Design de sistema de fixação de próteses mecânicas para amputações transumerais

Abstract

Esta dissertação incide no desenvolvimento de um arnês de fixação para uma prótese mecânica transumeral e explora tecnologias de manufatura aditiva e de confeção têxtil. Os sistemas de fixação de próteses mecânicas não têm sofrido alterações consideráveis desde a segunda metade do século XX, o que levou a questionar a sua relação com o utilizador. Foi explorada quer a interacção emocional entre o arnês e o utilizador quer a interacção física e funcional. Durante o desenvolvimento projectual foram considerados factores ergonómicos, de comodidade e bem-estar, questões ligadas ao tacto bem como as questões estéticas e visuais. Parte desta investigação incide numa pesquisa acerca da anatomia e da biomecânica do membro superior e na contextualização teórica acerca de amputações, próteses e das diferentes tipologias de sistemas de fixação. A fase de desenvolvimento do projeto, culminou com a prototipagem de uma prótese transumeral low cost e do respetivo arnês de suspensão. Durante o processo de desenvolvimento recorreu-se a um scanner 3D para posterior modelação de tronco para testes de fixação, quer do arnês quer da prótese. Na fase de prototipagem utilizaram-se as tecnologias de CNC – para materialização do modelo para encaixe da prótese, e que foi o resultado da digitalização 3D – manufatura aditiva – para protótipar a prótese – e recorreu-se a confecção têxtil para a produção do arnês. O resultado deste projeto visa melhorar o quotidiano da pessoa amputada, refletido sobre a interdisciplinaridade do design e da forma como este consegue, através de objetos de design, responder não só a questões estéticas e funcionais, mas também emocionais.

This dissertation focuses on the development of a harness for a transumeral body powered prosthesis and explores additive manufacturing and textile manufacturing technologies. The systems for fixing mechanical prostheses have not undergone considerable changes since the second half of the twentieth century, which has led to question their relationship with the user. Both the emotional interaction between the harness and the user as the physical and functional interaction were explored. During the project development were considered ergonomic, comfort and well-being factors, issues connected to the touch as well as aesthetic and visual issues were considered. Part of this investigation focuses on research on the anatomy and biomechanics of the upper limb and on the theoretical contextualization of amputations, prosthesis, and the different types of fixation systems. The project’s development phase culminated with the prototyping of a low cost transumeral prosthesis and its suspension harness. During the development process, a 3D scanner was used for later modeling of the trunk, uses to fix the harness and the prosthesis. In the prototyping phase, CNC technologies were used - to materialize the model for fitting the prosthesis, which was the result of 3D scanning - additive manufacturing - to prototype the prosthesis - and textile manufacturing was used to produce the harness. The result of this project aims to improve the daily life of the amputee, reflecting about the interdisciplinarity of design and how it manages, through design objects, to answer not only aesthetic and functional questions, but also emotional ones.