O engenheiro biomédico Paulo de Melo, de 29 anos, venceu o concurso Fraunhofer Portugal Challenge 2014 na categoria de doutoramento com um dispositivo para ajudar pessoas com problemas motores. A ideia foi premiada com 3000 euros e destina-se a ajudar doentes que sofrem com o chamado “pé pendente”.

O novo produto chama-se ISTim Modular Stimulation System e baseia-se na investigação de doutoramento de Paulo de Melo, realizada Instituto Superior Técnico (IST) e intitulada “A Novel Functional Electrical Stimulation System and Strategies for Motor Rehabilitation”.

Arrastar o pé ou caminhar tocando no chão primeiro com a parte da frente do pé (em vez do calcanhar) são algumas das características do pé pendente. Esta patologia consiste na perda de controlo de um grupo de músculos da parte de baixo da perna que controla o movimento do pé. “Quando balançamos a perna para ir de um passo para o outro e levantá-la do chão, esses músculos funcionam e puxam para cima o pé para não batermos com o pé no chão. A falta de activação desses músculos faz com que o pé arraste ou bata no chão”, explicou Paulo ao P3.

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É aqui que entra este dispositivo, um sistema modular de estimulação eléctrica para reabilitação motora, que promete ajudar o doente a ter uma mobilidade mais próxima do normal, actuando ao longo das diversas fases da marcha. Como? O dispositivo, colocado na própria perna do doente (debaixo do joelho), baseia-se na estimulação eléctrica funcional dos músculos associados à perda de função, actuando em certas fases da marcha através de pequenos choques eléctricos em determinadas localizações da perna e que fazem o pé mexer-se normalmente.

Para o efeito, é necessário um estimulador eléctrico funcional, mas também uma rede de sensores para saber o que se passa no pé, se está em contacto com o chão ou o qual o ângulo que está a fazer enquanto a pessoa anda. Para quê? Para conseguir adequar-se correctamente e corrigir com um estímulo diferente.

Dispositivo “portátil” e “adaptável”

Eis aqui uma das características que Paulo de Melo acredita ser distintiva face a outros dispositivos que já existem no mercado. “É bastante flexível em termos de adaptação às necessidades concretas da patologia. Modelamos matematicamente a perna do doente e o pé e como reagem face aos estímulos eléctricos e, por isso, podemos dar estimulações dos músculos muito mais fisiológicas do que os [dispositivos] que estão no mercado, que são simplesmente cegos a este princípio. [Estes] dão o mesmo tipo de estímulo independentemente do que se passa no pé ou no meio que o envolve, se há perturbações, [por exemplo, ou] se alguma coisa bate no pé ou há uma pedra”, garante.

Para além de “adaptativo”, o dispositivo é também “portátil”, “leve”, “confortável” e “flexível”, pois pode utilizado para outras patologias, garante o vencedor do prémio. “Esse sistema, agora, está a funcionar para o pé pendente, mas sendo modular e flexível, através destas unidades modulares de estimulação, conseguimos escalá-lo para outras patologias até mais complicadas, a nível do tornozelo e joelho ou mesmo para a ambulação de paraplégicos. O sistema actual já está preparado para isso. Desenvolvemos esta plataforma de estimulação e fizemo-la o suficientemente genérica para termos agora a liberdade de integrá-la a problemas mais complexos”, esclarece.

Antes de chegar ao mercado, o dispositivo médico necessita ainda de ser certificado, um processo que ainda pode demorar alguns anos. Já as unidades modulares de estimulação — uma das componentes do dispositivo — “estão mais próximas do mercado”. Paulo afirma que uma parte do prémio será investida no desenvolvimento dos protótipos (já existentes) destas unidades modulares e na sua comercialização.

Este trabalho é o resultado de uma tese de doutoramento, à qual Paulo se dedicou durante quatro anos. Integra-se, ainda, no projecto DACHOR (Multibody Dynamics and Control of Hybrid Active Orthoses), do programa MIT Portugal. Doutorado em Bioengenharia pelo MIT Portugal/IST, Paulo pretende que o seu futuro continue a passar pelas áreas da biomecânica e da performance humana.

O Fraunhofer Portugal Challenge é um concurso que, desde 2010, premeia “as melhores ideias científicas desenvolvidas em Portugal”, em duas categorias (mestrado e doutoramento). Na categoria de doutoramento foram ainda distinguidos, nesta edição, dois investigadores da Universidade do Porto: em segundo lugar, Gilberto Bernardes, com um “software” que auxilia músicos na manipulação de sinais áudio em contextos criativos e Pydi Ganga, em terceiro, com uma plataforma para desenvolver circuitos integrados com tecnologias a-GIZO TFT. Os prémios foram de 1500 e 1000 euros, respectivamente.

Texto editado por Andréia Azevedo Soares