Dispositivo Médico-Cirúrgico Eletromecânico para Laparoscopia

Os avanços realizados nas técnicas cirúrgicas têm permitido que o tempo de recuperação outrora contado em dias ou até semanas tenha sido reduzido para horas, com os pacientes a saírem do hospital pelo seu próprio pé pouco tempo após a intervenção. Tal resulta numa redução do tempo de recuperação, menos desconforto para o paciente e consequente redução dos custos associados ao internamento. A redução nos tempos de recuperação é fundamentalmente devida às técnicas cirúrgicas minimamente invasivas que assentam sobretudo na utilização de instrumentos laparoscópicos. A anestesia é agora muitas vezes local ou apenas uma sedação, ficando o paciente sob efeito da anestesia durante um período menor quando comparado com as técnicas tradicionais. O desenvolvimento de dispositivos laparoscópicos que permitam ao cirurgião maior manobrabilidade associada a uma atuação simples, sem os movimentos invertidos inerentes aos instrumentos tradicionais, irão permitir realizar intervenções que outrora seriam realizadas com as técnicas tradicionais, de forma segura e menos intrusiva reduzindo o risco de complicações pós-operatórias. Os dispositivos laparoscópicos mais avançados associados a certas técnicas cirúrgicas, permitem a realização de intervenções complexas e de grande minucia através de apenas um orifício LESS (Laparoendoscopic single-site surgery), ou no caso de ser realizada com robô, R-LESS (Robotic laparoendoscopic single-site surgery); reduzindo de forma ainda mais acentuada o tempo de recuperação e o tamanho da cicatriz. O aumento da manobrabilidade dos dispositivos laparoscópicos é obtida através da inclusão de sistemas eletromecânicos relativamente complexos que tentam transpor o movimento da mão para a pinça dentro do paciente. No entanto, a adição destes sistemas podem tornar a manipulação desses dispositivos pouco intuitiva e pouco ergonómica, sobretudo se forem usados com apenas uma das mãos. Por outro lado, quando a atuação deixa de ser realizada de forma puramente mecânica e direta o cirurgião perde sensibilidade da força que está a ser exercida pelo dispositivo já que esta passa a ser efetuada através de um sistema assistido, como por exemplo motores elétricos, sistemas hidráulicos ou pneumáticos. Estes fatores resultam que a aceitação destes dispositivos pelos cirurgiões não tenha sido fácil. Para contornar este problema, o dispositivo desenvolvido para além de grande capacidade de manobra, oferece atuação natural e portabilidade. Contempla uma componente háptica de atuação hidráulica que ajudará o cirurgião a melhor perceci-onar o que se passa na ponta da pinça. Como o movimento da pinça é controlado por um sistema eletromecânico é possível escalonar a amplitude do movimento de entrada e reduzir o tremor fisiológico das mãos. A pinça e respetiva haste é convencional podendo ser usados os trocarts já existentes. Foi desenvolvido um protótipo virtual com todos os componentes necessários para um funcionamento integral. No então não foram realizados protótipos físicos de todos os componentes, nem se sabe como os diferentes módulos interagem entre si.

Desenvolvimento de Sistemas de Encapsulamento para Integração em Protótipos de Vestuário/Têxtil

