O design de próteses open source para membros superiores por meio da análise documental de projetos

Autores

  • Ricardo Schwinn Rodrigues Universidade do Estado de Santa Catarina
  • Milton José Cinelli Universidade do Estado de Santa Catarina
  • Marcelo Gitirana Gomes Ferreira Universidade do Estado de Santa Catarina
  • Susana Cristina Domenech Universidade Federal de Santa Catarina

Palavras-chave:

Design de próteses, próteses para o membro superior, open source.

Resumo

Indivíduos amputados de regiões pouco desenvolvidas e em desenvolvimento,

possuem acesso limitado a dispositivos protéticos No bojo

deste cenário, surgem grupos colaborativos para o desenvolvimento de

próteses de baixo custo fabricadas por impressão 3D, com distribuição

livre e gratuita (open source), visando o acesso e melhoria da qualidade

de vida a populações menos favorecidas economicamente, em escala

global. Nesta perspectiva, o objetivo do presente estudo foi analisar as

características relacionadas aos fatores humanos e ergonômicos presentes

em projetos de design de próteses open source para os membros

superiores. O estudo documental teve como amostra 09 projetos

veiculados pelo site E-Nabling The Future. Os projetos analisados sugerem

um ganho em relação à acessibilidade das próteses open source

em comparação às próteses funcionais devido à livre distribuição, ao

baixo custo de produção e manutenção e à customização antropométrica

e estética desses dispositivos. Além disso, os fatores humanos e

ergonômicos dos dispositivos, embora presentes nos projetos, são pouco consistentes, podendo implicar no uso e no engajamento do usuário

com os dispositivos. No entanto, os projetos de próteses open source

são projetos de design coerentes para os contextos e objetivos a que

seu desenvolvimento se propõe, sendo capazes de atuar como alternativa

acessível às próteses convencionais, possibilitando a realização de

atividades da vida diária de uma parcela considerável da população.

Referências

ACOSTA, Roberto et al. Open source hardware. 2009. Tese de Doutorado.

Massachusetts Institute of Technology.

ANDERSON, Chris. Makers. Nieuw Amsterdam, 2013.

AVITAL, M. The Generative Bedrock Of Open Design. In: VAN ABEL,

Bas et al. Open design now: why design cannot remain exclusive. BIS Publishers,

Disponível em http://opendesignnow.org/index.html%-

Fp=405.html Acesso em Agosto de 2016.

BERMAN, Barry. 3-D printing: The new industrial revolution. Business

horizons, v. 55, n. 2, p. 155-162, 2012.

BURN, Matthew B.; TA, Anderson; GOGOLA, Gloria R. Three-Dimensional

Printing of Prosthetic Hands for Children. The Journal of hand

surgery, 41(5). 2016. p103-p109.Diponível em: http://www.sciencedirect.

com/science/article/pii/S0363502316002136. Acesso em Agosto de

CLEMENT, R. G. E.; BUGLER, K. E.; OLIVER, C. W. Bionic prosthetic

hands: A review of present technology and future aspirations. The

surgeon, v. 9, n. 6, p. 336-340, 2011. Diponível em: http://www.sciencedirect.

com/science/article/pii/S1479666X11000904 Acesso em Agosto de

CUMMINGS, D. Prosthetics in the developing world: a review of the

literature.Prosthetics and orthotics international. Glasgow, v.20.1

Disponível em: http://www.oandplibrary.org/poi/1996_01_051.aspAcesso em Agosto 2016.

COOK, Albert M.; POLGAR, Janice Miller. Assistive technologies:

Principles and practice. Elsevier Health Sciences, 2014.

CONNER, Brett P. et al. Making sense of 3-D printing: Creating a

map of additive manufacturing products and services. Additive Manufacturing,

v. 1, p. 64-76, 2014.

CORDELLA, Francesca et al. Literature review on needs of upper

limb prosthesis users. Frontiers in neuroscience, v. 10, 2016.

CYBORGBEAST. About Us. Disponível em: http://www.cyborgbeast.

org/#/about. Acesso em Agosto 2016a.

CYBORGBEAST. Tutorials. Disponível em: http://www.cyborgbeast.

org/#/tutorials. Acesso em 2016b.

