RFID ajuda amputados a manipular próteses de mãos

MORPH, desenvolvido pela Infinite Biomedical Technologies, permite aos seus usuários controlar o ambiente a seu redor

Por Jill Gambon - Fonte: RFID Journal Brasil

Depois que Sean McHugh perdeu o braço direito em um acidente de construção há 11 anos, ele foi equipado com uma prótese de braço e mão. Mas os atos simples como pegar um copo de vinho, colocar um casaco ou carregar uma pasta tornaram-se complicados, muitas vezes, repletos de frustração ou percalços. O nível de aperto pode mudar espontaneamente ou exigir um esforço desgastante.

Fotos: Infinite Biomedical Technologies

McHugh tentou dois tipos de próteses: uma operada por cabo e outra mioelétrica, com um sensor usado para converter os movimentos musculares em sinais elétricos para abrir e fechar a mão e variar a força dos apertos. Ambos tinham limitações em termos de confiabilidade e facilidade de uso.

Isso mudou no ano passado, quando McHugh recebeu uma prótese mioelétrica equipada com um leitor embutido de identificação por radiofrequência (RFID). Ele carrega várias etiquetas RFID no bolso da camisa, no cinto e em outros locais convenientes, e cada uma está programada para uma ação específica. Para fazer a sua mão protética se mover do jeito que quer, ele simplesmente passa sobre a etiqueta apropriada. Assim, pode controlar sua mão direita, o que torna mais fácil colocar um galão de leite na geladeira e realizar outras tarefas de rotina.

McHugh foi um dos vários amputados escolhidos para testar o dispositivo protético, chamado MORPH (Myoelectrically Operated RFID Prosthetic Hand) e fornecer seu feedback aos pesquisadores da Infinite Biomedical Technologies, que desenvolveu o sistema. "O dia em que eu recebi o protótipo foi uma ocasião de alegria", diz McHugh. "Ele mudou o meu futuro. É um sentimento maravilhoso ter a minha mão na posição correta para pegar algo. Isso me poupa tempo e me dá confiança. Ela substituiu deficiência por capacidade."

A Infinite Biomedical Technologies, um fabricante de dispositivos médicos dos EUA que se tornou independente da Johns Hopkins University, em 1997, descreve a sua missão como sendo a de encontrar avanços inovadores para melhorar próteses. E a empresa acredita ter feito exatamente isso com o seu produto MORPH. "O poder do RFID permite ao paciente tomar o controle de seu ambiente em qualquer grau que queira", diz Ananth Natarajan, co-fundador e membro do conselho da empresa de capital fechado.

Nitish Thakor, co-fundador da empresa e professor de engenharia biomédica na Universidade Johns Hopkins, teve a ideia de usar RFID para tornar mais fácil de controlar as próteses mioelétricas e melhorar a vida diária dos amputados. O planejamento e projeto do protótipo inicial MORPH começou em 2009. Estudantes de pós-graduação do programa de engenharia biomédica da Johns Hopkins trabalharam no desenvolvimento e design de software e hardware. Estagiários ajudaram com os sistemas embarcados e a interface gráfica de usuário.

O MORPH é instalado perto do pulso da prótese, anexada à mão através de uma ficha coaxial. Contém duas placas de circuito: uma pequena (21, 19, 6 milímetros), com leitor RFID de baixa frequência (LF), de 125 kHz, da ID Innovations, está ligado à placa principal. Essa placa também contém um microcontrolador, que recebe as informações da etiqueta e um leitor de Bluetooth, usado para programar as tags RFID. A outra placa de circuito contém uma antena de design personalizado. O dispositivo tem um alcance de leitura de 11 centímetros. Quando o ID da tag é transmitido, ocorre a transferência de dados.

O MORPH é instalado perto do pulso da prótese, anexando à mão através de um plug coaxial. Quando um utilizador move a mão perto de uma tag programada para desencadear uma ação específica, esta envia um sinal para o microcontrolador, informando a posição associada

O sistema utiliza tags LF em diferentes formas e tamanhos, e de vários fornecedores. A tag cartão (RFID125-ISO-5) da Olimex, por exemplo, pode ser usada em casa ou no escritório para atividades como preparação de alimentos e digitação de um teclado. A tag botão (EM4102) da Trossen Robotics pode ser presa à roupa ou dobrada no bolso para ajudar a posicionar a mão para tarefas como vestir um casaco ou chapéu.

O MORPH usa dois pacotes de software, desenvolvidos pela Infinite Biomedical. Um é incorporado ao microcontrolador e controla as operações do dispositivo. O software prioriza comandos das tags, que imitam os sinais musculares de um usuário e controla a posição da mão artificial. Quando um utilizador move a mão para perto de uma tag programada para desencadear ação específica, este envia um sinal para o microcontrolador, para informar a posição associada. Interferência ou ruído de outras etiquetas RFID dentro da faixa de leitura não são um problema, porque o MORPH reage apenas às marcas que foram programados para trabalhar com ele.

O outro software permite que o usuário programe as tags RFID. Ele é executado no computador do usuário e se comunica com o microprocessador via Bluetooth. O software pode ser utilizado para modificar as posições das mãos e dedos associados a cada etiqueta RFID.

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