A monitorização de sinais vitais é uma ferramenta essencial da medicina, principalmente no que se relaciona com a avaliação do estado físico de qualquer indivíduo. As ferramentas foram evoluindo ao longo do tempo, tendo a tecnologia desempenhado um papel central na melhoria do seu desempenho. Apesar destes dispositivos estarem intimamente ligados ao contexto médico, as mudanças no estilo de vida no consumo dos utilizadores fizeram com que estas ferramentas passassem a fazer parte do quotidiano. O paradigma alterou-se, ou seja, quando eram utilizadas exclusivamente para fins médicos, agora são também usados para actividades relacionadas com o lazer e desporto. A preocupação com a monitorização de sinais vitais cresceu nos últimos anos, pois a interpretação correcta destes dados permite intervir em certos aspectos da rotina diária, melhorando a qualidade de vida. A portabilidade tornou-se um factor importante uma vez que grande parte dos utilizadores, associa estes dispositivos à sua actividade física. Desta necessidade surgem novos tipos de produtos, que inclusivamente são associados e integrados em peças de vestuário. Este factor obriga a tecnologia a miniaturizar os componentes, no sentido de tornar possivel o funcionamento destes produtos em qualquer lugar e hora. Por outro lado, quanto menos intrusivo for o dispositivo melhor conforto e funcionalidade oferece ao utilizador. Assim sendo, a disciplina do design deve ter em conta as premissas de funcionamento dos diferentes componentes que permitem recolher dados sobre os sinais vitais: batimento cardíaco e temperatura. A intervenção da disciplina do design nesta investigação passa pelo re-design de um dispositivo existente, que é analisado no seu desempenho funcional, ergonómico e estético. O dispositivo em questão é portátil e colocado na zona inferior da perna, acima do tornozelo. Todas as envolvências ergonómicas e funcionais são tomadas em conta para a concepção de hipóteses que incrementem a performance do dispositivo. A integração de componentes e a avaliação funcional são mais eficazes quando se utilizam técnicas de prototipagem, que permitem uma visão efectiva da realidade. Para melhor conceber as propostas, e aprofundar o conhecimento sobre estas técnicas realizaram-se testes com o objectivo de aferir a precisão e a qualidade do acabamento das superfícies das peças prototipadas. No sentido de criar uma proposta final, são criadas várias hipóteses de solução que são avaliadas segundo a detecção de problemas, bem como através do contacto com os utilizadores. Ao longo da investigação as propostas evoluem, culminando naquela que é apresentada como uma proposta optimizada, que aglutina todo o levantamento literário, testes, e análises feitas durante a construção do documento.

Contributo do design nos dispositivos de intervenção cirúrgica

Hoje em dia a técnica de cirurgia laparoscópica é bastante comum no tratamento de várias doenças ao nível do abdómen. Um ponto forte em relação a outras técnicas cirúrgicas é a rápida recuperação do paciente após a cirurgia, como também o fato de as marcas provocadas pela cirurgia serem bastante mais discretas. Sendo assim, é de elevada importância que esta técnica evolua e seja aperfeiçoada para que o erro humano seja minimizado e o tratamento dos pacientes melhorado. As dificuldades encontradas na realização destas cirurgias são causa direta dos tipos de instrumentos utilizados, sendo a interação com os aparelhos um fator importante para que a intervenção cirúrgica seja realizada com sucesso. Como tal, devido a natureza ergonómica dos instrumentos, os cirurgiões sentem dificuldades na execução das suas tarefas ao longo da cirurgia, acusando dores musculares nas mãos e nos braços. Este trabalho tem como principal objetivo melhorar este tipo de cirurgia através do design aliado à ergonomia de aparelhos manuais, tendo as formas e funções dos instrumentos existentes como base de estudo para a criação de um aparelho mais ergonómico e eficaz. Também a existência de tecnologias capazes de reproduzir os conceitos criados pelo designer são uma mais valia para a criação das formas desenvolvidas. Desta forma, ao longo do desenvolvimento do produto são tidas em conta questões de ergonomia, mas também a higiene é considerada de relativa importância devido a facilidade de transmissão de doenças através do toque, sendo assim pertinente ter em consideração os pré requisitos necessários para a criação de um aparelho de natureza cirúrgica. O protótipo criado possui um componente eletromecânico já desenvolvido para este tipo de intervenção cirúrgica, desta forma o desenvolvimento da carcaça tem a forma do corpo eletromecânico como base para a criação da melhor ergonomia possível. Esta segue um conceito minimalista e orgânico, procurando adaptar-se à mão do utilizador com o intuito de proporcionar um melhor manuseio do aparelho e através das interfaces conferir uma utilização intuitiva, mais eficaz e menos demorada.

