Dispositivo de efeito giroscópico para a supressão de tremores patológicos:

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dc.contributor.advisorPinheiro, Wellington Cassio
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1588280078300305
dc.contributor.advisorOrcidhttps://orcid.org/0000-0002-1507-0488
dc.contributor.authorPassos, Andrew de Almeida
dc.contributor.authorLima, Guilherme Fella de
dc.contributor.authorOliveira, Igor de Castro
dc.contributor.authorFerreira, Renan de Souza
dc.contributor.authorCabeça, Vinicius Beleti
dc.date.accessioned2025-02-28T18:42:17Z
dc.date.available2025-02-28T18:42:17Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractDe acordo com o censo realizado em 2022 pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), a população idosa brasileira cresceu 57,4% em 12 anos, indicando que o Brasil está seguindo uma das mais importantes megatendências mundiais, o envelhecimento populacional. Com a inversão da pirâmide etária, os problemas de saúde causados pela idade avançada, como os tremores, aumentam. O tremor pode ser descrito como um transtorno do movimento que causa oscilações ritmadas sincronizadas ou alternadas, que, dependendo do caso, pode acometer diversas articulações do corpo humano. As doenças associadas aos tremores patológicos acometem diversas faixas etárias, porém, afetam majoritariamente a população com idade superior a 60 anos. Dependendo da frequência e amplitude do tremor, mesmo as atividades de vida diária (AVD’s) de complexidade baixa se tornam difíceis de serem realizadas autonomamente. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma órtese projetada para atenuar tremores de Parkinson, Holmes e Essencial de forma não invasiva, utilizando um giroscópio de alta velocidade, visando melhorar a qualidade de vida dos usuários. Seus componentes incluem uma órtese adaptável, um giroscópio de alta precisão acoplado na região dorsal da mão, uma base com um grau de liberdade que permite a atenuação do tremor composto, um motor elétrico de alta rotação e baterias. Este dispositivo visa a supressão dos tremores através da conservação do momento angular do giroscópio. Para atingir o objetivo, estudos foram realizados sobre a biomecânica dos tremores patológicos, analisando frequências e amplitudes de movimentos involuntários, bem como os graus de liberdade em que o tremor se manifesta. Para a realização dos testes, foi desenvolvido uma bancada com o objetivo de simular os tremores patológicos e validar o dispositivo, os resultados indicaram supressões de 45% no eixo Y e 72% no eixo Z a 12.000 rpm, e de 43% no eixo Y e 77% no eixo Z a 8.000 rpm, enquanto o eixo X apresentou aumento nos tremores, com 77% a 12.000 rpm e 49% a 8.000 rpm. A rotação de 8.000 rpm foi a mais eficaz, reduzindo o impacto no eixo X. As simulações matemáticas também foram satisfatórias, apontando supressão significativa de tremores a partir de 3 Hz, com média de 78% de redução a 5 Hz. Este sistema pode impactar positivamente a qualidade de vida da população acometida por tremores patológicos, aumentando sua autonomia e possibilitando a redução de medicamentos para o controle farmacológico.pt_BR
dc.description.abstractAccording to the 2022 census conducted by the IBGE (Brazilian Institute of Geography and Statistics), the elderly population in Brazil increased by 57.4% over 12 years, indicating that Brazil is following one of the most significant global megatrends: population aging. With the inversion of the age pyramid, health issues associated with advanced age, such as tremors, are on the rise. Tremors can be described as a movement disorder causing rhythmic, synchronized, or alternating oscillations, which, depending on the case, can affect various joints in the human body. Diseases associated with pathological tremors affect various age groups but predominantly impact individuals over 60 years old. Depending on the frequency and amplitude of the tremor, even low-complexity activities of daily living (ADLs) become challenging to perform autonomously. This study aims to develop a non-invasive orthosis designed to attenuate Parkinson's, Holmes', and Essential tremors using a high-speed gyroscope, improving users' quality of life. The device components include an adaptable orthosis, a high-precision gyroscope mounted on the dorsal region of the hand, a base with one degree of freedom for compound tremor attenuation, a high-speed electric motor, and batteries. This system suppresses tremors by leveraging the gyroscope's angular momentum conservation. To achieve the objective, studies on the biomechanics of pathological tremors were conducted, analyzing the frequencies and amplitudes of involuntary movements, as well as the degrees of freedom in which tremors manifest. A testing rig was developed to simulate pathological tremors and validate the device. Results indicated suppression rates of 45% in the Y-axis and 72% in the Z axis at 12,000 rpm, and 43% in the Y-axis and 77% in the Z-axis at 8,000 rpm, while the X axis showed increased tremors, with 77% at 12,000 rpm and 49% at 8,000 rpm. The 8,000-rpm rotation proved more effective, reducing the impact on the X-axis. Mathematical simulations were also satisfactory, demonstrating significant tremor suppression starting at 3 Hz, with an average reduction of 78% at 5 Hz. This system has the potential to positively impact the quality of life of individuals affected by pathological tremors, increasing their autonomy and potentially reducing the need for pharmacological tremor control.en
dc.format.extent115
dc.identifier.urihttps://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/5684
dc.language.isopt_BR
dc.rightsRestrito
dc.subjectórtese
dc.subjectenvelhecimento populacional
dc.subjectgiroscópio
dc.subjectgyroscope
dc.subjectorthosis
dc.subjectpopulation aging
dc.titleDispositivo de efeito giroscópico para a supressão de tremores patológicos:
dc.title.alternativeHTSS – Hand Tremor Suppression System
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso
fei.date.entrega2024
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