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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.82.2018.tde-20082018-160653
Document
Author
Full name
Danielle Aline Barata Assad
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2018
Supervisor
Committee
Elui, Valéria Meirelles Carril (President)
Castro, Carla da Silva Santana
Fonseca, Marisa de Cássia Registro
Fortulan, Carlos Alberto
Medola, Fausto Orsi
Title in Portuguese
Projeto conceitual de órtese estabilizadora para o ombro
Keywords in Portuguese
Desenvolvimento de produto
Impressão tridimensional
Membro superior
Tecnologia assistiva
Terapia ocupacional
Abstract in Portuguese
A subluxação do ombro é a complicação musculoesquelética mais comum das afecções do Sistema Nervoso Central e Periférico, que leva a diminuição do movimento, da função e aumento de dor. Um dos recursos auxiliares utilizados é a órtese que visa corrigir a deformidade, diminuir a dor e proporcionar a função. Este trabalho objetiva projetar e desenvolver o conceito de uma órtese personalizada estabilizadora de ombro. A metodologia de desenvolvimento de projeto de produto esta dividida em três fases: informacional, conceitual e projeto preliminar. Na fase informacional foi realizada pesquisa bibliográfica, de patentes e de mercado e foram entrevistados 30 prováveis usuários; coletados os dados antropométricos, força muscular manual e goniometria. Na fase conceitual, baseado na fase informacional e a partir da Metodologia TRIZ (Teoria da Resolução de Problemas Inventivos) foi proposto um desenho original de órtese híbrida, personalizada e manufaturada em tridimensional, usando estruturas rígidas e faixas de tração, que estabilizem o ombro, diminua a dor e permita a função. A fase do projeto preliminar foi composta por escaneamento tridimensional e uso de softwares que transformam uma imagem digitalizada em formato STL®. Foram realizadas sucessivas evoluções do projeto com geração de desenhos e peças prototipadas que foi avaliada por um usuário. Na fase informacional, a pesquisa de patentes e de mercado mostrou que há uma predominância dos modelos de órtese estabilizadora de ombro com material flexível onde o principal meio de tração é dado por faixas na diagonal e transversal ao tronco, tendendo a posicionar o ombro em rotação interna. Enquanto os usuários relataram expectativa de uma órtese que corrija o posicionamento, tenha melhor conforto térmico e tátil, menos cheiro e de fácil limpeza. O conceito desenvolvido foi: órtese personalizada, fácil de higienizar e de por/tirar, resistente, articulada, leve, em plástico ABS (acrilonitrila, butadieno e estireno) impressão tridimensional, com veste nos dois braços, com faixas de tração rígidas fixadas à cintura, visando à correção da subluxação do ombro com conforto, menor dor além de permitir função. O teste com usuário corroborou com o conceito, pois o protótipo preliminar apresentou bom acoplamento ao tronco, tração satisfatória e possibilidade de realizar um maior número de atividades diárias com menos dor e sensação de cansaço.
Title in English
Concept and development of shoulder stabilizer orthose
Keywords in English
Assistive technology
Ocupational therapy
Orthose
Product development
Three-dimensional printing
Upper limb
Abstract in English
The shoulder subluxation is the most common musculoskeletal complication of Central and Peripheral Nervous System disorders, which leads to a decrease in movement, function and increase in pain. One of the resources used to help with this issue is the orthosis that aims to correct the deformity, decrease the pain and provide function. This work aims to design and develop the concept of a personalized shoulder stabilizing orthosis. The methodology used on the product design is divided into three phases: informational, conceptual and preliminary design. In the informational phase, bibliographic, patent and market research were carried out and 30 potential users were interviewed; anthropometric data, manual muscle strength and goniometry were collected. In the conceptual phase, based on the informational data and using TRIZ Methodology (Theory of Inventive Problem Solving), an original concept design of a hybrid orthosis, personalized and manufactured three-dimensional, using rigid structures and traction bands, was proposed to stabilize the shoulder, reduce pain and allow function. The preliminary design phase consisted of tridimensional scanning and the use of software that transformed a scanned image into STL®. Successive evaluations of the project were carried out with generation of designs and prototyped parts - which the user has evaluated. During the informational phase, the patent and market research demonstrated a predominance of the stabilizing orthosis models using flexible material where the main form of traction was given by diagonal and transverse bands to the trunk, tending to position the shoulder in internal rotation. Users have reported the expectation that this orthosis could correct the shoulder positioning and that it has a better thermal and tactile comfort, less smell and easier to clean. The concept developed was: a personalized orthosis, easy to sanitize and to put on/take off, resistant, articulated, lightweight, in ABS (Acrylonitrile butadiene styrene), three-dimensional printing, with a vest in both arms, rigid traction bands fixed to the waist, aiming to correct the shoulder subluxation with comfort, less pain while allowing function. The user test corroborated with the concept, as the preliminary prototype presented good trunk coupling, satisfactory traction and the possibility to perform a greater number of daily activities with less pain and less fatigue caused by limb weight.
 
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Publishing Date
2018-08-21
 
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