Contributo do design nos dispositivos de intervenção cirúrgica

Hoje em dia a técnica de cirurgia laparoscópica é bastante comum no tratamento de várias doenças ao nível do abdómen. Um ponto forte em relação a outras técnicas cirúrgicas é a rápida recuperação do paciente após a cirurgia, como também o fato de as marcas provocadas pela cirurgia serem bastante mais discretas. Sendo assim, é de elevada importância que esta técnica evolua e seja aperfeiçoada para que o erro humano seja minimizado e o tratamento dos pacientes melhorado. As dificuldades encontradas na realização destas cirurgias são causa direta dos tipos de instrumentos utilizados, sendo a interação com os aparelhos um fator importante para que a intervenção cirúrgica seja realizada com sucesso. Como tal, devido a natureza ergonómica dos instrumentos, os cirurgiões sentem dificuldades na execução das suas tarefas ao longo da cirurgia, acusando dores musculares nas mãos e nos braços. Este trabalho tem como principal objetivo melhorar este tipo de cirurgia através do design aliado à ergonomia de aparelhos manuais, tendo as formas e funções dos instrumentos existentes como base de estudo para a criação de um aparelho mais ergonómico e eficaz. Também a existência de tecnologias capazes de reproduzir os conceitos criados pelo designer são uma mais valia para a criação das formas desenvolvidas. Desta forma, ao longo do desenvolvimento do produto são tidas em conta questões de ergonomia, mas também a higiene é considerada de relativa importância devido a facilidade de transmissão de doenças através do toque, sendo assim pertinente ter em consideração os pré requisitos necessários para a criação de um aparelho de natureza cirúrgica. O protótipo criado possui um componente eletromecânico já desenvolvido para este tipo de intervenção cirúrgica, desta forma o desenvolvimento da carcaça tem a forma do corpo eletromecânico como base para a criação da melhor ergonomia possível. Esta segue um conceito minimalista e orgânico, procurando adaptar-se à mão do utilizador com o intuito de proporcionar um melhor manuseio do aparelho e através das interfaces conferir uma utilização intuitiva, mais eficaz e menos demorada.

Sistema de medição dos deslocamentos da rótula para disgnóstico

Existem várias patologias associadas à luxação da rótula, causadas pelo seu movimento anormal. Geralmente congénita, esta condição provoca dor, dano à cartilagem, artrite e por vezes necessita de cirurgia. As medições do movimento são feitas com recurso a equipamentos de alto custo, ou através do método clínico, que apenas os médicos mais experientes usam com fiabilidade, sendo sempre subjectivo. Actualmente não existe qualquer sistema comercial para a medição não invasiva de baixo custo dos movimentos da rótula. De modo a responder a esta necessidade, este trabalho tem como objectivo o desenvolvimento de um sistema de baixo custo para medição digital do deslocamento da rótula em diferentes ângulos entre o fémur e a tíbia. Como conceito de partida foi idealizado utilizar um sensor de movimento em seis dimensões, fixo de uma forma não invasiva sobre a rótula. O dispositivo tem como requisitos iniciais ser reutilizável e de baixo custo. Criou-se um Design Brief para identificar o contexto e necessidades específicas para este trabalho e traçar objectivos utilizando metodologias de desenvolvimento de produto. Foram desenvolvidos conceitos para um dispositivo de suporte do sensor de movimento 6D, dos quais alguns foram seleccionados para prototipagem e teste, explorando vários processos de manufactura na perseguição dos objectivos propostos. Foram estabelecidas métricas para monitorização contínua da evolução dos conceitos e selecção do conceito final, que foi sujeito a uma série de testes de validação. A validação do sensor e do dispositivo foi feita com testes de usabilidade, com a aferição por um robot programável e com medições in vivo em 20 joelhos sem patologia. Apesar da alta precisão do sensor, não foi possível obter medições que possam reproduzir com fiabilidade o movimento da rótula nos sujeitos observados. A pele foi o factor que mais influenciou as medições, provocando o deslocamento do dispositivo em relação à rótula e desta forma alterou significativamente os resultados. Assim, recomenda-se a continuação da investigação com o intuito de melhor quantificar o movimento da rótula e fornecer informação para melhorar a fiabilidade da utilização de dispositivos de medição em seis dimensões.

