estética cuidadas que proporcionassem

prazer a quem o observasse e utilizasse. Também era defendido

que o Design, para além de abranger a funcionalidade e a estética,

deveria também ter um papel social [Bürdek, 2006].

Após a exposição de 1851 em Londres, onde os efeitos

negativos da industrialização na produção de objectos se

tornaram evidentes, Morris procurava pôr em prática as

convicções do movimento Artes And Crafts. A sua posição quanto

à intervenção da máquina naquilo que era operação artística e

artesanal foi completamente negativa. Morris defendia o princípio

da honestidade na decoração, assim esta surgia juntamente com o

processo da criação dos objectos, não sendo uma mera aplicação

sem sentido. Defendia igualmente a simplicidade e funcionalidade

dos objectos, aplicando métodos de construção tradicionais,

utilizando a perfeição e o profundo conhecimento dos materiais

bem como das técnicas [Lage, 2006].

Pode-se dizer que Morris é responsável pela noção de que o

Design é um instrumento decisivo para a melhoria de qualidade

de vida das pessoas.

21


“Um objecto para cumprir bem a sua função não tem de ser

desprovido de qualidades estéticas, nem do seu factor

social, entendendo-se factor social como o papel que um

objecto pode ter ao contribuir para o bem-estar, ou melhoria

da qualidade de vida de quem o utiliza.

Começava assim a desenhar-se o futuro da profissão que

hoje conhecemos como Design, e que é actualmente um dos

maiores diferenciais de competitividade industrial.” [Beer,

2006]

Mais tarde, apesar de alguma resistência relativamente à

industrialização, a utilização da máquina prevaleceu nos

processos construtivos mas agora influenciados pelos princípios

de Morris. A cadeira de madeira curva nº 14 de Thonet (1859) é um

dos inúmeros exemplos de inovação de grande impacto deste

período, Figura 2.4. Pelas suas inovações, produtos como este

permitiram abrir novos caminhos de intervenção e

desencadearam a mutação das técnicas utilizadas até a data.

Figura 2.4: Cadeira nº14 de Thonet e a representação dos seus seis componentes (retirado de [Chrucky, 2009]).

No final do século XIX, Frederyk Taylor analisou todos os

passos necessários à fabricação de um produto durante a cadeia

de produção e concluiu que, se cada operário se especializasse

22

Design Industrial

numa tarefa, poderia contribuir com mais rapidez e perfeição.

Assim, as operações foram racionalizadas para mais eficiência.

Em 1908, o “Ford T” foi o primeiro automóvel a ser fabricado em

série, seguindo os princípios do Taylorismo, princípios que vieram

alterar profundamente a vida de milhões de operários em todo o

mundo [Lage, 2006].

No início do século XX, dominou o movimento designado por Art

Nouveau que se interessou pela utilização dos novos materiais e

pela produção em série, possibilitando a criação de novas formas.

Este movimento apesar da aposta em novos materiais mostrou-se

ser mais um movimento com características predominantemente

ornamentais.

Em 1917, um grupo de pintores, filósofos, arquitectos e

Designers formaram o De Stijl que teve como objectivo criar uma

linguagem visual que manifestasse uma nova estética, usando

uma paleta de cores limitada e formas geométricas simples. A

“Red and Blue chair”, desenhada por Gerrit Rietveld, exemplifica

da melhor forma este estilo como se pode observar na Figura 2.5.

A produção em massa intensificou-se ainda mais e muitos bens

de consumo passaram a estar ao alcanço de todos.

Figura 2.5: Cadeira Red and Blue chair (retirado de [Dorotheum, 2009]).

23


Na Alemanha, surge a Companhia Alemã de Electricidade (AEG)

que contrata Peter Behrens (1868-1940) como director artístico e

de produção para unificar o seu Design [Lage, 2006]. Behrens

considerado um dos primeiros Designer Industrial da história,

vem proporcionar o sucesso da empresa através das peças

desenvolvidas. Sublinha-se que, além de ventiladores, candeeiros

e catálogos, Behrens projectou inúmeras fábricas e casas para

trabalhadores da AEG, construindo pela primeira vez uma imagem

corporativa coerente da empresa. O Design afirmou-se e deu

provas da sua importância no seio das empresas.

Todos estes acontecimentos vieram permitir que no início do

século XX, pessoas como Walter Gropius (1883-1969)

conseguissem integrar o Design nos novos meios de produção.

Em 1919, inicia-se um dos períodos mais decisivos da história

do Design industrial com a criação da Escola Bauhaus. A sua

importância na contextualização artística passa pelo processo

didáctico e pedagógico dos seus métodos de ensino. Os processos

criativos foram marcados pelo corpo docente, pelo contacto com a

indústria e, finalmente, pelo conhecimento da metodologia do

processo industrial. Alguns princípios que afectaram e moldaram

a nossa actualidade foram transmitidos aos alunos. O respeito

pela integridade dos materiais, a adequação forma-função com o

conceito de funcionalidade presente e a qualidade formal que os

objectos obtêm são ainda hoje preocupações do Designer.

A segunda guerra mundial exerceu um forte impacto sobre o

Design e sobre o fabrico de produtos. Os países envolvidos

restringiram o uso de matérias-primas e as fábricas, na maioria

dos casos, passaram a dedicar-se essencialmente à produção

militar. O conselho de Design, que obedecia a princípios

orientadores do movimento Artes And Crafts e do modernismo

europeu, foi encarregado de aprovar projectos relacionados com a

produção. Os produtos deveriam ser fortes e atraentes, mas sem

24

Design Industrial

desperdício. Alguns materiais, como a prata e o alumínio ou foram

completamente banidos ou estavam indisponíveis; a tinta para

tecidos tinha igualmente que ter a aprovação do programa de

racionamento. Nestes anos, investiu-se também no Design

Gráfico, uma vez que os governos encomendavam cartazes de

propaganda política.

Verifica-se assim, que a procura de produtos sem vínculos

formais com o passado é o que traduz no espírito da Era moderna,

tendo em conta os materiais e os processos utilizados. Com esta

filosofia, o Design começou por se afirmar como uma actividade

projectual, relacionando a forma aos métodos de produção e

desvinculando-se de padrões e gostos, herdados da época

artesanal. Com o funcionalismo, o Design passou a preocupar-se

com a viabilidade técnica dos produtos de um ponto de vista

racional, pois tornou-se essencial a optimização de matérias e

processos produtivos.

Foi sobretudo, através de escola de Ulm que nos anos 50, se

estabeleceu as primeiras teorias do Design, que permitiram

compreender melhor a implementação de novos métodos, como

alternativa aos métodos utilizados até à data do fabrico em série.

Anteriormente, os produtos estavam sujeitos a influência dos

factores históricos e sociais externos ao Design [Bürdek, 2006].

O Design nos anos 60 entra ao serviço da massificação do

consumo. Desta forma os industriais apercebem-se do poder de

compra da população adolescente, e como tal, são criados

produtos visando especificamente o mercado mais jovem.

Combinação de novos materiais, formas, tecnologias e cores

disputam a atenção desses jovens. Está-se perante a emergência

de novos conceitos que a indústria soube explorar, recorrendo ao

Design. Indivíduos nascidos durante o Baby Boom do pós-guerra

tinham crescido e formado uma nova e poderosa massa de

25


consumidores que procurava a mudança em vez de permanecer

nos modelos correntes.

Na década de 70, surge o movimento pós-moderno, e com ele a

rejeição ao funcionalismo e à herança do modernismo. Rejeitava-

se os objectos utópicos dos modernistas e procuravam-se criar

uma linguagem visual feita através de signos, metáforas visuais,

referências ao passado e ao trabalho de outros Designers.

Para dar um novo estatuto aos plásticos, os Designers passam

a incorporá-los em artigos topo de gama. Este período foi propício

para as novas tecnologias, dando um novo impulso às

telecomunicações. Vê-se então nascer os objectos “nómadas” e

os computadores portáteis.

Destaque-se que este conceito de “nómada” está actualmente

cada vez mais presente. A facilidade de mobilidade, bem como o

fácil acesso às tecnologias e a todo o tipo de informação

transformou as novas gerações com perspectivas diferentes do

mundo que os rodeiam.

A partir dos anos 80, o Design passou a questionar o

consumismo desenfreado das sociedades capitalistas e começou

por virar a sua atenção para o ser humano e o meio ambiente. O

Design ganha consciência social e começa a preocupar-se com o

meio ambiente, surge então vertentes do Design como por

exemplo o Eco Design, orientado para a preocupação com o uso

de matérias recicláveis, para a durabilidade dos produtos e para a

economia da energia. O Design for Disassembly (projectar para

desmontagem) prevê no projecto a componente da reciclagem de

cada elemento do produto. Antecipa no momento da concepção a

preocupação com o destino dos objectos após o limite da sua vida

útil. Surgem assim produtos com a capacidade de serem

reciclados e adaptados a diversas culturas e hábitos.

26

Design Industrial

Os avanços tecnológicos são responsáveis por produzirem

muitas mudanças na penúltima década do século XX. Os

Designers passam a dispor de sistema de CAD – Desenho

Assistido por Computador cada vez mais eficiente, para executar

as representações técnicas dos produtos idealizados que eram,

tradicionalmente, desenhados à mão.

Uma das exigências colocadas recentemente ao Design é ter a

capacidade de fazer um balanço entre o factor investimento e o

retorno do capital, para além de desenvolver o processo criativo

baseado em experiências, observações e pensamentos.

2.3 Metodologia e Desenvolvimento

“O Design é um conjunto de campos para a resolução de

problemas, que utiliza abordagens centradas no utilizador e

que compreende as necessidades do mesmo (para além de

requisitos profissionais, económicos, ambientais, sociais e

outros) para criar soluções de sucesso que resolvem

problemas reais.” [Shedroff, 2001]

Para abordar este conjunto de campos, o Designer não deve

projectar sem método e pensar de forma artística, procurando

logo a solução. Como refere Munari, o método de projecto

consiste numa série de operações necessárias, dispostas em

ordem lógica, com o objectivo de atingir o melhor resultado com o

menor esforço [Munari, 1998].

As vantagens da aplicação de uma metodologia projectual

podem interagir em vários níveis do processo de criação de um

produto. As principais vantagens são:

27


• permitir organizar o projecto por etapas e

racionalizar o seu desenvolvimento;

• orientar e controlar o processo criativo;

• estabelecer uma linguagem comum ao longo do

projecto com os diferentes sectores;

• estruturar a procura das melhores soluções

funcionais e dos materiais mais apropriados;

• controlar a evolução dos trabalhos;

• rentabilizar o tempo;

• reduzir os custos;

• minimizar os erros através de ensaios e testes;

• prever a aceitação do público.

Este método, como programa que regula com antecipação uma

sequência de operações a executar, não é absoluto nem definitivo

para o Designer. Pode ser modificado caso se encontrem outras

alternativas que possam melhorar o processo. Diversos autores

identificam, embora com divergências relativamente à subdivisão

e à denominação das fases, uma ordenação sequencial das

tarefas do processo, a qual pode-se chamar de metodologia

projectual. Actualmente existem várias metodologias de projecto

desenvolvidas por diversos autores como Munari, Bonsiepe, Pahl

e Beitz, Pugh ou Baxer. Competirá agora ao Designer escolher a

metodologia mais adequada, a melhor forma de trabalhar e,

claramente, o objectivo do projecto. Segundo Bonsiepe: a

metodologia serve apenas para orientar certa “probabilidade de

sucesso” [Bonsiepe, 1992].

O processo de Design é actualmente reconhecido como

fundamental para obter um produto viável. Está-se a falar de um

produto como algo que é vendido e que terá de ser proveitoso para

todos os envolvidos; isto é, o produtor, o vendedor e o consumidor

final. Para a sua produção, serão necessários uns conjuntos de

28

Design Industrial

actividades que, por sua vez, são denominados como

desenvolvimento de produto.

De acordo com Ulrich e Eppinger, o desenvolvimento de

produto é uma sequência de actividades que uma empresa deve

seguir para criar, produzir e vender um produto. É igualmente

uma actividade interdisciplinar que requer a participação de quase

todos os membros de uma empresa [Ulrich, 2008]. No entanto,

nesta sequência de actividades três áreas fundamentais

permanecem centradas no projecto de desenvolvimento de

produto: o Marketing, o Design e a produção. Tudo isso permite

garantir um adequado nível de qualidade, fruto de um processo

coerente e controlado em todos os níveis.

O processo de desenvolvimento de um produto é geralmente

composto por seis fases como indica a Figura 2.6.

Figura 2.6: Seis principais fases do processo de desenvolvimento de produto (adaptado de [Ulrich, 2008]).

A primeira fase denominada de “fase 0” representa o

planeamento do projecto que vem definir uma estratégia e uma

avaliação adequada de todos os intervenientes. Nesta fase, resulta

um documento que especifica o mercado, os objectivos do

projecto, as suas restrições e os seus pressupostos. Este

documento é denominado por Project Mission Statement e será

imprescindível para as próximas fases. O objectivo comum, no

29


processo de desenvolvimento de produtos é consegui-lo de forma

a funcionar de uma maneira eficaz e económica. É importante

encontrar os pontos fortes e fracos dos produtos existentes no

mercado, para que se contorne as suas fraquezas e melhore as

características desejadas. Um estudo cuidadoso dos produtos

competidores (Benchmarking) é uma abordagem proactiva

desejável, no sentido de encontrar novas oportunidades (Ulrich,

2008).

