Exoesqueleto robótico muda tratamento de deformidades da coluna

Além de melhores tratamentos, o aparelho está ajudando a entender melhor a progressão dos desvios da coluna. [Imagem: Sunil Agrawal/Columbia Engineering]

Órtese para coluna

Pesquisadores da Universidade de Colúmbia (EUA) desenvolveram um exoesqueleto robótico para a espinha, uma estrutura de coluna dinâmica que permitiu realizar o primeiro estudo in vivo que analisa as medidas e a rigidez tridimensional do tronco humano - esses estudos nunca haviam sido feitos em humanos vivos.

Este aparelho promete resolver as limitações dos aparelhos atuais e levar a novos tratamentos para crianças com deformidades na coluna, como escoliose idiopática e cifose.

Escoliose idiopática e cifose são deformidades da coluna caracterizadas por uma curvatura anormal. As crianças com essas deformidades geralmente usam uma braçadeira ao redor do tronco e dos quadris para corrigir a curvatura anormal, para impedir a progressão da curva anormal e evitar a cirurgia.

A tecnologia por trás dessas órteses não mudou fundamentalmente nos últimos 50 anos, apesar de ter várias deficiências, entre elas o desconforto gerado pela rigidez e ausência de sensores e rupturas da pele causadas por força prolongada e excessiva. Além disso, a incapacidade de controlar a correção proporcionada pela órtese dificulta a adaptação dos usuários às mudanças no tronco durante o tratamento, resultando em menor eficácia.

Exoesqueleto robótico para coluna

Para lidar com as deficiências dos aparelhos atuais, Sunil Agrawal e seus colegas desenvolveram seu Exoesqueleto Robótico de Coluna, ou Rose (sigla de Robotic Spine Exoskeleton), que promete mudar os tratamentos para deformidades na coluna.

O exoesqueleto Rose consiste em três anéis colocados nas regiões pélvica, média-torácica e torácica alta da coluna. O movimento de dois anéis adjacentes é controlado por um robô de seis graus de liberdade. No geral, o sistema tem 12 graus de liberdade controlados por 12 motores. O aparelho pode controlar o movimento dos anéis superiores em relação ao anel da pelve ou aplicar forças controladas nesses anéis durante o movimento. O robô também pode aplicar forças corretivas em direções específicas, enquanto permite o movimento livre em outras direções.

"O Rose é o primeiro dispositivo a medir e modular a posição ou as forças em todos os seis graus de liberdade em regiões específicas do tronco. Este estudo é fundamental e acreditamos que levará a avanços entusiasmantes tanto na caracterização como no tratamento das deformidades da coluna," disse Agrawal.

Embora este primeiro protótipo seja um aparelho nas medidas adequadas a um homem adulto, Agrawal e sua equipe já projetaram uma versão para meninas, já que a escoliose idiopática é 10 vezes mais comum em meninas adolescentes do que em meninos.

A equipe já está recrutando garotas com escoliose para os primeiros testes.

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