Design e desenvolvimento de um dispositivo móvel para jogos virtuais em ambiente clínico Fisioterapêutico

A Medicina Física e Reabilitação (MFR) caracteriza-se pela repetição de movimentos, tornando-se monótono e desmotivador. Ao longo dos últimos anos têm sido introduzidas novas estratégias, nomeadamente os jogos virtuais, com o objetivo de tornar esse processo mais lúdico e motivador. A presente dissertação apresenta o desenvolvimento de um dispositivo portátil para a realização de jogos virtuais, que apoie o profissional da MFR nas sessões realizadas quer em ambiente clínico, quer ao domicílio, tendo em consideração aspetos ergonómicos e de usabilidade. Para o desenvolvimento do dispositivo em questão passamos por várias fases, nomeadamente, o levantamento de dispositivos utilizados para a realização de jogos virtuais interactivos em MFR, pelo contacto direto com fisioterapeutas com o intuito de fazer um levantamento das necessidades e características que o produto deveria contemplar. Após o desenvolvimento de três conceitos distintos, selecionamos o que apresentou melhores resultados, considerando as necessidades que os potenciais utilizadores valorizaram, sendo posteriormente desenvolvido e modelado o conceito seleccionado. Numa última fase foi construído um protótipo não funcional do dispositivo e foram realizados testes de usabilidade e validação com potenciais utilizadores do dispositivo. Com o desenvolvimento deste dispositivo pretende-se que estes profissionais, assim como os pacientes, possam usufruir das potencialidades dos jogos virtuais interativos nas suas sessões de uma forma mais simples e cómoda.

Desenvolvimento de um dispensador automático de medicamentos e controlo através de uma plataforma móvel Android

O incumprimento na ingestão da medicação é um dos principais fatores para o insucesso no tratamento de diversas doenças e uma das principais dificuldades para controlar enfermidades crónicas [1], cardiovasculares [1, 3, 4] e psiquiátricas [4] que necessitam de uma ingestão correta e constante dos medicamentos. Estas tomas irregulares acabam por provocar desperdícios e gastos adicionais em tratamentos complementares e mais exames para análise do atual estado da doença [5]. De forma a prevenir falhas de adesão à terapêutica, foram desenvolvidos diversos equipamentos que ajudam os pacientes a gerir a sua medicação diária. No entanto estes dispositivos apresentam ainda algumas limitações, nomeadamente, ao permitirem apenas um utilizador e necessitarem da preparação prévia das tomas. Ao longo deste projeto foi desenvolvido um sistema de dispensa automática de medicamentos, assim como a plataforma de controlo através de um dispositivo móvel Android. As principais vantagens deste equipamento são o seu funcionamento em modo multiutilizador e a combinação automática de medicamentos para cumprir as tomas prescritas pelo médico. O dispositivo desenvolvido e a sua utilização foi validado durante 5 dias no Centro Clínico-Académico do Hospital de Braga recorrendo a utentes de várias faixas etárias, bem como em casa de 2 participantes num caso de estudo. O sistema de dispensa automático de medicamentos foi testado em ambos os perfis de utilizadores: utente e cuidador. Foram criados registos de novos utentes e efetuadas várias dispensas de medicamentos de forma a testar a fiabilidade do dispositivo para utilização em contexto real. Os resultados destes testes permitiram comprovar a funcionalidade e fiabilidade do sistema desenvolvido.

MODELO PARA DEFINIÇÃO DOS REQUISITOS NO DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS WEARABLES DE PROTECÇÃO FÍSICA E ASSISTÊNCIA ACTIVA

Os requisitos do produto são as principais características do desenvolvimento do produto. O objectivo deste estudo foi definir um modelo prescritivo para definir os requisitos e necessidades no desenvolvimento de wearables de protecção física e assistência activa voltadas para os seniores em risco de cair. Foram analisados de métodos para a identificação de requisitos e necessidades dos quatro autores de referência (Bonsiepe, 1992;. Page et al 2001, Ulrich e Eppinger, 2000; Zenios et al., 2010)., A definição de categorias para identificar as diferentes etapas e tarefas em definição dos requisitos por parte dos autores, finalmente, um brainstorming por um grupo de especialistas em desenvolvimento de produtos e wearables, com cada especialista a organizar o informações de acordo com sua formação e experiência, permitindo a definição de um modelo prescritivo. Apresentamos um modelo prescritivo para definir os requisitos e necessidades no desenvolvimento de produtos de wearables focados na população sénior. O modelo é classificado pelo seu âmbito de aplicação, designação, requisitos de classificação, as categorias de necessidades, recolha de dados e aplicação do modelo. As alterações físicas e cognitivas inerentes ao envelhecimento pode também alterar a forma como os idosos interagem com os produtos portáteis e, portanto, novos tipos de requisitos devem ser observados em todos os momentos, na definição de requisitos de produto de protecção física e assistência activa focada neste tipo de população. Esses tipos podem ser: padrões de conforto e ergonomia, os requisitos de protecção, e requisitos de monitorização.