Depois de identificadas as oportunidades que expressam as

necessidades detectadas pelos consumidores, a informação é

traduzida num conjunto de especificações do produto. Defini-las é

uma das mais importantes fases do processo de Design, dado que

o conduzem e controlam ao longo do processo.

Segue-se a fase de geração dos conceitos de produto, que se

baseia no conjunto de especificações identificadas na fase

anterior. São efectuadas entrevistas aos utilizadores, consultas a

peritos, procura de patentes, procura de literatura publicada,

benchmark a produtos semelhantes, entre outras actividades

(Ulrich, 2008). Geralmente, são gerados vários conceitos de

Design para prosseguir com o desenvolvimento do produto. O

conceito é definido como uma descrição aproximada do produto

que satisfaz as necessidades do consumidor.

A definição da arquitectura do sistema desempenha um papel

central na definição da forma física do produto. Partindo do

conceito seleccionado anteriormente, incluirá a configuração do

produto a nível formal, estético, ergonómico, etc. A decomposição

em subsistemas e nos seus componentes vem ajudar na

percepção destes e sobretudo na do produto. Também é comum

definir durante esta fase o esquema de produção a seguir.

No fim da fase de Design preliminar, as maiores decisões já

estão tomadas mas com poucos pormenores. A fase de Design

30

Design Industrial

detalhado é geralmente realizada por Designers industriais e

Engenheiros de Design, de forma a certificar que o produto

funcionará como se pretende. Nem sempre, o Designer pode

estipular o processo de produção, sendo limitado por factores

como disponibilidade, tempo, custo, entre outros. Esta fase

envolve a definição final da geometria do produto, dos materiais,

dos seus acabamentos e dos componentes que serão adquiridos a

terceiros.

Durante a fase de ensaios, testes e refinamento, desenvolve-se

e avaliam-se várias pré-produções do produto que vão permitir,

caso necessário, melhorar o produto e definir com certidão os

processos e equipamentos necessários para a sua produção. A

criação destes protótipos pode demonstrar-se primordial para

limitar os erros e, por consequência, o fracasso do lançamento do

produto. O lançamento de um produto em pré-série será o último

ensaio para preparar todos os intervenientes e resolver algum

problema que possa existir em qualquer parte da produção.

Após ser embalado, distribuído e disponível em larga escala, o

produto pode ser considerado “lançado”. Contudo, a organização

de uma boa equipa multidisciplinar de Design é um factor

determinante para obter um bom produto. Esta equipa deverá

funcionar – comunicar em todas estas fases.

2.4 Conclusão

Facilmente se concorda com Dorfles quando o mesmo afirma

que:

“O Designer não deve ser considerado apenas um

desenhador, devemos considerar o Designer como um

31


projectista do objecto a produzir industrialmente, mas

também como um planificador da mesma tarefa produtiva.

Antes de se dedicar ao projecto e ao desenho de um

determinado objecto, ele deverá de facto precisar o seu

objectivo de criador do mesmo, no âmbito de toda a

complexa cadeia produtiva.” [Dorfles, 2002]

Sabe-se que o começo de um projecto consiste em pensar o

problema e não em considerar a sua solução. Procurar saber se o

problema é colocado de maneira a poder tirar as conclusões que

lhe permite descobrir o tipo de produto a projectar.

Observando um pouco a história do design, pode-se constatar

que o papel do Designer progrediu para uma intervenção mais

humanista e menos centrada no factor estético. Ou seja, os

objectos não são destituídos de qualidades estéticas, nem dos

seus factores sociais, mas cumprem com o máximo de

desempenho as suas funções. O objecto contribui para o bem-

estar ou para a melhoria da qualidade de vida de quem o utiliza.

Embora mais recentemente com as possibilidades tecnológicas e

a implementação da mesma em grande escala, os objectos

tornaram-se progressivamente instrumentos para a obtenção de

lucro das empresas.

Os Designers têm oportunidade de criar algo de novo, ou de

reformular um produto para que este fique melhor. Podem

contribuir igualmente para um vasto número de áreas, visto que é

possível melhorar a qualidade de vida de quem utiliza um

determinado objecto. Pode-se referir o exemplo de uma prótese

dentro da área médica. Por isso, o Designer deverá ter uma

atitude crítica no seu trabalho e estar atento às verdadeiras

necessidades.

32

Design Industrial

33


CAPÍTULO

03 - AMPUTAÇÕES E PRÓTESES

34

Amputações e Próteses

35


A amputação e, por consequência, o uso de uma prótese, são

factos que criam algum desconforto quando se pensa na

possibilidade de lidar com uma destas realidades. Apesar de

todos os avanços nas áreas biomédicas, a amputação continua a

ser utilizada como opção terapêutica em situações traumáticas ou

de doenças.

Neste capítulo, é explorado o conceito de amputação, no qual

se apresenta uma noção das suas causas e dos seus níveis. Numa

segunda parte, tendo em conta o tema central desta Dissertação e

a necessidade de entender todos os componentes constituintes de

uma prótese, é apresentada uma análise da história e da evolução

dos elementos protésicos.

3.1 Amputação

Palavra derivada do latim ambi (em volta de) e putatio (acção de

cortar), a amputação é definida como a retirada parcial ou total de

um membro do corpo. Segundo Lianza (1995), a descrição técnica

de amputação mais datada é a de Hipócrates (460-377 a.C.), que

relata amputações com guilhotinas ao nível das articulações,

sempre em tecidos necróticos sem sensibilidade e cicatrizadas

com óleos ou ferro quentes [Lianza, 1995].

36


Apesar de ser entendida como um acto negativo relacionado

com a mutilação, o terror, a incapacidade e a dependência; a

amputação proporciona, em diversos casos, uma qualidade de

vida relativamente superior sem o sofrimento que o membro

proporcionava antes da sua retirada, como por exemplo nos casos

de gangrena ou traumatismos graves. Este procedimento deve ser

entendido como um acto de restauração do membro e não como

de mutilação.

A falta de um membro ou a necessidade de retirada do mesmo

deve-se frequentemente a duas condições principais: a primeira,

por deformação esquelética congénita e a segunda, por

amputação, cirúrgica ou acidental. Por sua vez a amputação pode

resultar de dois tipos de diagnóstico: um primário, no caso de

traumas e um secundário quando é fruto de avaliação medica.

Quando mais cedo for identificada a causa, mais cedo se poderá

controlar e solucionar de forma a obter menores danos e uma

melhor reabilitação.

3.1.1 Causas de amputação

Os indícios mais antigos são os de um crânio humano datado de

45000 anos que apresenta dentes marcados e alinhados de tal

forma que indica uma pessoa amputada a nível de membro

superior. Outro indício é representado em pinturas rupestres em

cavernas de Espanha e França, com aproximadamente 36000

anos, retratando mãos mutiladas. Mutilações que foram

retratadas igualmente no México, sugerindo a pratica de

mutilação para satisfazer os deuses em cerimonias religiosas.

Após este período essencialmente movido pela fé dos homens,

podemos referir as guerras como grandes causas de mutilação no

ser humano.

37


Actualmente, as causas mais comuns de amputação dos

membros inferiores e superiores são de ordem vascular, por

tumores, queimaduras, infecções, anomalia congénita ou traumas

provocados por acidentes de diversa natureza, Figura 3.1a. Pode-

se classificar estas causas em duas etiologias diferentes:

Congénitas e Adquiridas.

As amputações por malformação congénitas são em grande

parte o motivo de amputação de membros em crianças recém-

nascidas até aos dez anos. Na Figura 3.1b pode-se observar um

exemplo de malformação em adulto.

(a) (b)

Figura 3.1: (a) Amputação adquirida, (b) Malformação congénita (retirado de [Otto Bock, 2000]).

Pereira (2006), refere que as amputações adquiridas são por

sua vez classificadas como:

• doença vascular, como as arteriosclerose, tromboses ou

diabetes que é responsável por cerca de três quartos das

amputações, com uma maior ocorrência nos idosos;

• infecção aguda, em que a amputação permite salvar o

paciente;

38


• infecção crónica, que leva o paciente a sofrer várias

intervenções cirúrgicas e manter longos períodos de

incapacidade que põem em perigo o seu estado de

saúde;

• neoplasia maligna, que produza um crescimento

anormal, incontrolado e progressivo de tecido, mediante

proliferação celular;

• traumatismo, que pode acorrer com queimaduras,

congelamentos, explosões, conflitos armados, acidentes

de viação ou acidentes de trabalho, onde existe

destruição dos tecidos.

Cronologicamente, a maior incidência de perda de membros

ocorre na faixa etária entre os 50 e os 75 anos e está

principalmente relacionada com doenças vasculares, causadas

por diabetes com gangrena ou tabagismo. Em adultos a

amputação é, com maior frequência, associada a traumas directos

ou acidente e infecções crónicas. Em criança as deficiências ou

ausência de um dos membros são congénitas na maioria dos

casos, sendo as amputações adquiridas de um trauma ou

tratamento de doença maligna [Sampol, 1997].

Tendo em conta o facto de uma amputação ser demasiado

debilitante, quer a nível psicológico, quer a nível físico, a tentativa

de tratamento do paciente será sempre uma prioridade. Mas,

mais do que salvar um membro, salvar o paciente é primordial.

3.1.2 Níveis de amputação

O nível de amputação é geralmente definido pelo médico tendo

em conta a sua localização e as necessidades da mesma. Devendo

sempre localizar-se o mais distal possível de forma a facilitar a

39


realização da próteses do ponto de vista técnico. É importante

tentar manter os ressaltos e aproveitar o máximo do osso quando

possível para facilitar a fixação e o máximo de utilização dos

movimentos da parte restante do membro, também chamado de

coto [Boccolini, 1990].

O coto é considerado como um novo membro responsável pelo

controlo da prótese durante a deambulação. Para facilitar este

controlo, ele deve apresentar algumas características desejáveis,

tais como: nível adequado, bom estado da pele, ausência de

neuromas e espículas ósseas, boa circulação arterial e venosa,

boa cicatrização e ausência de edema proeminente.

Alguns pacientes podem apresentar um membro com uma

configuração, a nível de membro residual, que permite obter uma

melhora mobilidade do coto que seja mais útil para o controlo de

um dispositivo protésico. Logo, estas oportunidades não devem

ser sacrificadas por motivos puramente estéticos.

Estes níveis de amputação são classificados e escolhidos com

objectivo de permitir uma cicatrização completa e uma boa

funcionalidade do membro após reabilitação. O estado geral do

paciente, a sua idade, a coexistência de doenças associadas, o

risco cirúrgico e o contexto clínico em que se verifica a isquémia

são também factores determinantes da urgência e da escolha do

nível de amputação [Pereira, 2006].

• Amputação do dedo. Este nível de amputações é o mais

frequente, sendo realizado principalmente em pacientes

diabéticos com gangrena, úlceras neuropáticas ou

osteíte das falanges, Figura 3.2.

40


Figura 3.2: Amputação do dedo do pé.

• Amputação transmetatársica do pé. Consiste na

remoção de todos os dedos do pé e parte dos

metatarsos. Realiza-se quando há indicação para

amputação de vários dedos, havendo linha de

demarcação bem definida da zona isquémica, Figura 3.3.

Figura 3.3: Amputação transmetatársica do pé.

• Amputações transtársicas. A principal indicação para

este nível de amputação é a insuficiência arterial.

Classicamente, descrevia-se três tipos de amputações

transtársicas: Amputação de Lisfranc ou

metatarsotársica, Amputação de Choupart ou

mediotársica, Amputação de Syme ou desarticulação

tíbio-társica, Figura 3.4.

Figura 3.4: Amputações transtársicas.

• Amputação pela perna. Existem dois níveis de

amputação pela perna, o supramaleolar ou do terço

inferior e a do terço médio, vulgarmente designada por

“amputação abaixo do joelho”. A amputação

supramaleolar tem indicação em pacientes com mau

41


estado geral que apresentam gangrena ou infecção

disseminada do pé, Figura 3.5a. A amputação abaixo do

joelho é empregada com alguma frequência por diversos

motivos relacionados com gangrenas ou falência de

amputações transtársicas, Figura 3.5b.

(a) (b) Figura 3.5: (a) Amputação supramaleolar, (b) Amputação abaixo do joelho.

• Desarticulação do joelho. Este nível de amputação

apresenta algumas vantagens, tais como, menor

tendência às deformidades, facilidade para colocação da

prótese, maior controlo durante a marcha, entre outros,

Figura 3.6.

Figura 3.6: Desarticulação do joelho.

• Amputação acima do joelho. Esta amputação é indicada

quando não é possível a realização de um nível mais

distal, tendo em conta o facto de ser mais incapacitante

e com maior mortalidade operatória.

