Development and assessment of an upper limb hybrid system for quadriplegics

Em geral, indivíduos com disfunções motoras nos membros superiores apresentam dificuldades para executar a movimentação de objetos, a qual é essencial para a execução das atividades de vida diária. Dessa forma, esses indivíduos não a executam ou a fazem de maneira ineficiente. Para que essa manipulação seja realizada de maneira satisfatória, fazem-se necessários os movimentos de alcance e preensão de objetos controlados voluntariamente pelo indivíduo, e também a aquisição sensorial da força empregada durante a preensão. Portanto, este trabalho apresenta o desenvolvimento, a aplicação e a avaliação de um protótipo de sistema híbrido visando à reabilitação parcial da capacidade sensório-motora do membro superior direito de tetraplégicos. Tal sistema engloba uma órtese dinâmica para cotovelo utilizada em conjunto com a estimulação elétrica neuromuscular, e uma luva instrumentada que possibilita a realimentação qualitativa da força de preensão. Os resultados das avaliações clínicas mostraram que o sistema auxilia os tetraplégicos em tarefas que envolvem o alcance e a preensão de objetos, bem como trazê-los para próximo do corpo. O aumento da faixa de alcance, a geração de preensão e a restauração artificial da habilidade de movimentar um objeto para próximo do corpo representam esse auxílio proporcionado pelo sistema. Assim o protótipo de sistema híbrido representa uma estratégia alternativa para a reabilitação de lesados medulares (níveis C5-C6).Generally, individuals with motor impairments in the upper limbs have difficulties performing the movement of objects, which is essential for the execution of activities of daily living. Thus, these individuals do not perform these activities or perform them inefficiently. Toward satisfactory manipulation, reach and grasp movements of objects performed with voluntary control, and grasp force feedback are necessary. Therefore, this work presents the development, application and evaluation of a hybrid system prototype aiming at partial rehabilitation of sensory-motor ability of quadriplegic\'s right upper limb. Such system includes an elbow dynamic orthosis combined with neuromuscular electrical stimulation, and an instrumented glove that allows the qualitative grasp force feedback. The results of clinical assessment showed that the system aids quadriplegic in tasks that involve reaching and grasping of objects, as well as bringing them close to the body. The improvement of reaching range, grasping generation and artificial restoration of the ability to move an object close to the body represent this aid provided by the system. Thus, the hybrid system prototype represents an alternative strategy for the rehabilitation of individuals with spinal cord injury (C5-C6 level)