Uma Metodologia para o Desenvolvimento de Aplicações Lúdico-Educativas

Após uma contextualização dos jogos para crianças, enquanto ferramenta lúdico-educativa, este artigo apresenta uma abordagem para o desenvolvimento de jogos educativos utilizando redes de Petri coloridas (colored petri nets - CPN) conectadas a um servidor de aplicações 3D. No final do artigo é feita uma análise dos resultados obtidos, evidenciando a interatividade entre o utilizador e os conteúdos do jogo.

Determinantes da adopção e desenvolvimento do Sistema de Contabilidade de Custos nos municípios Portugueses

The present study envisages to analyse and perceive change within the Portuguese local governments’ accounting information system. This change has occurred in recent years due to the development of the Cost Accounting System (CAS). Are there divergences between those that adopted and those that did not the CAS? As of today, to what extent is the CAS implemented? What factors do determine the level of development of the CAS amongst Portuguese local governments? This study has analysed several factors like the current legal framework, the local governments’ size, the financial independence and the level of political competitiveness. The empirical analysis focus upon the results as obtained by means of questionnaire which was applied to all the Portuguese Local Government (308). Although one may consider that its development is rather shallow, evidence unfolds that about 48% of the respondents have already adopted the CAS. It highlights that the pressure exerted by the current legal framework, namely the POCAL (Plano Oficial de Contabilidade das Autarquias Locais – Local Government Accounting Official Plan), the NLFL (Nova Lei das Finanças Locais – Local Finances New Law) and the RGTAL (Regime Geral de Taxas das Autarquias Locais – Local Government General Regime of Taxes), justifies that most of the local governments has adopted the new system of control and accounting information in recent years.The importance of information stemming from the CAS, thus bettering and refining the decision making process, is consistent with the positive evolution of this system, in the short-run. The institutions’ size as well as the level of financial independence and political competitiveness may also be pondered as most significant variables within this empirical analysis.

DESENVOLVIMENTO DE UM CLASSIFICADOR PARA ANÁLISE BIOMÉTRICA DE UM COLETE INSTRUMENTADO PARA REEDUCAÇÃO POSTURAL

Ao longo dos tempos tem existido um avanço, nas empresas, dirigido à preocupação com o bemestar dos trabalhadores, adotando por isso medidas preventivas. A formação especializada em Medicina do Trabalho é indispensável para o exercício de atividades de prevenção dos riscos profissionais e de promoção da saúde. A postura corporal pode ser definida como a posição e a orientação global do corpo e membros relativamente uns aos outros. Qualquer desvio na forma da coluna vertebral pode gerar solicitações funcionais prejudiciais que ocasionam um aumento de fadiga no trabalhador e leva ao longo do tempo a lesões graves. Cada vez mais surgem doenças profissionais provocadas pela adoção de más posturas, na realização de tarefas diárias dos trabalhadores. A boa postura corporal é uma tarefa específica que representa uma interação complexa entre a função biomecânica e neuromuscular. No presente plano de dissertação foram estudados diferentes classificadores tendo como objetivo classificar boas e más posturas corporais de trabalhadores em contexto de trabalho. Assim foram estudados diferentes classificadores de machine learnig, redes neuronais artificiais, support vector machine, árvores de decisão, análise discriminante, regressão logística, treebagger e naíve bayes. Para treino de classificadores foi realizada a aquisição tridimensional da postura da espinha a 100 pessoas, passando por uma parametrização e treino de diferentes classificadores para a determinação automática do tipo de postura corporal. O classificador que obteve melhor desempenho foi o Treebagger com uma classificação para True Positive de 93,3% e True Negative de 96,2%.