42


Associada a gangrena do pé com extensão da infecção

até a perna, impossibilidade de deambulação ou

gangrena do pé com anquilose do joelho, Figura 3.7.

(a) (b)

Figura 3.7: (a) Amputação do terço inferior da coxa, (b) Amputação do terço superior da coxa.

• Desarticulação da anca. Amputação raramente

realizada, executada em patologia neoplástica da coxa,

consiste na amputação do membro inferior pelo nível da

articulação coxofemoral.Para estes níveis de amputação

devemos utilizar próteses modulares, principalmente

pela complexidade mecânica das articulações do quadril

e joelho e pela redução de peso conseguida com estes

componentes, Figura 3.8.

Figura 3.8: Desarticulação da anca.

43


As amputações do membro superior mais frequentes são as

amputações de dedos da mão, desarticulações do punho,

amputações do antebraço, amputações pelo braço e

desarticulações escapulo-humeral [Pereira, 2006].

3.2 Próteses

3.2.1 Análise da história da prótese

Os avanços tecnológicos, a nível de assistências médicas,

proporcionam de forma crescente mais longevidade e uma

melhor qualidade de vida, o que nos conduz a um envelhecimento

da população e à cada vez maior necessidade de repor os órgãos

esgotados e gastos. Este poderá ser actualmente o motivo mais

evidente para justificar toda a investigação realizada neste

sentido, mas deve-se ter consciência que esta necessidade

permanece desde que o homem começou a consciencializar-se

das agressões físicas sofridas e marcadas no próprio corpo.

A história dos elementos protésicos começou inevitavelmente

por motivos meramente funcionais onde o homem utilizava

provavelmente um pedaço de madeira para se apoiar, de forma a

poder caminhar com apenas um membro inferior. As funções

cosméticas e psicológicas surgiram igualmente muito cedo como

podemos verificar nas civilizações Egípcias, Gregas e Romanas,

nas quais foram realizadas as primeiras ajudas de reabilitação

conhecidas como próteses. Inicialmente, estas próteses eram

integralmente concebidas por artesões em materiais como o

couro, a madeira ou o aço.

44


Na maioria dos casos a necessidade de cumprir uma

funcionalidade foi sempre responsável pela evolução dos

elementos protésicos. Desde guerras ao encobrimento de

deformações, estes produtos foram e serão reflexos do

aperfeiçoamento da medicina e da sua fusão com a tecnologia. A

ligação entre máquina e carne, que já é uma realidade, caminha

lado a lado com o desenvolvimento assistido de órgãos para

atingir o corpo perfeito, tornando-se mais evidente após a

revolução industrial, onde os pós-guerras revelam a triste

necessidade de reabilitar inúmeras pessoas mutiladas nos

combates.

Embora seja difícil determinar com exactidão quando é que o

homem demonstrou pela primeira vez o seu interesse pela

reabilitação, pode-se considerar indicações do aparecimento das

primeiras próteses como o dedo do pé confeccionado em madeira

e couro, Figura 3.9. Provavelmente, a prótese mais antiga

descoberta até o momento, esta de origem Egípcia, foi descoberta

ligada ao pé de uma múmia que segundo as estimativas, viveu

entre 1000 a.C. e 600 a.C. [Bodsworth, 2009]

Figura 3.9: Prótese realizada em madeira e couro (retirado de [Bodsworth, 2009]).

45


Um antigo poema sagrado indiano figura como o primeiro

registo escrito que faz referência ao uso de prótese. Escrito em

sânscrito3 entre 3500 e 1800 A.C., descreve a história de um

guerreiro que perdeu a perna numa batalha, mas que, com uma

prótese férrea, voltou para as batalhas.

Os motivos para proceder a amputação são variados. As

deformações congénitas sempre estiveram presentes, as

cerimónias religiosas, bem como as guerras que eram e

continuam a ser a mais frequente causa de amputação

traumática.

Em antigas culturas, tem-se conhecimento de amputações

causadas por doenças como gangrena, tuberculose ou lepra.

Nestes casos, a amputação da área afectada era aconselhada e as

cirurgias eram realizadas com anestesias e analgésicos,

recorrendo a extractos de plantas. Quando se tratava de castigo

judicial a amputação era realizada sem anestesia, utilizando a

técnica de guilhotina com um machado.

Os registos encontrados em cerâmicas de Moche4 descreveram

elementos como muletas que evoluíram para um produto que

liberta as mãos. As civilizações Egípcias, Gregas e Romanas foram

as impulsionadoras da medicina e da ciência protésica. Factos

verificados em registos de mitos, peças de cerâmica, Figura 3.10a,

jogos e membros protésicos encontrados, Figura 3.10b.

3 A língua sânscrita provém da Índia, é uma das línguas mais antigas da

família Indo-Européia e desenvolvido em torno de 1500 a.C. 4 A Civilização Moche (ou cultura Mochica, cultura Chimu Precoce, ou Pré-

Chimu ou Proto-Chimu) floresceu no norte do Peru entre 100 a. C. e o ano 800 [Wikipedia, 2009].

46


(a) (b)

Figura 3.10: (a) Prótese Romana de membro inferior, (b) Registo de uma prótese num Vaso Romano (retirado de [Northwestern, 2008]).

Na Idade Média, devido às técnicas primitivas usadas, apenas

os cavaleiros tinham próteses feitas pelos armadores para usar

nas batalhas. Alguns destes dispositivos eram significativamente

avançados para a época, mas normalmente pesados, incómodos e

pouco funcionais. Geralmente, eram pensados apenas para as

batalhas com intuito de segurar protecções ou apenas encaixar

em estribos, não para uso diário, como por exemplo caminhar.

Outrora, as próteses serviram como elemento cosmético e não

funcional. Assim, os fabricantes de armaduras conceberam as

próteses como extensões da armadura original do cavaleiro para

dissimular sequelas provocadas pelas batalhas, Figura 3.11.

(a) (b)

Figura 3.11: (a) Prótese não funcional do braço, (b) Prótese não funcional da perna (retirado de [UNAM, 2009]).

Com o aparecimento e uso da pólvora, bem como do canhão,

em 1346, a armadura começou a desaparecer e deixou lugar a

uma nova causa de danos traumáticos.

47


A época do Renascimento sinaliza um renascimento das

ciências e práticas médicas iniciadas pelos gregos e romanos. Um

exemplo do avanço destas ciências é o braço em ferro do cavaleiro

alemão Von de Gotz Berlichingen (1480-1562) que introduz alguma

movimentação independente dos dedos, como podemos observar

na Figura 3.12.

Figura 3.12: Braço em ferro com dedos articulados (retirado de [CIFSU, 2009]).

A maior contribuição para as ciências protésicas e cirúrgicas de amputação desta época foi efectuado por Ambroise Pare (1510-1590), um barbeiro cirurgião do exército francês que, durante as batalhas, teve a necessidade de desenvolver novas técnicas de amputação e reabilitação. Assim, as mãos de Alt Ruppin e Ambroise Pare são outros exemplos de prótese funcional, Figura 3.13.

Figura 3.13: Ilustração do mecanismo da mão artificial de A. Pare (retirado de [Imagemofsurgery, 2009]).

48


Alguns destes dispositivos mostram a contribuição de outros

artesãos, como os relojoeiros e marceneiros, onde o

funcionalismo e a estética são tomadas cada vez mais em conta. O

cirurgião holandês Pieter Andriannszoon Verduyn introduziu em

1696 uma nova forma de fixação e de interacção da prótese, como

ilustra a Figura 3.14.

(a) (b) Figura 3.14: (a) Fixação de uma prótese de membro inferior, (b) fixação de uma prótese de membro superior (retirado de [UNC, 2009]).

Semelhante aos conceitos actuais, a prótese fixa ao coto com

uma manga de couro, utiliza dobradiças externas e um pé de

madeira.

Em 1851, Dr. Frank Palmer projectou e patenteou uma prótese

do membro inferior em madeira, com uma união metálica no seu

interior para o joelho e o pé articulado, Figura 3.15a, controlados

através de elementos ligados do joelho ao tornozelo que permitia

através da flexão do joelho a movimentação do pé, Figura 3.15b.

(a) (b)

Figura 3.15: (a) Prótese e patente desenvolvida por Palmer, (b) Esquema do funcionamento interno (retirado de [UNIVIE, 2009]).

49


Douglas Bly inventou e patenteou a perna anatómica em 1858,

permitindo a articulação do tornozelo, através de uma bola de

marfim polida, o que, por sua vez, contribuiu para uma progressão

na marcha do utilizador da prótese, Figura 3.16.

Figura 3.16: Esquema de articulação do tornozelo (retirado de [UNIVIE, 2009]).

A guerra civil americana proporcionou entre 1861 e 1865 os

primeiros compromissos de um governo para apoiar os seus

veteranos, originando fortes apostas no desenvolvimento de

próteses numa época onde o número de amputados não pára de

aumentar.

J. E. Cabide, soldado amputado de uma perna, substituiu as

ligações metálicas do interior da perna anatómica desenvolvida

anteriormente, por um elemento de borracha, de forma a

controlar a flexão da articulação do joelho. Neste sentido,

reformulou o encaixe de madeira e desenvolveu o pé de borracha

que veio substituir o tornozelo articulado [UNIVIE, 2009].

Em 1863 Dubois D. Parmlee inventou uma prótese avançada

que introduziu o encaixe com sucção de ar para melhorar a

fixação ao coto, o pé com articulação múltipla e o joelho

policêntrico, Figura 3.17. Em 1863 August Gustav Hermann

sugestionou o uso do alumínio em substituição do aço. Esta época

foi propícia para o desenvolvimento das próteses, assistindo-se

50


por isso a uma proliferação de clínicas com trabalhadores

qualificados [CIFSU, 2009].

Figura 3.17: Esquema do encaixe com sucção (retirado de [UNIVIE, 2009]).

No período de 1914 à 1918, a Primeira Guerra Mundial vitimou

inúmeras pessoas, e deixou marcas em aproximadamente cinco

mil amputados nos EUA, quarenta e dois mil na Inglaterra e cem

mil dos exércitos europeus, o que resultou num avanço notável no

desenvolvimento de ajudas técnicas na Europa comparativamente

com os EUA. Face a este avanço, os cirurgiões e os protésicos

norte americanos uniram-se e criaram o American Orthotics.

Com a Segunda Guerra Mundial, o número de amputados foi

superior na América, o que intensificou a necessidade de investir

neste campo, obrigando a uma nova aposta nas ajudas técnicas

onde todos os esforços de associações, fabricantes e veteranos

tentaram afincadamente melhorar a qualidade de vida dos seus

compatriotas. Rapidamente, a configuração das próteses mudou,

e passou a oferecer produtos com uma aparência mais humana,

Figura 3.18.

Este período do pós-guerra aproximou diversas entidades que

apostavam na pesquisa e na investigação. Destacam-se os

51


serviços armados, os hospitais e as universidades. Foram então

introduzidos novos materiais nos processos e no fabrico de

próteses. A indústria aeronáutica introduziu o uso de

thermosetting resins nos encaixes e componentes estruturais.

Figura 3.18: Representação da tentativa de mimetismo do membro (retirado de [Thackraymuseum, 2009]).

Em 1947, iniciaram-se seminários educacionais relacionados

com as novas técnicas e novos componentes, onde se podia

aprender sobre o fabrico e alinhamento dos produtos. Em 1949,

foram criados parâmetros de certificação para avaliar as próteses

e, consequentemente, iniciou-se uma crescente oferta formativa.

Em 1970, foi o ano inaugural para a Sociedade Internacional para

Prótese e Ortótese.

A evolução tecnológica de Ortótese e Prótese tem investido no

desenvolvimento das suas pesquisas em diversas áreas,

nomeadamente na robótica, na biomecânica e na automação, a

fim de desenvolver novas gerações de membros artificiais.

Actualmente, já é possível reproduzir com grande fidelidade o

ciclo de marcha do ser humano. Por outro lado, a estimulação

mioelétrica aplicada nos processos de reabilitação vem

igualmente impulsionar grandes avanços neste campo, como

52


podemos ver no exemplo de Cláudia Mitchell com o braço biónico,

Figura 3.19.

Figura 3.19: Cláudia Mitchell com a sua prótese mioelétrica do membro superior (retirado de [Enciclopedia, 2007]).

3.2.2 Tipos de próteses

Pode-se numa primeira abordagem distinguir as próteses

externas que têm como principal função substituir um membro

amputado, como o caso de uma perna, e as próteses internas que

são introduzidas no interior do corpo, como por exemplo uma

prótese da anca. Actualmente, quase todos os órgãos humanos

são tratados ou mesmo substituíveis, como se pode observar na

Figura 3.20. Este projecto focou-se essencialmente nas próteses

exteriores do membro inferior.

53


Figura 3.20: Esquema da variedade de elementos protésicos existentes.

Citando Carvalho, as próteses segundo características próprias

podem ser divididas em dois grupos principais: próteses

exoesqueléticas e endoesqueléticas [Carvalho, 2003].