DALLY, Corinne, et al. Characteristics of a 3D-printed prosthetic

hand for use in developing countries. Global Humanitarian Technology

Conference (GHTC), 2015 IEEE. IEEE, 2015. Disponível em:http://ieeexplore.

ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=7343956 Acesso em Agosto

de 2016

DAVIDSON, Judith. A survey of the satisfaction of upper limb amputees

with their prostheses, their lifestyles, and their abilities.

Journal of Hand Therapy, v. 15, n. 1, p. 62-70, 2002.

DE MUL, Jos. Redesigning design. Open Design Now: Why Design

Cannot Remain Exclusive. Amsterdam: BIS publishers, 2011.

DIAMOND, Jonh. Assembvling the Phoenix hand, 2016. Disponível em: https://

thingiverse-production-new.s3.amazonaws.com/assets/dd/6b/45/30/

fc/Phoenix_v2_assembly_guide.pdf. Acesso em Agosto de 2016.

ELMANSY, Raik. Designing the 3D-Printed Prosthetic Hand. Design

Management Review, 2015, v.26n.1 p. 24-31.

E-NABLING THE FUTURE. About Us. Disponível em: http://enablingthefuture.

org/about/. Acesso em agosto de 2016a.

E-NABLING THE FUTURE. FAQS(General). Disponível em: http://enablingthefuture.

org/faqs-general/. Acesso em agosto de 2016b.

E-NABLING THE FUTURE. Media FAQ. Disponível em: http://enablingthefuture.

org/faqs/media-faq/. Acesso em agosto de 2016c.

E-NABLING THE FUTURE. The raptor Reloaded. Disponível em: http://

enablingthefuture.org/upper-limb-prosthetics/raptor-reloaded/ Acesso

em Agosto 2016d.

E-NABLING THE FUTURE. Phoenix Hand. Disponível em: http://enablingthefuture.

org/phoenix-hand/. Acesso em Agosto de2016e.

E-NABLING THE FUTURE. Osprey Hand. Disponível em: http://enablingthefuture.

org/osprey-hand/. Acesso em Agosto de 2016f.

E-NABLING THE FUTURE. The Raptor Hand. Disponível: http://enablingthefuture.

org/upper-limb-prosthetics/the-raptor-hand/. Acesso em 2016g.

E-NABLING THE FUTURE. Talon Hand 2.x. Disponível em: http://

enablingthefuture.org/upper-limb-prosthetics/talon-hand/. Acesso em

h.

E-NABLING THE FUTURE. The Cyborg Beast. Disponível em: http://

enablingthefuture.org/upper-limb-prosthetics/cyborg-beast/. Acesso

em 2016i.

E-NABLING THE FUTURE. The Odysseus Hand. Disponível em: http://

enablingthefuture.org/upper-limb-prosthetics/odysseus-hand/. Acesso

em 2016j.

E-NABLING THE FUTURE. The Flexy Hand And Flexy Hand 2. Disponível

em: http://enablingthefuture.org/upper-limb-prosthetics/the-lexy-

-hand/ . Acesso em Agosto 2016k.

E-NABLING THE FUTURE. K1 Hand. Disponível em: http://enablingthefuture.

org/k-1-hand/. Acesso em Agosto 2016l.

E-NABLING THE FUTURE .Making Hands In Argentina. Disponível

em: http://enablingthefuture.org/2014/05/01/making-hands-in-argentina/.

Acesso em Agosto 2016m.

GILJA, Vikash et al. Clinical translation of a high-performance neural

prosthesis. Nature medicine,Nat Med. ; 21(10): 1142–1145 Out.

Disponível em: http://europepmc.org/articles/pmc4805425 Acesso

em Agosto de 2016.

HECKATHORNE, Craig W. Upper-Limb Prosthetics. In: OLSON, Don

A.; DERUYTER, Frank. Clinician’s guide to assistive technology. St. Louis,

Mo: Mosby, 2002. Cap. 16. p. 265-277.

INSTRUCTABLES. Assembly of e-NABLES’s Raptor Reloaded Hand.

Disponível em: http://www.instructables.com/id/Assembly-of-e-NABLEs-

-Raptor-Reloaded-Hand/. Acesso em Agosto de 2016.

