Active pedal exerciser for leg rehabilitation

Abstract

A capacidade de mover os membros inferiores é crucial para a maioria das atividades diárias pelo que há uma necessidade permanente de desenvolver novos métodos para melhorar a mobilidade das pessoas. Esta dissertação retrata uma ferramenta de reabilitação da mobilidade das pernas. Os produtos para reabilitação de pernas mais comuns são pedaleiras e bicicletas estáticas. Na sua maior parte, eles são muito rudimentares, porque o treino não pode ser controlado através de software. O dispositivo de reabilitação a que esta dissertação se refere baseia-se numa bicicleta estática assistida por um motor, que é desencadeada gradualmente de acordo com a pressão exercida sobre sensores de força nos pedais. Se o paciente tiver uma perna com problemas de mobilidade, permite a compensação desta para que se possa realizar o movimento de ciclismo esperado. Este dispositivo tem um sensor para monitorizar a frequência cardíaca do paciente. É utilizado para assegurar a eficiência do tratamento e a segurança do paciente. Cada perna pode ser a exercitada independentemente usando diferentes parâmetros. Isto é particularmente útil para pacientes com AVC. Também pode compensar um membro perdido ou danificado, imitando o desempenho da perna saudável. O fisioterapeuta pode gerir os parâmetros do treino (velocidade, força em cada pedal, frequência cardíaca) numa interface de computador e monitorizar a sessão. Foram desenvolvidas duas interfaces para manter os pacientes motivados para ficarem perto dos valores de referência. A primeira interface é composta por gráficos de barras que representam os valores de força, velocidade e frequência cardíaca a cada instante, e as linhas verdes e vermelhas representam os valores de referência e máximos, respetivamente. A segunda interface é um jogo virtual, com uma bicicleta na tela que representa o desempenho do utilizador como seria na vida real. Quanto mais longe dos valores de referência estiver o desempenho do paciente, mais rápido ele vai perder pontos. O valor da meta é representado pela bicicleta ereta e a estrada sem inclinação. [x] Foram realizados dois conjuntos de testes para testar os controlos da bicicleta e discernir padrões. Na primeira fase, para velocidades mais baixas (600 rpm e 1300 rpm) os ciclos foram mais definidos do que para velocidade mais elevada (2000 rpm). Para baixos valores de resistência consegue-se distinguir um padrão que pode ser explorado no futuro para melhorar os modos de controlo. Este padrão diminui com o aumento de resistência. Na segunda fase, o padrão de ciclismo obtido com a interface do paciente e com o jogo virtual, para a mesma velocidade ou mesma resistência, não diferem muito, pelo que a utilização de uma interface ou da outra não afeta a eficácia da reabilitação.