As próteses exoesqueléticas, igualmente conhecidas como

próteses convencionais, são confeccionadas com componentes de

madeira ou plástico. Estes componentes servem para realizar a

ligação entre o encaixe e o pé protético, Figura 3.21.

Figura 3.21: Prótese exoesquelética em madeira.

54


O facto de utilizar madeira permite aproveitar as paredes do

elemento para realizar o acabamento estético, além de ser um

elemento estrutural que suporte todo o peso do corpo. Pode-se

apontar como principal características o facto de não necessitar

de elevada manutenção comparativamente com outros tipos de

próteses. Mas, para alinhar o conjunto da prótese é necessário

desmontar os componentes e também tem limitações na prática

de actividades mais exigentes.

O segundo grupo, as próteses endoesqueléticas, representa

próteses modulares onde a conexão entre encaixe e pé protético é

realizado por meio de componentes modulares e tubos, o que

origina a utilização de espuma e meia cosmética como

acabamento estético. Esta configuração permite diversos tipos de

conformações a nível de desempenho da prótese e por

consequência a nível económico, o que as tornam superiores às

próteses convencionais sobre o ponto de vista funcional e

cosmético, Figura 3.22.

Figura 3.22: Próteses endoesqueléticas para amputação acima do joelho (retirado de [OttoBock, 2009]).

Neste grupo as questões mais técnicas, como o alinhamento da

prótese, não implicam desmontar todo o conjunto. O alinhamento

e a afinação de tensões podem ser resolvidos directamente em

cada componente através de parafusos ou reguladores.

Destaca-se a questão de alinhamento pelo facto de ser um

factor directamente relacionado com o conforto, a estabilidade e

55


uma boa harmonia durante a marcha. Este alinhamento é

alcançado através de três fases: o alinhamento de bancada, o

alinhamento estático e o alinhamento dinâmico.

3.2.3 Componentes da prótese

As próteses são constituídas por encaixes, articulações,

adaptadores, tubos de conexão e pés, Figura 3.23. Em certos

casos, é aplicado um revestimento cosmético produzido em

espuma. Estes componentes possuem características diferentes e

são escolhidos segundo as necessidades do paciente.

Figura 3.23: Componentes de uma prótese de membro inferior.

Independentemente do nível de amputação, o encaixe é

considerado o componente mais importante de uma prótese. Os

diferentes níveis de amputação têm necessidades diferentes e,

por consequência, encaixes diferentes. O encaixe tem como

funções fixar a prótese ao membro residual do paciente, envolver

o coto sem dificultar a circulação sanguínea e transmitir forças e

controlar os movimentos. Os pontos de pressão para fixação,

descarga de peso e suspensão da prótese devem ser definidos e

ajustados em cada paciente, de forma a evitar ferimento no coto.

Durante a marcha, as articulações que representam o joelho

têm como função proporcionar estabilidade na fase de apoio e

56


controlo na fase de balanço. Pode-se realizar ajustes através de

sistemas mecânicos ou por microprocessadores, no caso de

joelhos mais desenvolvidos, que vão alinhar a prótese para obter

mais conforto. Os joelhos protésicos são encontrados em modelos

convencionais e em modelos modulares.

Os modelos modulares adaptam-se a todos os níveis de

amputação e os convencionais, por apresentarem um bloco

superior do eixo de rotação, já são indicados com mais restrições,

principalmente por amputados com desarticulação do joelho e

amputação transfemural com cotos longos [Carvalho, 2003]. Estes

dispositivos podem ser classificados nas seguintes categorias:

• joelho com trava manual;

• joelho livre;

• joelho com fricção;

• joelho auto-freio ou auto-bloqueante;

• joelho policêntrico;

• joelhos pneumáticos e hidráulicos;

• joelho computadorizado.

Os pés têm igualmente diversas configurações e meios de

fixação com os outros componentes. A ligação dos pés às próteses

exoesqueléticas é realizada por meio de um tornozelo de madeira.

Para as próteses endoesqueléticas, a ligação é feita através de

adaptadores.

A escolha do tipo de pé depende do tipo de prótese, do local de

trabalho, de ambientes frequentados, do nível de amputação,

entre outros factores [Carvalho, 2003]. Existem diferentes tipos de

pés:

• pés não articulado;

• pés articulado;

• pés multi-axiais;

• pés de resposta dinâmica.

57


Os adaptadores e os tubos de conexão são escolhidos

dependentemente da configuração da prótese e dos seus outros

componentes.

O revestimento cosmético é realizado através de uma espuma

com variáveis espessuras. Assim, será escolhida a espessura que

mais facilita a aproximação das medidas do membro contra

lateral à amputação. Este revestimento de espuma pode ser

substituído por impressões realizadas directamente no encaixe,

para quem não sentir a necessidade de camuflar a prótese.

3.3 Conclusão

A amputação, como último desfecho possível ou como fruto de

um acidente, vem obrigar a uma reconfiguração da vida da pessoa

envolvida. Neste sentido e, após conhecer os aspectos físicos,

psicológicos, sociais e comportamentais da pessoa amputada,

uma correcta selecção de um dispositivo protésico é fundamental

para repor uma máxima qualidade de vida. É importante associar

os componentes certos para permitir realizar as tarefas antes

desempenhadas. Cada componente é crucial e tem a sua forma de

actuar. Fica claro que um componente para uso diário não terá

respostas adequadas a uma prática desportiva e vice-versa.

Para que a intervenção seja eficaz deve ser estudada em função

das características específicas de cada paciente, tendo sempre

em mente as condicionantes como o preço, a idade do utilizador e

o uso da prótese.

A evolução destes componentes será sempre ligada aos

avanços tecnológicos, bem como, às necessidades dos

utilizadores. Embora, esta pesquisa não apresente casos de

58


próteses invasivas, estes componentes estão progressivamente a

fundirem-se com o corpo. O processo deixou de ser apenas

mecânico e passa a ser fruto de múltiplas disciplinas ligadas à

medicina, às engenharias, ao Design e às tecnologias. A

abordagem na concepção destes elementos protésicos deverá ser

repensada.

59


CAPÍTULO

04 - ENQUADRAMENTO DO PROJECTO

60

Enquadramento do projecto

61


A fim de entender melhor os utilizadores de elementos

protésicos, foi realizada uma análise específica dos

procedimentos actualmente exercidos no Centro de Reabilitação

Profissional de Gaia (CRPG). Numa primeira fase, são relatados

todos os passos necessários para o fabrico de uma prótese, desde

a chegada do paciente até o fim da adaptação do mesmo ao

dispositivo aplicado.

Para apresentar uma solução sustentada, foi realizado, numa

segunda fase, um inquérito sobre a avaliação de riscos e de

necessidades direccionado aos pacientes, para assim, tentar

detectar alguma carência proveniente da utilização de uma

prótese de membro inferior.

4.1 Centro de Reabilitação

Profissional de Gaia

No âmbito deste projecto, o estudo das metodologias

actualmente utilizadas no desenvolvimento e produção de

dispositivos protésicos exteriores foi realizado nas instalações do

Centro de Reabilitação Profissional de Gaia, Figura 4.1.

62


Figura 4.1: Imagem do parque interior das instalações do CRPG (retirado de [CRPG, 2007]).

O CRPG foi criado por protocolo de acordo de cooperação entre

a Cooperativa para a Educação e Reabilitação de Cidadãos

Inadaptados de Gaia (CERCIGAIA), o Instituto do Emprego e

Formação Profissional (IEFP) e a Associação dos Deficientes das

Forças Armadas (ADFA). Desenvolve actualmente as suas

actividades nas suas instalações localizadas na Av. João Paulo II,

4410-406 ARCOZELO, Vila Nova de Gaia. Este centro é

especializado em consultoria, serviços de apoio à integração

profissional, tecnologias e serviços de reabilitação. Tem como

principal objectivo apoiar a (re)integração na vida activa e

profissional das pessoas que recorrem aos seus serviços.

O centro faculta igualmente vários serviços tais como:

orientação profissional, apoio ao emprego, ajudas técnicas e

tecnologias de reabilitação, formação profissional e readaptação

ao trabalho de forma a combater a exclusão social. A qualidade de

vida das pessoas com deficiência, no quadro de uma sociedade

inclusiva e de igualdade de oportunidades será sempre o principal

objectivo de entidades deste carácter.

Assim, de forma a progredir na prestação dos seus serviços, o

CRPG tornou os serviços de ajudas técnicas e tecnologias de

reabilitação independente e criou a marca Reatec, Figura 4.2.

63


Figura 4.2: Logótipo criado para os serviços de ajudas técnicas (retirado de [CRPG, 2007]).

Baseado num atendimento personalizado o centro efectua um

diagnostico personalizado para cada cliente e acompanha todo o

processo de produção e adaptação através de informações sobre

as ajudas técnicas e tecnologias de reabilitação disponíveis.

Também fornece aconselhamento e acompanhamento que

engloba diagnóstico de necessidades, definição das soluções mais

ajustadas, treino de utilização e apoio técnico continuado [CRPG,

2007]. Portanto, os produtos disponibilizados no centro incluem a

produção e comercialização de ajudas técnicas e tecnologias de

reabilitação, Figura 4.3.

Figura 4.3: Oficina Ortoprotésica do CRPG onde são produzidas as próteses.

64


4.2 Procedimentos actuais

Tendo em conta o facto de ser um processo essencialmente

artesanal e não sendo viável a produção em larga escala, os

pacientes são acompanhados individualmente durante todo o

processo de confecção e adaptação da prótese visando atender as

necessidades específicas de cada um.

Após o sucesso da cirurgia sucedem-se todos os

procedimentos de iniciação do paciente na instituição, momento

em que são identificados as suas necessidades para dar inicio a

um longo processo de criação e implementação da prótese que

lhe for destinada. As dificuldades e obstáculos enfrentados pelos

pacientes vão muito para além do período de recuperação da

amputação. A preparação psicológica para esta nova forma de

estar, sem os membros com os quais viveu até o momento, é

fundamental neste processo para ampliar as margens de sucesso.

Este acompanhamento pode ser realizado no centro com os

especialistas da área da psicologia, assegurando um apoio

contínuo em todas as fases da reabilitação.

A fase seguinte baseia-se na identificação do nível de

amputação de forma a avaliar o estado do membro residual para

analisar a viabilidade do uso de uma prótese. O coto deve estar em

condição de fazer a ligação com a prótese através do encaixe. Em

certos casos mais problemáticos, esta ligação pode originar uma

nova amputação do coto.

A criação dos encaixes é sempre um acto personalizado pelo

facto de cada paciente apresentar níveis de amputação diferentes,

65


cicatrizações em estados distintos, massa muscular mais ou

menos desenvolvidas, o que predispõe processos de fabrico

essencialmente artesanais com pouca precisão.

Numa primeira fase da realização do encaixe é efectuado um

levantamento métrico do membro residual tendo em conta as

zonas de apoio e articulações se for o caso. Esta medição pode-se

revelar inútil se o coto sofrer alguma alteração significativa de

volume, Figura 4.4.

Figura 4.4: Medição do coto para reprodução volumétrica (retirado de [DPO, 2009]).

Após o levantamento métrico do coto é iniciado o processo de

construção do encaixe através de moldes realizados

manualmente. As ligaduras de gesso são utilizadas para

reproduzir a volumetria do membro residual, Figura 4.5.

(a) (b)

Figura 4.5: (a) Aplicação do gesso no coto, (b) Molde obtido para vazamento do gesso (retirado de [DPO, 2009]).

66


Este molde “negativo” será posteriormente preenchido com

gesso para obter uma réplica do coto. Nesta fase, é igualmente

colocado um tubo dentro da solução a fim de obter um suporte

para manusear com a maior comodidade a peça de gesso, Figura

4.6.

(a) (b)

Figura 4.6: (a) Preenchimento do molde, (b) Réplica do coto obtido em gesso (retirado de [DPO, 2009]).

A superfície obtida requer uma rectificação geométrica perante

as medidas do coto recolhidas inicialmente, Figura 4.7, obtendo

assim, manualmente, o suporte físico para iniciar objectivamente

o encaixe, Figura 4.8.

(a) (b) Figura 4.7: (a) Verificação dimensional da réplica do coto, (b) Rectificação volumétrica (retirado de [DPO, 2009]).

67


Figura 4.8: Resultado final obtido após as rectificações.

A réplica do coto produzida será o suporte para realizar o

protótipo do encaixe em polipropileno (PP). O processo é realizado

na mesma oficina permitindo alguma autonomia de fabrico nesta

fase de implementação da prótese. A realização de um encaixe

num polímero classificado de termoplástico, como o polipropileno,

permite uma transparência que se revela indispensável no

momento de avaliar a zona de contacto na prova do encaixe com o

paciente, Figura 4.9.

Figura 4.9: Protótipo do encaixe obtido em polipropileno.

68


Uma vez concluído o protótipo do encaixe, o paciente volta ao

centro para realizar provas no intuito de optimizar as superfícies

de contacto. O coto deve estar perfeitamente apoiado a fim de

evitar problemas que serão reflectidos na marcha, no bem-estar

do paciente e na adaptação à prótese.