ISHENGOMA, Fredrick R.; MTAHO, Adam B. 3D printing: developing

countries perspectives. International Journal of Computer Applications

v104-n11, 2014. Disponível em: http://arxiv.org/abs/1410.5349. Acesso

em Agosto 2016.

KADUSHIN, Ronen. Open design manifesto. Ronan Kadushin

Design, 2010. Disponível em: http://www.ronen-kadushin.com/iles/

/4530/1263/Open_Design_Manifesto-Ronen_Kadushin_.pdf.

Acesso em Novembro 2016.

KATZ, A. Authors and Owners. In: VAN ABEL, Bas et al. Open design

now: why design cannot remain exclusive. BIS Publishers, 2011. Disponível

em : http://opendesignnow.org/index.html%3Fp=407.html Acesso em Agosto de 2016.

LANG, Alexandra R. et al. The efect of design on the usability and

real world efectiveness of medical devices: a case study with adolescent

users. Applied ergonomics, v. 44, n. 5, p. 799-810, 2013.

LIPSON, Hod; KURMAN, Melba. Fabricated: The new world of 3D

printing. John Wiley & Sons, 2013.

MARTIN, J. L. et al. Design for patient safety: User testing in the

development of medical devices. London: National Patient Safety

Agency, 2010.

MINISTÉRIO DA SAÚDE. Diretrizes de Atenção à Pessoa Amputada.

Secretaria de Atenção à Saúde Departamento de Ações Programáticas

Estratégicas, segunda edição, 2014.

MUSICUS, M; DAVIS, A. Upper extremity prosthetic design and

function. In: SPIRES, Mary Catherine; KELLY, Brian M.; DAVIS, Alicia J.

Prosthetic Restoration and Rehabilitation of the Upper and Lower Extremity.

Demos Medical Publishing, 2013. Cap. 15. p. 167-178.

NGD - National Guideline Clearinghouse. VA/DoD Evidence-Based

Clinical Practice Guideline for the Management of Upper Extremity

Amputation Rehabilitation. V1.0, 2014. Disponível em: https://www.

guideline.gov/summaries/summary/48529/vadod-clinical-practice-guideline-

for-the-management-of-upper-extremity-amputation-rehabilitation.

Acesso em agosto de 2016

NEVES, Heloisa Maria Domingues. Maker innovation. Do open design

e fab labs... às estratégias inspiradas no movimento maker.

Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo, 2014

NIH. ThE k1 Hand by Evan Keuster. Disponível em: http://3dprint.

nih.gov/discover/3DPX-001705.

NYIRENDA-JERE, Towela; BIRU, Tesfaye. Internet development and

Internet governance in Africa. Internet Society, Geneva, 2015. Disponível

em: http://www.internetsociety.org/sites/default/iles/Internet%20

development%20and%20Internet%20governance%20in%20Africa.pdf.

Acesso em Agosto de 2016.

Osprey Hand Assembly Instructions. Disponpivel em: https://docs.

google.com/document/d/1xbfhPYKO-4hcpnAmYpvGPY-vzPpO1QTiwvFZkcN3034/

edit. Acesso em Agosto de 2016.

PEW RESEARCH CENTER. Internet Seen as Positive Inluence on

Education but Negative on Morality in Emerging and Developing

Nations. 2015. Disponível em: http://www.pewglobal.org/2015/03/19/

internet-seen-as-positive-inluence-on-education-but-negative-inluence-on-morality-in-emerging-and-developing-nations/. Acesso em Agosto de

PHPBB. Rubber Band Raptor Reloaded. E-NABLE Forums. 2015a.

Disponível em: http://forums.e-nable.me/viewtopic.php?f=9&t=135.

Acesso em Agosto de 2016.

PHPBB. New Print-in-Place Fingers: Three Phalanges, No Elastics.

E-NABLE Forums. 2015b. Disponível em: http://forums.e-nable.me/viewtopic.

php?f=9&t=221. Acesso em Agosto 2016.

PHPBB. Replacing the Velcro on the Gauntlet: Two Printable Solutions.

E-NABLE Forums. 2015c. Disponível em:http://forums.e-nable.

me/viewtopic.php?f=9&t=161. Acesso em Agosto 2016.

PHPBB. Handaptive: a new approach for parametric hand design.

