Desenvolvimento de uma órtese personalizada de baixo custo para portador de câimbra do escrivão fabricada por manufatura aditiva

Abstract

A Câimbra do Escrivão é uma distonia focal que afeta a mão, dedos e/ou braços, manifestandose por meio de contrações involuntárias que resultam em movimentos repetitivos, prejudicando o sistema motor e interferindo na habilidade de escrever. De forma geral, a mão adota uma postura de semi-flexão dos dedos, acompanhada de hiperextensão ou hiperflexão do punho. Existem diferentes recursos para tratamento, entre eles o uso de órteses; que surge como uma abordagem não medicamentosa, oferecendo suporte ao facilitar a acessibilidade durante o processo de escrita. Este estudo tem por objetivo projetar e modelar uma órtese personalizada de baixo custo para um usuário com cãibra do escrivão através da manufatura aditiva. Os procedimentos metodológicos foram divididos em cinco fases: 1) projeto conceitual: integra o levantamento mercadológico sobre as órteses existentes, análise dos materiais de baixo custo e identificação dos dados antropométricos do usuário; 2) dimensionamento: consiste na análise dos parâmetros essenciais como: rigidez, flexibilidade, volume, resistência ao calor e viabilidade de limpeza; 3) modelagem computacional: feita através do software CAD Autodesk Inventor Professional 2024; 4) confecção do protótipo: materializado a partir da FDM (Fused Deposition Modeling), onde foram fabricados quatro dispositivos na impressora 3D Creality K1 em diferentes materiais; e 5) verificação do modelo: onde foram feitas otimizações e correções da órtese de acordo com as contribuições do usuário. Os materiais escolhidos para análise foram ABS, PLA, PETG e TPU. Segundo o paciente, o protótipo em PETG foi considerado o mais confortável, pois apresentou acoplamento mais satisfatório ao dedo polegar e apresentou melhores avaliações de segurança na escrita e conforto. Apesar dos resultados positivos, a órtese necessita de adaptação do usuário, sendo necessários mais estudos, com maior número de pacientes e diversidade de materiais. Os resultados apresentam ainda a necessidade de acompanhamento do paciente para verificar a eficácia da órtese na distonia focal do usuário.

Writer's cramp is a focal dystonia that affects hand, fingers and/or arms, manifesting by involuntary contractions, resulting in repetitive movements, damaging the motor system, and interfering in writing. In general, hand and fingers become semi-flexed, followed by fist hyperextension. There are different resources for treatment, between them, the use of orthosis; that surges as a non-pharmacologic approach, offering support by facilitating accessibility during the writing process. This study aims to Project and model a customized orthosis by low cost additive manufacturing for a writer's cramp patient. The methodological procedures were divided in five steps: 1) conceptual project: integrates market research about existent orthosis, low-cost material analysis and anthropometric user data identification; 2) sizing: consists in essential parameters analyzing as: stiffness, flexibility, volume, heat resistance and cleaning viability; 3) computational modelling: made using CAD Autodesk Inventor Professional 2024 software; 4) prototype confection: materialized from FDM (Fused Deposition Modeling), where four devices were manufactured in Creality K1 3D printer in different materials; and 5) model verification: where orthosis optimizations and corrections were made according to the user's contribution. The chosen materials to analyze were ABS, PLA, PETG and TPU. According to the patient, the PETG prototype was considered the most comfortable, as it presented more satisfactory coupling to the thumb and presented better evaluations of writing assurance and comfort. Despite positive results, orthosis need user's adaptation, being necessary more studies, with higher number of patients and material diversity. Results presents yet the needing of patient's following to verify orthosis effectiveness on user's focal dystonia.