Nesta fase o técnico beneficia da transparência para analisar e

marcar o próprio encaixe para eventualmente proceder a algumas

alterações. O paciente executa a sua primeira interacção com o

encaixe e descreve as suas impressões, sendo esse o principal

meio de análise de superfícies de contacto, Figura 4.10a. Deverão

ser eliminadas zonas de pressão excessivas bem como bolsas de

ar que podem provocar instabilidade do encaixe. A pressão feita

no ísquio pelas bordas do encaixe é igualmente uma preocupação

tida em conta pelos técnicos, a geometria da terminação do

encaixe pode também trilhar a coxa e provocar extremo

desconforto, Figura 4.10b.

(a) (b)

Figura 4.10: (a)Primeira prova do encaixo pelo paciente, (b) Verificação da zona de contacto.

O passo seguinte progride para a realização do encaixe final

com base no protótipo realizado e testado com o paciente.

Geralmente, são utilizados materiais polímeros

69


termoendurecíveis vulgarmente chamados de resinas ou

materiais compósitos para revestir o elemento obtido, como

exemplifica a Figura 4.11. Pode-se igualmente usar este protótipo

como molde para produzir um encaixe empregando outros

materiais que por sua vez, vão gradualmente substituir

definitivamente o uso da madeira. Comparativamente com os

outros componentes produzidos industrialmente, o encaixe ainda

é o único componente que pode ser personalizado pelo paciente.

Figura 4.11: Elaboração do encaixe final com material termoplástico.

Os componentes utilizados para completar a prótese são

adquiridos pelo CRPG em diversos fornecedores segundo as

necessidades de cada caso. A diversidade de soluções técnicas é

muito extensa e permite neste momento responder à

especificidade dos pacientes tendo como principais restrições

questões monetárias que em grande parte dos casos condiciona o

dispositivo.

Para uma prótese do membro inferior será necessário adquirir

um “pé”, adaptadores / ligações, tubos e articulações. Estes

elementos são seleccionados dependendo de critérios como a

capacidade corporal do paciente, da sua actividade profissional

bem como das suas ocupações nos tempos livres. No caso de um

paciente com alguma actividade desportiva, necessita-se de um

70


programa de reabilitação e de componentes para a sua prótese

mais dinâmicos para alcançar maior desempenho.

A idade é igualmente um factor que merece particular atenção.

Não se deve ignorar as capacidades de um paciente idoso nem

forçar os seus limites e vontades. O desenvolvimento das

capacidades motoras e cinestésicas5 será sempre uma

dificuldade para pessoas com mobilidade reduzida como é o caso

nesta faixa etária.

Os aspectos cosméticos são igualmente pensados e resolvidos

com um revestimento em espuma que tenta apenas caracterizar o

volume do membro perdido, Figura 4.12. Este revestimento traz o

inconveniente de libertar um odor que pode criar alguns

constrangimentos para o utilizador da prótese.

Figura 4.12: Revestimento estético da prótese com furação para o interface da prótese.

Após a conclusão da prótese subsiste mais uma fase algo difícil

para o paciente, que é a afinação do elemento protésico para uma

correcta utilização. Uma má afinação da prótese leva ao aumento

5 O termo cinestesia refere-se ao sentido da percepção de movimento, peso,

resistência e posição do corpo, provocado por estímulos do próprio organismo.

71


de gastos energéticos da parte dos pacientes devido à

necessidade de compensação para manter o equilíbrio. A afinação

no CRPG é artesanal e funciona essencialmente por tentativa e

erro, o que pode por vezes magoar os pacientes. Em busca de um

alinhamento perfeito o dispositivo é usado em rampas, corredores

e escadas de forma a identificar alguma necessidade de afinação

para iniciar o processo de reabilitação. Salienta-se que o

alinhamento é crucial para evitar alterações no equilíbrio corporal

nos pacientes, o que pode ocasionar, por exemplo, um aumento

considerável de probabilidade de queda.

Depois da entrega do dispositivo ao paciente o processo de

afinação prolonga-se por tempo indeterminado. Sempre que

necessário a afinação deve ser repetida e subsiste igualmente a

hipótese de ser indispensável a repetição do encaixe. Este cenário

verifica-se quando o paciente perde peso devido ao uso da prótese

ou pelo contrário, quando o paciente aumente de peso devido ao

sedentarismo provocado pelos novos obstáculos que a sua nova

mobilidade lhe impõe. Estas situações provocam muitas vezes nos

pacientes de idades avançadas uma desmotivação em relação ao

uso do dispositivo e por consequência uma utilização diminuta do

aparelho.

A repetição do processo implica dispêndio de tempo, de

recursos humanos e económicos superiores ao que podia ser

esperado. Situações bem visíveis actualmente nas instalações do

CRPG, sendo possível observar diversos componentes, utilizados

na realização de encaixes para próteses, amontoados em estantes

da oficina ortoprotésica, Figura 4.13.

72


(a) (b)

Figura 4.13: (a) Moldes e encaixes residuais, (b) Moldes para vazamento de gesso.

4.3 Análise do público-alvo

Para desenvolver um projecto que melhore a oferta destes

dispositivos existentes no mercado, é necessário observar e

entender as pessoas no meio onde vivem e onde desenvolvem as

suas actividades a fim de, descobrir onde focalizar as atenções e

de propor um produto que venha dar a resposta ao problema.

Convém assinalar que um produto inovador não é uma invenção,

mas sim, algo útil que introduzimos no mercado.

Esta observação traduz-se num questionário (anexo 01),

constituído por vinte e uma perguntas, direccionadas para o uso e

para a segurança na utilização da prótese. Distribuído pelos

pacientes do CRPG, permitiu compreender um pouco mais, a

actividade e a interacção entre o homem e a respectiva prótese.

Observou-se que a iniciativa de uso da prótese, após a

adaptação e a reabilitação, não é directamente influenciada por

questões estéticas e que o aspecto da prótese não é grande

preocupação para o seu utilizador. Na leitura destes dados, é

importante referir que 78% dos inquiridos são do sexo masculino

e que as idades variam entre os 13 e 73 anos, sendo o valor médio

de 38.65 anos de idade. Para um utilizador de pouca idade, as

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76


essa adaptação deve ser acompanhada em todas as fases por

profissionais, desde a escolha dos componentes da prótese até à

preparação da marcha.

Tudo isso pode não ser suficiente para proporcionar uma plena

reabilitação. As situações ou ambientes recriados no CRPG são

situações mais comuns, como por exemplo, escadas, corredores e

rampas, mas num meio mais hostil o paciente deve recorrer à

perícia que só um membro natural pode realizar. Isto é, a nossa

estrutura óssea e muscular permite realizar determinados

movimentos, com mais ou menos rapidez e precisão, o que um

elemento protésico não permite fazer.

Quando se projecta ou selecciona uma prótese e os seus

componentes, subsistem múltiplos factores a considerar. Torna-

se necessário fazer algumas opções relativamente ao seu

desempenho e às suas propriedades conforme a actividade a que

se destina. Delinear as primeiras necessidades do cliente será o

passo inicial para obter o melhor resultado. Todos os

componentes serão então escolhidos de forma a criar um

conjunto equilibrado.

Não se pode criar um padrão de actividade para todas as

pessoas, principalmente para os pacientes mais novos, o que

implica na maioria dos casos a aquisição de mais do que uma

prótese para responder ao máximo de situações.

Os processos actuais necessitam, de um acompanhamento

competente e de uma prótese adaptada individualmente, o que

será sempre penoso para o paciente. Embora o paciente descreva

a sua prótese com satisfação, este não usa o dispositivo mais do

que o estritamente necessário, o que, por sua vez, leva à questão

de falta de perícia por parte do seu utilizador e, por consequência,

a um maior risco na sua utilização.

77


CAPÍTULO

05 — PROJECTO DE DESENVOLVIMENTO DO PRODUTO

78

Projecto de desenvolvimento do produto

79


Os objectivos de restabelecimento da locomoção, das

actividades diárias ou profissionais, só poderão ser atingido com

um dispositivo protésico adequado ao paciente e uma boa

reabilitação, o que na realidade nem sempre se verifica. Os

pacientes chegam aos centros com a prótese escolhida pelo

médico que faz o acompanhamento, que por sua vez, nem sempre

tem as melhoras habilitações para o fazer. O factor económico

condiciona igualmente o processo, pelo facto deste mesmo

médico ter um orçamento para dividir pelos inúmeros pacientes, o

que nos leva a convergir para um equipamento com menos

qualidade. Sabe-se ainda que, preferencialmente, a prótese

deveria ser colocada ao paciente no prazo de uma semana após

ser amputado e de cicatrizar, para não desabituar a marcha,

reduzindo assim o tempo de reabilitação.

Assim sendo, neste projecto procurou-se aplicar, com o

máximo de rigor, as fases do processo de desenvolvimento de

produto, nomeadamente:

• a fase de planificação do produto;

• a fase de desenvolvimento de conceitos;

• a fase de Arquitectura do sistema;

• a fase do projecto de detalhe e;

• a fase de teste e refinamento.

Isto é, obter um projecto que vem colmatar alguma deficiência

na relação entre prótese e paciente, bem como, minimizar os

aspectos negativos do processo de aquisição do elemento

protésico. Todas as fases executadas têm como intuito resolver

80


questões de forma, de estética, de interacção e de comunicação

do produto final.

5.1 Planificação do produto

5.1.1 Especificações

Relatos de utilizadores de próteses indicam que, de forma

geral, o uso da prótese não preenche grande parte do dia. Um

estudo sobre a utilização das próteses em membro inferior

realizado aos pacientes do CRPG deixa transparecer o que será

mais aproximado da realidade no que se refere a utilização destes

elementos protésicos. Com o auxílio de um pequeno aparelho

colocado nas próteses dos pacientes, foi possível fazer a medição

do tempo em que a prótese se encontra colocada e o tempo que

está a ser utilizada. As primeiras conclusões apontam para cerca

de 1.9% de utilização diária, o que ronda os quarenta e cinco

minutos de movimento durante um dia.

O ritual da colocação do encaixe promove o abandono do

dispositivo em situações mais controladas, como em casa, por

exemplo. A sua colocação deveria ser rápida e fácil de executar

para todos os utilizadores. Se for considerado o facto de que a

maioria dos amputados têm uma idade avançada e por norma

menos agilidade, o produto a desenvolver deverá então ser

aplicável em todas as situações e por todos os possíveis

utilizadores. Adequar-se ao utilizador no máximo de aspectos e

não comprometer o seu uso tendo em contas as limitações

humanas. Neste momento, o mercado oferece alguns encaixes

como interface com o coto, mas nenhuma solução cómodo, para a

sua colocação e a sua remoção.

81


Estes equipamentos de ajudas técnicas e de reabilitação são

delineados a partir de uma óptica médica e é dada muito pouca

atenção à sua aparência estética, à sua qualidade técnica ou à sua

qualidade ergonómica. Como exemplo, pode-se referir a espuma

utilizada para o revestimento cosmético, que liberta um odor

pouco atractivo e que se degrada com muita facilidade. Imagine-

se, por exemplo, uma situação em que se deixa cair café em cima

da espuma, naturalmente que o seu uso pode ficar comprometido.

Tendo em conta que as pessoas procuram uma alternativa para

poder ter uma vida dita normal através da prótese, deve-se

pensar na mesma como uma extensão do corpo. A prótese deve

colmatar a falta de mobilidade, a insegurança do seu utilizador e a

questão estética.

5.1.2 Restrições

Grande parte dos produtos disponíveis no mercado manifestam

falta de atenção relativamente às necessidades do paciente,

devido a persistência em concentrar os esforços na reprodução

perfeita do ciclo de marcha. Actualmente as próteses são

pensadas para caminhar, para correr ou adaptadas para outra

actividade, mas não para o dia-a-dia. A Figura 5.1 ilustra um

exemplo de simbologia utilizada pela empresa Össur (Islândia),

que define qual o tipo de actividade previsto, para cada

componente. Ainda não é possível jogar à bola com os filhos em

qualquer oportunidade, sem a necessidade de mudar de prótese.

Figura 5.1: Simbologia dos níveis de actividade (adaptado de [Össur, 2009]).

82


Uma das restrições será pensar na utilização da prótese em

actividades diárias, sem entrar em conflito com as questões

técnicas. A prótese deve manter-se “presa” ao coto e alinhada

para não provocar lesões. O produto desenvolvido pode ser

simples, mas o utilizador e os requisitos de uso do produto são

excessivamente complexos, as próteses deveriam funcionar tão

bem que o paciente se esqueça dela. Este princípio é muito

importante na área médica, já que se está a falar de objectos que

estão em contacto directo com o organismo e pretende-se que

façam parte do mesmo.

Sabe-se igualmente que a utilização de uma tecnologia mais

complexa não é praticável dentro do universo do CRPG e centros

semelhantes. O valor acrescentado da aplicação de componentes

ou de tecnologias mais avançadas pode inviabilizar os

procedimentos delimitados pelo centro. Tal complexidade

levantaria igualmente questões relativamente ao acesso ao

produto final e, consequentemente, a inclusão do máximo da

população.