E-NABLE Forums. 2015d. Disponível em:http://forums.e-nable.me/viewtopic.

php?f=9&t=161. Acesso em Agosto 2016.

RESNIK, Linda, et al. Advanced upper limb prosthetic devices: implications

for upper limb prosthetic rehabilitation. Archives of physical

medicine and rehabilitation 93.4 2012. p.710-717. Disponível em: http://

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22464092 Acesso em Agosto de 2016.

ROBOHAND. Press Package: Disponível em: http://www.robohand.

net/press-package/ . Acesso em Agosto 2016a.

ROBOHAND. Faq. Disponível em: http://www.robohand.net/faq/.

Acesso em agosto 2016b.

SLADE, Patrick, et al. Tact: Design and performance of an open-

-source, afordable, myoelectric prosthetic hand 2015 IEEE International

Conference on Robotics and Automation (ICRA). IEEE,

Disponível em http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=

&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fiel7%-

F7128761%2F7138973%2F07140105.pdf%3Farnumber%3D7140105

Acesso em Agosto de 2016.

STRAIT, Erin. Prosthetics in developing countries. Prosthetic Resident,

Disponível em: http://www.oandp.org/publications/resident/

pdf/DevelopingCountries.pdf. Acesso em Agosto 2016

SHARPLES, Sarah et al. Medical device design in context: A model

of user–device interaction and consequences. Displays, v. 33, n. 4, p.

-232, 2012.

THINGIVERSE. Cyborg Beast. Disponível em: http://www.thingiverse.

com/thing:261462. Acesso em Agosto 2016a.

THINGIVERSE. E-NABLE Phoenix hand v2. Disponível em: http://

www.thingiverse.com/thing:1453190. Acesso em Agosto 2016b.

THINGIVERSE. Flexy-Hand 2. Disponível em: http://www.thingiverse.

com/thing:380665. Acesso em Agosto 2016c.

THINGIVERSE. Raptor Reloaded by e-NABLE. Dispnível em: http://

www.thingiverse.com/thing:596966. Acesso em Agosto 2016d.

THINGIVERSE. Talon Hand 3.0. Disponível em: http://www.thingiverse.

com/thing:229620. Acesso em Agosto de 2016e.

THINGIVERSE. The Osprey Hand by Alderhand and e-nable. Disponível

em: https://www.thingiverse.com/thing:910465. Acesso em Agosto

f.

THINGIVERSE. The Raptor Hand by e-NABLE. Disponível em:http://

www.thingiverse.com/thing:476403. Acesso em Agosto 2016g.

THINGIVERSE. Ody Hand 2.0. Disponivel em: http://www.thingiverse.

com/thing:262930. Aceddo em Agosto 2016h.

VALPREDA, F. 3D printing awareness: the future of making things.

In:IS&T/SPIE Electronic Imaging. International Society for Optics and

Photonics, 2015.

VASLUIAN, Ecaterina et al. Opinions of youngsters with congenital

below-elbow deiciency, and those of their parents and professionals

concerning prosthetic use and rehabilitation treatment. PloS

one, v. 8, n. 6, p. e67101, 2013.

WORLD HEALTH ORGANIZATION et al. Medical device regulations:

Global overview and guiding principles. 2003.

World Health Organization. World report on disability. World Health

Organization, 2011. Diponível em: http://www.who.int/disabilities/

world_report/2011/en/ Acesso em Agosto de 2016.

YANAGISAWA, Takufumi et al. Electrocorticographic Control of a

Prosthetic Hand in Paralyzed Patients. In: Brain-Computer Interface

Research. Springer Berlin Heidelberg, 2014. p. 95-103. Diponível em:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ana.22613/abstract Acesso

em Dezembro de 2015.

ZLOTOLOW, Dan A.; KOZIN, Scott H. Advances in upper extremity

prosthetics. Hand clinics, v. 28, n. 4, p. 587-593, 2012. Diponível em:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0749071212001102

Acesso em Dezembro de 2015.

ZUNIGA, Jorge, et al. Cyborg beast: a low-cost 3d-printed prosthetic

hand for children with upper-limb diferences. BMC research notes,

v.8n.1. 2015. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/

PMC4304188/. Acesso em Agosto 2016.

Downloads

Publicado

2018-12-29

Edição

Seção

Artigos