5.1.3 Objectivos do projecto

A consideração do desenvolvimento de um sistema para

melhorar a segurança na utilização do dispositivo surgiu ao longo

de um diálogo com um utilizador durante o preenchimento do

questionário. Neste encontro, começaram a ser delineadas as

primeiras lacunas dos dispositivos actuais. Nesta abordagem,

salientam-se dois principais problemas:

• a segurança,

• os distintos requisitos de uso em diversas actividades.

Para contextualizar melhor a questão de segurança, pode-se

imaginar um paciente, utente dos transportes públicos em hora

83


de ponta, onde o caos instala-se, por vezes, de forma demasiada

violenta para uma pessoa em fase de reabilitação. Neste caso, o

portador de uma prótese pode provavelmente ficar com a prótese

presa em qualquer parte. Quando se é dependente destes

produtos, não se pode pensar que todos os componentes

funcionarão para sempre, em qualquer circunstância, sem se

degradarem ou sem perderem algumas das suas capacidades.

O outro aspecto destacado relaciona-se com a necessidade de

mudar de equipamento em função da actividade pretendida. A

Figura 5.1a apresenta próteses para a prática de ciclismo, de

caminhada, de corrida e para o dia-a-dia, por sua vez, a Figura

5.2b ilustra a troca de dispositivo. Dentro desta lógica de troca

versus necessidades, pode-se observar outra situação relatada

por alguns inqueridos; geralmente, os pacientes recorrem ao uso

de uma outra prótese para tomar banho.

(a) (b) Figura 5.2: (a) Próteses necessárias para actividades distintas, (b) Troca de dispositivo protésico (retirado de [AV, 2008]).

Com a identificação destas possibilidades de intervenção e

tendo em mente o facto de que, uma amputação ocorre

normalmente entre as articulações e raramente sobre elas, o que

permite ter uma hierarquia entre os componentes, sabemos que é

possível desenvolver apenas um dos componentes deste sistema

protésico. Isto é, temos os componentes chave para proporcionar

o movimento que são o joelho e o pé, e os elementos de ligação

84


que são os tubos e as uniões. Podemos assim, repensar ou propor

um elemento que possibilite corrigir estas questões.

Finalmente, o produto devera ser cómodo, ser fácil de utilizar e

ter um preço o mais reduzido possível. No entanto, as

expectativas do consumidor têm aumentado, o mesmo já não

espera apenas estas características, mas procura que o produto

origine outros sentimentos que reflectem prazer6 e melhorias de

desempenho.

5.2 Desenvolvimento de conceitos

Uma vez discriminadas as necessidades do paciente e as

especificidades do produto a desenvolver, procede-se à fase de

geração de conceitos onde surgem as representações das ideias

desenvolvidas ao longo do processo. A representação de ideias é

geralmente realizada, numa primeira fase, em suporte de papel,

onde o acto de desenhar estimula o pensamento e a reflexão

sobre a problemática que se está a representar. Numa fase mais

avançada, após obter algumas formas mais concretas, surge a

utilização de Softwares de Desenho Assistido por Computador. No

caso concreto deste Projecto, recorreu-se à aplicação de vários

sistemas, nomeadamente; ao SolidWorks 2008 para desenvolver a

modelação das peças, desenhos técnicos e Renderização dos

conceitos; as aplicações de manipulação de imagens para

melhorar e organizar as imagens realistas processadas

digitalmente no SolidWorks, pode-se citar o Adobe Photoshop CS3

e Adobe Illustrator CS3.

6 Entende-se por prazer a sensação induzida pela apreciação daquilo que

vemos ou sentimos, como bom, agradável, confortável ou desejável.

85


Com vista à optimização dos resultados na fase de

desenvolvimento do produto, procedeu-se a modelação com todo

o rigor geométrico e dimensional de uma prótese de membro

inferior cedida pelo CRPG. Assim, foi possível aplicar os

componentes desenvolvidos numa situação real, Figura 5.3.

Figura 5.3: Modelação de uma prótese através do SolidWorks 2008.

Sabe-se que para resolver o problema, é necessário idealizar

um elemento de ligação entre prótese e coto que permite remover

o dispositivo com um simples gesto. Porém, a função do encaixe é

bem clara, prender a prótese ao coto sem possibilitar qualquer

desvio. Este conceito de encaixe tradicional foi ultimamente

repensado e apresenta agora um conceito de osseointegração,

como ilustra a Figura 5.4. O conceito referido implica mais uma

cirurgia, da qual resulta a aplicação de um perno que faz a ligação

entre corpo e prótese. Tem-se então uma solução invasiva que

depende do estado do osso e do sucesso da cirurgia. Por outro

lado, este novo processo ainda requer alguma manualidade no

acto de colocação ou remoção da prótese, o que limita

consideravelmente a fluidez da acção.

86


Figura 5.4: Colocação do perno implantado no osso (retirado de [Sahlgrenska, 2009]).

Desenvolveram-se em torno desta questão três conceitos

preliminares que serão analisados e eliminados através da

avaliação das suas vantagens e das suas desvantagens até se

obter um conceito final.

5.2.1 Geração de conceitos

Primeiramente, ponderou-se um sistema de remoção de toda a

prótese que podia ser solucionado através do encaixe do coto,

realizado numa liga inteligente com memória de forma que se

adaptaria ao coto de maneira saudável e sem realizar todo o

processo de colocação.

Conceito 01.

Inspirado no caule de uma Rosa, Figura 5.5a, o conceito 01,

baseia-se na envolvência de um elemento protector que sustenta

um corpo principal. Este elemento será a estrutura, produzida em

alumínio, representada em verde na Figura 5.5b, que tem como

função suportar uma “meia” produzida numa liga com memória

de forma. O produto permitiria ser estandardizado como qualquer

87


peça de vestuário, com a mais-valia de se adaptar às alterações

geométricas do coto.

(a) (b) Figura 5.5: (a) Imagem de conceito (caule de uma rosa), (b) Conceito 01, Encaixe com memória de forma.

As ligas com memória de forma (SMA – Shape Memory Alloy)

são ligas da família dos metais com capacidade de retomar a sua

forma inicial quando submetidas a temperaturas altas, após ter

sida sujeita à deformação7. Este material inteligente aplicado

juntamente com uma malha elástica formam o corpo do encaixe

que se adapta ao coto do paciente com todo o rigor esperado e é

facilmente removido graças à sua elasticidade. Para manter

alguma rigidez do encaixe, este corpo é aplicado à estrutura a fim

de controlar a prótese, Figura 5.6.

7 Os metais e ligas metálicas são sólidos cristalinos, isto é, a sua estrutura

molecular forma uma rede onde é repetido o mesmo padrão de organização molecular em todo o material. Existem várias ligas com memória de forma com diferentes propriedades, tais como as temperaturas necessárias para a recuperação da forma original [Musolff, 2005].

88


Figura 5.6: Representação “realista” do conceito 01.

Este encaixe é constituído por cinco elementos e cinco

parafusos de fixação. Além da estrutura e do corpo principal, são

necessários mais três componentes de união para fazer a ligação

com os restantes elementos da prótese, Figura 5.7.

Figura 5.7: Vista explodida dos componentes do conceito 01.

Estes elementos são responsáveis por nivelar, por alinhar e por

unir o encaixe com o todo, conservando a configuração da prótese,

Figura 5.8.

89


Figura 5.8: Aplicação do conceito 01 numa prótese.

Mais tarde, após uma análise mais aprofundada deste conceito,

concluiu-se que a complexidade e a envergadura económica do

primeiro conceito exigiram uma reformulação do pensamento

inicial.

Conceito 02.

Tendo em conta a hierarquia dos componentes da prótese,

surgiu um conceito de um elemento que pudesse interagir com os

restantes e tornar o produto mais flexível, Figura 5.9. Este

componente colocado como peça de união, possibilita, após ser

90


destravado, movimentar a prótese através do seu núcleo esférico

e assim facilitar o manuseamento da prótese. Isto é, se a prótese

ficar presa, pode-se impulsionar uma rotação de parte da mesma.

(a) (b)

Figura 5.9: (a) Esboço do Conceito 02, (b) Renderização do Conceito 02.

Para poder activar o componente, Figura 5.10, o utilizador terá

de deslizar o anel central (01) que é comprimido por uma mola

colocada no seu interior. Mantendo o anel na posição que permite

a rotação da esfera (02) na parte sobejante para movimentar a

prótese. As duas extremidades estão preparadas para receber o

tubo utilizado nas próteses e fazer assim a união dos mesmos.

Figura 5.10: Destravamento e rotação do componente.

91


A procura de soluções mecânicas para este produto permitiu

perceber que além de poder mover a prótese em caso de

acidente, este produto poderia oferecer mais ao seu utilizador.

Conceito 03.

Tendo em conta a diversidade de possibilidades de conectar

dois componentes, a solução elaborada no conceito 03 vem

resolver a questão de segurança e a questão de requisitos de uso

em diferentes actividades.

Para manusear mais facilmente o elemento protésico, foi

desenvolvido um encaixe rápido que fragmenta a prótese em duas

partes. Na Figura 5.11, pode-se observar um exemplo do seu

funcionamento; no caso de uma prótese para amputação

transfemural, o encaixe pode ser colocado logo após o coto e

permite soltar ou substituir os outros componentes. O facto de

manter o encaixe do coto possibilita uma redução de custos para o

paciente, que poderá usufruir de várias próteses com apenas um

encaixe atenuando o demoroso processo de fabricação do encaixe

descrito no capítulo IV.

Figura 5.11: Conceito 03; encaixe rápido aplicado numa prótese de membro inferior.

92


5.2.2 Selecção de conceitos

O objectivo da avaliação e selecção de conceitos não é apenas

seleccionar o melhor conceito, mas sim, o melhor conceito para

ser desenvolvido à luz das necessidades do utilizador. De acordo

com Ulrich e Eppinger, a decomposição da qualidade dos

conceitos nem sempre é fácil. Pode-se melhorar os conceitos pelo

cruzamento dos mesmos, tendo em conta o preço de produção, a

fim de permitir o seu sucesso económico [Ulrich, 2008].

A apreciação das vantagens e desvantagens de cada conceito

tendo em conta a análise de uso e de custo mostra-nos que o

conceito mais exequível será o terceiro conceito, o encaixe rápido,

sendo que todos os outros, por motivos tecnológicos ou

económicos revelam maior complexidade de execução.

O interesse principal deste dispositivo, prende-se no facto de se

poder mudar um componente sem repetir todo o processo de

colocação de elementos a volta do coto e assim adquire-se mais

eficiência na utilização de qualquer dispositivo a nível de membro

inferior ou ao nível de membro superior. Para os técnicos,

nenhum procedimento novo seria introduzido, isto é, adquira-se o

componente e aplica-se no componente tubular da prótese como

uma união convencional.

Deve-se considerar a eficácia com que o produto cumpre a sua

função, a facilidade de limpeza e a conservação do mesmo. O

benefício de aplicar este encaixe passa pela vantagem de tornar

uma prótese modular.

93


5.3 Arquitectura do sistema

“A decomposição da função global em sub grupos de

funções ou funções elementares que, combinadas de forma

apropriada permitem executar a função global do produto.

Cada grupo correspondera a um módulo que, passara a

constituir os blocos construtivos do produto. Combinados de

diferentes formas permitem construir variantes do produto,

por exemplo uma família de produto.” [Ulrich, 2008]

Baseado nos princípios da arquitectura do sistema, apresenta-

se algumas características do produto através da configuração do

produto e aplicação da ergonomia. Devendo, preferencialmente,

existir uma harmonia total entre determinações funcionais e da

sua expressão estética, o encaixe é constituído por dois

componentes principais designados por módulos, o módulo de

fixação superior e o módulo de fixação inferior.

5.3.1 Configuração do produto.

Relativamente à forma do produto, uma grande diversidade de

sensações tácteis podem ser conseguida através da sua

geometria, geralmente, por meio de nervuras, de relevos ou de

entalhes nas superfícies que irão ser manipuladas pelo utilizador.

No caso dos módulos de fixação, como o nome indica, servem

para fixar o encaixe ao tubo. A sua geometria é semelhante aos

componentes de união disponíveis no mercado, o que não altera a

configuração dos tubos, uma vez que o aperto é realizado por um

parafuso de cabeça cilíndrica colocado em cada módulo. É

fundamental o correcto dimensionamento dos componentes, uma

94


vez que eles são destinados a ser introduzidos num sistema

existente.

O módulo de fixação superior, Figura 5.12, vem realizar a

ligação da parte mais próxima do corpo com os restantes

componentes. Isto é, no caso de uma prótese de membro inferior,

este será colocado após o encaixe do coto. Este módulo é por sua

vez subdividido num módulo de interface.

Figura 5.12: Módulo de fixação superior.

Este módulo de interface com o utilizador é configurado para

soltar parte do encaixe, e a sua textura em alto-relevo foi pensada

para não escorregar, Figura 5.13.

Figura 5.13: Módulo de interacção com utilizador.

95


Reforçada pela cor vermelha, esta textura indica rapidamente

que este componente é essencial para interagir com o produto.

Por vezes, quando confrontados com dificuldades no processo

de comunicação entre o produto e o utilizador, a cor é a primeira a

ser assimilada e só depois a forma do produto. Sabe-se que cada

cor possui a capacidade de tornar o produto agradável ou

desagradável. O estudo de cor merece uma grande atenção tendo

em conta que as cores estão actualmente relacionadas com

códigos e significados, neste caso, o vermelho assemelha-se com

o perigo.

Por último, o módulo de fixação inferior é colocado no corpo da

prótese que se deseja remover com mais facilidade, Figura 5.14. É

o componente menos complexo, que poderá ser colocado noutro

corpo de prótese e encaixado no módulo de fixação superior com

um simples movimento. Pode-se observar que a geometria destes

módulos não contém partes que possam ferir o utilizador, mesmo

em situações mais constrangedoras. Foi introduzido dois batentes

no perno a fim de impedir a rotação dos componentes.

Figura 5.14: Módulo de fixação inferior.

96


O seu modo de funcionamento é relativamente simples, o

produto é colocado pelos técnicos na produção da prótese e passa

por todos os procedimentos de reabilitação habituais. A prótese é

alinhada com a sua configuração básica, e posteriormente, pode-

se colocar componentes direccionados para uma actividade

específica e a prótese é novamente alinhada. Quando o utilizador

necessitar desacoplar parte da prótese, movimenta o anel de

segurança do encaixe, que por sua vez, solta o perno que liberta

parte do encaixe. Podendo, de seguida, colocar outros

componentes e iniciar a marcha rapidamente.

5.3.2 Ergonomia

O alcance é uma medida que está relacionada com o

deslocamento dos segmentos corporais no espaço, de modo

a cumprir uma dada tarefa, estando normalmente

relacionados com tarefas de agarrar e/ou operar controlos

manuais ou pedais [Rebelo, 2004].

O nível de usabilidade está relacionado com as capacidades de

percepção e de tomada de decisão do utilizador, o produto tem

que ser adequado às capacidades cognitivas do ser humano.

Procurando optimizar esta interacção, o Designer deve também,

de uma forma integrada, promover a segurança e o bem-estar do

utilizador. A diversidade dos elementos protésicos não permitem

determinar o local exacto da colocação do encaixe, mas, para que

se possam estabelecer todas estas interacções, entre o utilizador

e o produto, o encaixe deverá ser colocado estrategicamente

tendo em conta a amplitude de movimento e de acção. O objectivo

principal é permitir o acesso ao encaixe de forma segura e rápida.

A qualidade ergonómica de um produto abrange a adaptação

97


antropométrica e a utilização confortável tendo em conta as

proporções do corpo humano.

O manuseamento do módulo de interacção é facilitado pela sua

dimensão, tendo em conta o seu diâmetro de 30 mm, ele não

apresenta dificuldades em ser movido. A força que a mola exerça

neste módulo não impede que utilizadores com problemas de

motricidade o possam deslocar. O relevo colocado na parte

central permite pressionar o módulo para cima com mais

comodidade, Figura 5.15.

Figura 5.15: Saliência de contacto.

5.4 Projecto de detalhe

Esta fase do desenvolvimento de produto vem definir com mais

exactidão as características técnicas da proposta. Numa primeira

fase, apresenta-se o material adequado para o seu fabrico e numa

secunda fase apresenta a sua forma final. Efectivamente, esta

forma final poderá ser alterada ao longo do seu percurso no

processo de produção, uma vez que alguns constrangimentos

ainda podem surgir e forçar alguma rectificação.

98


5.4.1 Selecção de materiais

“Tradicionalmente o termo produto era apenas o objecto em

si, mas muitas vezes também é o interface ou a superfície de

uso que são configurados pelo Designer.” [Bürdek, 2006]

Os materiais e as tecnologias de produção assumem uma

especial importância no desenvolvimento de produtos. A selecção

dos materiais e dos processos de produção devem ser

cuidadosamente realizadas. A selecção de materiais é um

processo influenciado por muitas variáveis, consequentemente,

para obter a melhor ou mais optimizada solução, será sempre

necessária uma escolha adaptada aos requisitos do produto e da

empresa que o produz, podendo mesmo tornar-se num exercício

complexo.

Podem-se considerar que, a selecção dos materiais deve ter

em consideração as suas propriedades físicas, químicas e

mecânicas dos materiais, no entanto, estas informações devem

ser avaliadas dentro de cada contexto. Quando se fala de

propriedades de um material, são tidos em conta os seguintes

factores:

• propriedades mecânicas: tensão, rigidez, ductilidade,

dureza, elasticidade, fadiga e trincas;

• propriedades físicas: densidade, calor específico,

expansão térmica, condutividade, ponto de fusão,

propriedades eléctricas e magnéticas;

• propriedades químicas: oxidação, corrosão, degradação,

toxicidade, inflamabilidade.

99


Quando se realiza a escolha do material para um uso mais

íntimo, surge outra situação que se prende com a esterilização.

Alguns materiais podem sofrer efeitos indesejáveis quando são

sujeitos a esterilização, seja ela por acção do calor, por químicos

ou por radiação. No caso concreto das próteses exteriores, fica

realçado o facto de ser um elemento não invasivo,

consequentemente, não terá tantas implicações a nível de

selecção de materiais.

Após uma análise da oferta do mercado, pode-se observar que

os materiais utilizados neste tipo de componentes são o Alumínio,

o Aço, o Carbono e o Titânio. Sendo a fibra de Carbono

frequentemente utilizada na concepção dos tubos de união pela

sua resistência e leveza.

Dos vários elementos que constituam o encaixe, é proposta a

utilização do Alumínio, que pelas suas propriedades obtém os

requisitos desejados. Este material metálico, não ferroso, permite

a utilização de diversos processos de transformação, como por

exemplo por laminagem, por extrusão, por vazamento ou por

injecção [Barralis, 1997].

Saliente-se ainda, que a facilidade de reciclagem deste

material, quando o produto deixa de desempenhar a sua função,

permite obter novos produtos e limitar alguns danos ecológicos.

Tendo em conta que o alumínio não ligado tem ainda

propriedades mecânicas um pouco reduzidas, devem-se adicionar

elementos para melhorar essas propriedades. Relativamente à

resistência à corrosão, ela pode ser melhorada por anodização.

Para obter melhor resistência mecânica, a utilização de uma liga

da série 2000 será mais adequada [Barralis, 1997].

100


5.4.2 Componentes

Com o auxílio do Software SolidWorks 2008, realizaram-se

algumas simulações do produto final, nomeadamente do

comportamento e do aspecto final com os materiais definidos para

cada componente. O produto é constituído por dois componentes

principais, Figura 5.16, o módulo superior (do lado esquerdo) e o

módulo inferior (do lado direito).

Figura 5.16: Principais componentes do produto.

A Figura 5.17 expõe as peças que constituem o módulo superior

através de uma perspectiva explodida. Pode-se observar o módulo

de interacção, numa primeira versão, que é movimentado pela

mola, e os batentes colocados nas partes laterais de forma a

prender o módulo inferior através dos orifícios do corpo principal.

Os reforços estruturais do módulo superior vão, além de

aumentar a sua resistência, permitir travar a mola. Existe

igualmente uma ranhura no corpo principal a fim de poder colocar

o tubo, e mesmo no caso de existir alguma variação dimensional

do mesmo, o parafuso permite apertar o todo.

101


Figura 5.17: Vista explodida dos componentes do módulo superior.

5.4.3 Desenhos técnicos

O desenho como linguagem representa os produtos na sua

vertente técnica, de uma forma completa e rigorosa, e sem

qualquer ambiguidade. É uma ferramenta importante para a

execução de qualquer projecto, apesar de ser um pouco esquecido

pelo facto da interacção entre computadores e máquinas de

produção ser cada vez mais eficaz.

Ele fixa um objecto com todas as exigências úteis para a sua

materialização, podendo traduzir-se pela representação da forma,

das dimensões, das tolerâncias, dos acabamentos superficiais,

etc., Figura 5.18.

Nos anexos 02 seguem todos os desenhos necessários para a

perfeita compreensão do produto.

102


Figura 5.18: Desenho de conjunto do encaixe.

5.5 Teste e refinamento

Os modelos obtidos através de diferentes tipos de processos de

representação, ou seja, através do Desenho Assistido por

Computador podem impulsionar muitas vantagens para a

implementação de um produto. Com o auxílio do modelo virtual

103


em 3D ou de um protótipo é possível explicar detalhadamente

todos os pormenores do produto, de que forma irão ser feitos e o

resultado final previsto.

O modelo virtual tridimensional, além de ser uma mais-valia

para persuadir os apreciadores do projecto, soluciona diversos

aspectos limitando os custos de desenvolvimento. A visualização

computacional simula quase na sua totalidade todo o processo,

desde a modelação dos primeiros esboços até a produção e

embalagem do mesmo. As Figuras 5.19 e 5.20 exibem o produto

colocado na prótese na sua posição mais adequada. Pode-se

observar que o encaixe não interfere com qualquer outro

componente.

Figura 5.19: Exemplo de colocação do encaixe.

104


Figura 5.20: Pormenor de colocação.

Quando se fala em introduzir um produto no mercado, a

questão estética tem certa relevância para a sua aceitação por

parte dos consumidores. A criação de uma marca e da sua

respectiva imagem representa uma ligação entre produto e

utilizador. Quando se pensa numa marca, pensa-se na imagem do

produto, na sua utilidade, no meio em que é utilizado ou no seu

prestígio, por isso, uma imagem deve ser um reflexo de tudo o que

ela representa.

A criação de um interface visual do encaixe, a sua marca, deve

transmitir aos pacientes confiança no produto e noção da sua

flexibilidade, Figura 5.21.

Figura 5.21: Logótipo do encaixe rápido de segurança.

105


Mais do que uma simples silhueta, esta representação de uma

figura humana tenciona expressar a determinação e a auto-

confiança do paciente.

Os círculos intersectados procuram desvendar a versatilidade

do encaixe, que tem capacidade de desempenhar qualquer

actividade. Representam igualmente a simbologia aplicada para

definir a união, frequentemente utilizada nos Softwares de CAD.

A designação escolhida, FGS – Fast Groove of Safety, traduzida

como Encaixe Rápido de Segurança deseja expor de forma clara e

directa o produto. Este logótipo é aplicado na superfície junto ao

parafuso, tendo em conta a sua melhor visibilidade, Figura 5.22.

Figura 5.22: Aplicação do logótipo no produto.

5.6 Conclusão

Com as metodologias projectuais pode-se organizar as fases

que levam ao desenvolvimento de um produto, assim, planeiam-

se os passos previsíveis, bem como a ordem de entrada e as

106


respectivas relações com as outras fases. No caso dos passos

imprevisíveis, só é possível resolve-los se a metodologia for um

sistema aberto, cuja elasticidade permite retrocessos a fases

anteriores para reformular acções.

Este capítulo descreveu todas as acções finalizadas ao longo do

desenvolvimento do produto em questão. A planificação do

produto tentou definir as especificações e os seus objectivos,

criando assim uma base sólida para o desenvolvimento do

projecto. Sendo os conceitos 01 e 03, as duas propostas mais

próximas de satisfazer o público ao qual se destina o produto, a

fase de selecção de conceito foi importante para a tomada de

decisão da escolha do conceito 03. Adequado aos requisitos de

segurança e versatilidade, foi desenvolvido com mais pormenores

até a sua completa planificação.

Efectuaram-se nas fases seguintes, os passos de configuração

do produto e a definição mais detalhada das suas especificações.

Os desenhos rigorosos dos seus componentes apresentam

detalhadamente as suas dimensões e pormenores passíveis de

serem úteis para a compreensão do encaixe desenvolvido.

A parte final deste capítulo fez-se uma abordagem mais

representativa da solução proposta, sendo apresentadas imagens

fotorrealistas dos componentes e o logótipo alusivo ao projecto.

O Designer deve desenvolver projectos que prevejam

necessidades, para tal, a versatilidade do produto apresentado

vem preencher requisitos de uso que outros produtos não

oferecem. Pode-se utilizar no dia-a-dia componentes casuais e

sem esforço colocar um elemento adequado para a prática de

desporto, por exemplo. A versatilidade de um produto é neste

momento quase um requisito obrigatório, uma vez que

actualmente, pouco são os objectos que desempenhem apenas

uma função. Esta ideia é perfeitamente visível nos produtos como

107


os telemóveis, onde a função de comunicar foi ampliada com

aplicações como: calculadora, jogos, máquina fotográfica, relógio,

calendário e muitas outras.


109


CAPÍTULO

06 - CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS DE TRABALHO FUTURO

110

Conclusões e perspectivas de trabalho futuro

111


6.1 Conclusões finais

Integrada num curso de Mestrado em Design industrial, este

projecto de Dissertação teve uma abordagem mais prática, sendo

que se acredita que o Designer tem um papel de relevância na

optimização da qualidade de vida das pessoas. Os seus actos,

geralmente materializados em produtos, vão proporcionar acções

e sensações nos utilizadores que podem mudar alguns

comportamentos.

Se é infelizmente impossível devolver um membro amputado,

pode-se realizar esforços para melhorar a qualidade de vida das

pessoas amputadas. Foi neste sentido que progrediu o trabalho

desenvolvido nesta Dissertação. Com este projecto procurou-se

preencher uma lacuna existente no mercado relativamente à

agilidade das próteses, sendo elas, elementos de difícil

manejamento e pouco flexíveis no que diz respeito ao seu

desempenho. Este produto pode facilitar a reabilitação dos

pacientes, proporcionando mais segurança pelo facto de se poder

soltar rapidamente a prótese quando necessário. Numa fase mais

avançada da sua reabilitação, quando o paciente já adquiriu toda a

agilidade que lhe permite realizar movimentos mais complexos, o

paciente pode substituir componentes mais estáticos por uns

mais dinâmicos, sem passar pelo ritual da colocação do encaixe

para coto.

112


Seria utópico afirmar que determinado produto pode satisfazer

eternamente as necessidades das pessoas, é necessário

compreender a constante mutação do mundo actual, o que obriga

a uma actualização permanente dos objectos, pelo que este

encaixe arrisca prever futuras necessidades dos pacientes.

Quando se pensa nos novos conceitos de osseointegração, o perno

implantado no coto poderá muito bem passar a ser um

componente que interage com o encaixe. Isto é, substituir os

parafusos que agregam o perno à prótese e utilizar o encaixe

rápido.

O desenvolvimento do produto, transcrito neste documento,

procurou implementar em cada fase os valores e competências

adquiridas no decorrer do ano curricular. A abordagem teórica

considerada essencial para o êxito do projecto apresenta em

primeiro lugar, os conceitos de Design industrial fundamentos

pelo estudo da sua origem e da sua abordagem aos projectos.

Posteriormente, apresenta a áreas de intervenção do produto

desenvolvido que gravita em torno da reabilitação e ajudas

médica. Esta fase permitiu identificar e resolver alguns dos

problemas que foram surgindo e a manter um raciocínio

adequado em todos os passos seguidos.

A consulta junto dos potenciais utilizadores foi um factor chave

no desenvolvimento do encaixe. Independentemente das fases

adoptadas na metodologia do projecto, esta análise não pode ser

nem esquecida, nem desprezada. O diálogo com os pacientes,

permite alcançar uma perspectiva de usabilidade de um produto,

impossível de contemplar de outra forma. Uma vez transformada

em requisitos de uso, esta análise converte-se em ideias

posteriormente materializadas em propostas de produto.

Ultrapassada a fase de filtragem de conceitos, o produto obtido

foi desenvolvido com o auxílio de ferramentas de CAD, a fim de,

efectuar os processos de refinamento e de representações

113


técnicas adequadas ao projecto. Este processo abrange

igualmente uma proposta de uma identidade comercial para

reforçar a posição do produto num possível mercado.

O encaixe desenvolvido abraça os objectivos de contribuir para

uma melhor qualidade de vida dos pacientes amputados. Ainda

que concluído o trabalho académico, o projecto terá continuidade

a fim de dar mais um passo na qualidade das ajudas técnicas para

a reabilitação.

6.2 Perspectivas de trabalho futuro

“Nos próximos dez a vinte anos, ocorrerá um desvio cultural,

em que adoptaremos tecnologia robótica, silício e aço nos

nossos corpos para melhorar as nossas capacidades e a

nossa compreensão do mundo. Pessoas que não são cegas

poderão optar por instalar num dos seus olhos um aparelho

sensível a infravermelhos ou a ultravioletas.” [Brockman,

2008]

A necessidade de reciclar o corpo já faz parte da cultura actual

e intensifica-se com os avanços da tecnologia. Pode-se perguntar

porquê duplicar simplesmente um membro perdido se é possível

melhorar o seu desempenho? Uma nova forma de ver o corpo,

amplificada após uma amputação, pode levar a pensar no uso de

uma prótese como um upgrade do corpo. O corpo poderá ser visto

como uma máquina que se sujeita às mesmas manipulações

tecnológicas aplicadas habitualmente as máquinas. Tem-se já há

algum tempo Pacemakers e ancas artificiais, corações artificiais

e, recentemente, esta a tornar-se comuns as próteses neurais

114


mais complexas. Já não existe corpos imunes à tecnologia, da

mesma forma que não existem um modelo de corpo único.

O homem sempre procurou a utilização de ferramentas que

facilitem e superem as capacidades do corpo, sendo o carro um

dos primeiros sistemas para ampliar a sua locomoção. Estas

ampliações surgiram com cada vez mais regularidade até o ponto

de sermos dependente das mesmas. Toda uma nova forma de

relacionamento entre homem e tecnologia impulsionada pela

dependência da técnica e do seu conforto contribuirá para uma

adaptação ou uma mutação do ser humano. Autores como Donna

Haraway, Ieda Tucherman, José Bragança de Miranda ou José

Bartolo, estudaram o sentido da assimilação da máquina pelo

organismo/corpo, e descrevem a máquina como uma prótese

poderosa e intima que reconfigura o próprio corpo e sua relação

com a realidade.

Sem a pretensão de criar dispositivos que transfiguram o

homem num Ciborgue, ambiciona-se a continuação do conceito de

acoplagem de elementos, tecnológicos ou não, ao corpo humano.

“O avanço das ligações entre o corpo humano e as mais

variadas próteses externas e internas não fez do humano um

ciborgue. É tão delirante ver num homem com parcelarei e

anca metálica um ciborgue, como ver num velho a jogar às

escondidas uma criança. O que a prótese (qualquer prótese

a começar pelo espelho) gera em contacto com o corpo

humano é a transformação do corpo em superfície

intensiva.” [Bartolo, 2007]

As fronteiras entre o homem e o Ciborgue ainda estão distantes

embora algumas empresas como a Festo (2009), tentam

115


desenvolver produtos de extrema qualidade, direccionados para a

mimetização do homem.

A elaboração de novos produtos deve fundamentar-se na

criação de uma solução sustentável, que só será possível através

da integração de vários tipos de conhecimentos, nomeadamente

das áreas médica e das engenharias, facilitada pelo papel que o

Designer deve ter na elaboração de novos produtos.

Quando referido o termo acoplar elementos ao corpo, deve-se

ter a noção que o corpo não é o somatório de elementos de

substituição. Não podemos apenas colocar um braço biónico sem

perceber que isto implica todo um processo de adaptação e

reabilitação.

A perspectiva de trabalho futuro baseia-se na ambição de

oferecer ao ser humano, próteses ou ortótese como alternativa às

capacidades do corpo, ou à falta delas. Pode-se fazer uma

analogia com o facto do computador pessoal ampliar a memória e

as capacidades de expressão do homem, assim como permitir a

comunicação de pessoas incapacitadas.

O desenvolvimento deste encaixe rápido realizado no âmbito

desta Dissertação será o ponto de partida para o conceito de

modularização das extensões do corpo. Para tal, a materialização

e ensaio são passos futuros indispensáveis.

116


BIBLIOGRAFIA


118

Bibliografia.

119


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123


ANEXOS

124

Anexos

Anexo 1: Questionário

O questionário desenvolvido no âmbito deste projecto foi

apresentado em três folhas A4, com vinte e uma perguntas

direccionadas aos utilizadores de próteses do membro inferior.


Este questionário está na base de um trabalho de investigação no âmbito de uma dissertação de Mestrado em Design de Equipamento. Este questionário destina-se a identificar e fazer o levantamento dos problemas que as pessoas que utilizam próteses sentem na sua utilização. Alguma insuficiência que possa tornar uma prótese menos segura ou desconfortável para o utilizador ao mesmo para quem o rodeia. Desta forma pretende-se melhorar a relação que o utilizador tem com estes dispositivos. Os dados recolhidos são confidenciais e serão exclusivamente utilizados neste projecto.

Apoio institucional

Dispositivos Protésicos Exteriores.

01- Está actualmente activo profissionalmente? Sim. Qual é a actividade? __________________________ Não.

02- A actividade profissional antes da amputação? ______________________________________________________

03- Há quanto tempo foi amputado? ______________________________________________________

04- Há quanto tempo usa uma prótese? ______________________________________________________

05- Qual o nível de amputação? Acima do joelho. Abaixo do joelho. Pelo pé.

06- Qual é a sua preocupação com a sua imagem a nível de estética da prótese? Muito importante. Relativamente importante. Pouco importante. Nada importante.

07- Relativamente à imagem estética, considera que é Muito importante? Relativamente importante? Pouco importante? Nada importante?















Demétrio [email protected]

Promotor

1/3

Apoio institucional


08- Relativamente ao conforto da sua prótese, considera que é Muito confortável? Relativamente confortável? Pouco confortável? Nada confortável?

09- Alguma vez sentiu irritação na pele ou alergia? Sim. Não.

10- Relativamente a caminhar com a sua prótese, é capaz de faze-lo Na areia? Sim Não Na relva? Sim Não Em gravilha? Sim Não Em piso irregular? Sim Não

11- Qual foi a maior dificuldade que sentiu ao caminhar Na areia: ______________________________________________ ______________________________________________________ Na relva: ______________________________________________ ______________________________________________________ Em gravilha: ___________________________________________ ______________________________________________________ Em piso irregular: ______________________________________ ______________________________________________________ 12- Tem dificuldade em realizar alguma acção/tarefa no seu dia-a-dia, utilizando a sua prótese? Sim. Não. Se sim, refira quais as acções/tarefas. Tente explicar o motivo. ______________________________________________________ 13- Sente-se seguro ao utilizar este dispositivo? Sim. Não. Porquê? _______________________________________________

14- Alguma vez se magoou ao utilizar a sua prótese? Não. Sim. Pode descrever brevemente as situações? ______________________________________________________ 15- Ao utilizar a sua prótese alguma vez magoou alguém? Não. Sim. Pode descrever brevemente como aconteceu? ______________________________________________________












Promotor

2/3

Apoio institucional


16- Qual o tempo médio, em horas, de utilização da prótese por dia? Manhã: _________horas Tarde: __________horas Noite: __________ horas

17- Relativamente à utilização de prótese: Utiliza-a apenas dentro de casa. Utiliza-a no exterior, mas só em terrenos lisos. Utiliza-a dentro e fora de casa. Não a utiliza.

18- Liste as cincos características que lhe agradam mais na prótese. 01: ___________________________________________________ 02: ___________________________________________________ 03: ___________________________________________________ 04: ___________________________________________________ 05: ___________________________________________________19- Liste as cincos características da prótese que considera seguras. 01: ___________________________________________________ 02: ___________________________________________________ 03: ___________________________________________________ 04: ___________________________________________________ 05: ___________________________________________________

20- Liste as cincos características da prótese que considera menos seguras. 01: ___________________________________________________ 02: ___________________________________________________ 03: ___________________________________________________ 04: ___________________________________________________ 05: ___________________________________________________

21- O que alteraria em relação à sua prótese. ______________________ ______________________________________________________

Observações: __________________________________________ ______________________________________________________ Idade: ______________________________________________________ Sexo: Masculino: Feminino:














Promotor

Obrigado pela colaboração e pelo tempo dispendido.

3/3

Anexo 2: Desenhos técnicos dos

componentes

As seguintes folhas representam todos os elementos

constituintes do produto desenvolvido. Apresentados seguindo as

normas de desenho técnico, pretendem esclarecer todas as

duvidas relativamente as dimensões e pormenores dos

componentes.


100

31 30 31

AA

29

2

3048

29

R4

40

B

B

CORTE A-A Escala 1 : 1

12

3

5

30

9

CORTE B-B Escala 1 : 1

01: Módulo de interacção.02: Módulo inferior.03: Módulo superior.

C

2 31 4

B

A

D

E

F Encaixe Rápido de Segurança

A4

Folha 1 / 4Escala:1/1

DWG NO.

Demétrio Ferreira MatosMestrado em Design Industrial FEUP : ESAD

Ago.2009

Desenho de conjunto.

FGSFGSFGSFGSR

fast groove of safety

38

30

D

D

R4 R1

11

P01

2 26

4

CORTE D-D Escala 1 : 1

2 3

3

4 P01

Escala 2 : 1

C

2 31 4

B

A

D

E


A4


DWG NO.


Ago.2009

Módulo de interacção.

FGSFGSFGSFGSR


213

5

R1

3

R74

154

31

66827

35

22

R2

E

E

2

29

5

4

16

29

6

1228

41

CORTE E-E Escala 1 : 1

C

2 31 4

B

A

D

E


A4


DWG NO.


Ago.2009

Módulo Superior.

FGSFGSFGSFGSR


3112

10

414

154

4832

R2

114

16

F

F

29

2

29

R3R1

R1

2

5

4

28

CORTE F-F Escala 1 : 1

C

2 31 4

B

A

D

E


A4


DWG NO.


Ago.2009

Módulo Inferior.

FGSFGSFGSFGSR
