Influência das propriedades do material do interface na marcha e perceção de dor e conforto de amputados transtibiais

Palavras-chave: próteses transtibiais,materiais de interface,caracterização termomecânica,marcha de amputados,perceção individual,transtibial prosthesis,interface materials,thermomechanical characterization,amputee’s gait,subject’s perception

As especificidades dos indivíduos e as características e materiais constituintes de cada componente protésico devem ser consideradas para o sucesso da reabilitação de amputados transtibiais. O interface protésico, pela sua relação direta com a pele do coto e a estrutura rígida da prótese, é um dos componentes mais importantes. As elevadas temperaturas, sudorese e forças mecânicas geradas no contacto com o interface originam frequentemente desconforto, lesões cutâneas e diminuição da qualidade de vida. O objetivo deste trabalho consistiu no estudo das propriedades mais relevantes de interfaces de próteses transtibiais e sua influência na marcha e perceção individual de dor e conforto, bem como do sistema interface/prótese, de sujeitos com amputação. Para isso, foram selecionadas amostras de interfaces comerciais representativos dos materiais elastoméricos comummente utilizados e estas foram sujeitas a um estudo de caracterização abrangente. Os materiais selecionados foram: copolímero de blocos (I), gel de silicone (II) e elastómero de silicone (III). Foi realizada uma caracterização fundamental onde as propriedades químicas e físico-estruturais dos materiais, que não eram totalmente conhecidas foram avaliadas. Os materiais foram também caracterizados funcionalmente, considerando as suas condições de utilização, em termos térmicos e mecânicos. Por fim, o comportamento biomecânico dos materiais foi testado em amputados transtibiais durante um percurso de marcha e foram registadas informações sobre a sua perceção individual da prótese, da dor e do conforto relativamente a cada interface. Os materiais foram ainda sujeitos a um processo acelerado de envelhecimento, em suor humano sintético (90 dias), e caracterizados fundamental e funcionalmente com o objetivo de conhecer a estabilidade destes materiais com a utilização em contacto direto com a pele. Concluiu-se que os materiais não sofreram alterações significativas. No entanto, o material III mostrou ser o mais sensível a este processo, tendo-se observado uma ligeira amorfização na rede de silicone e um ligeiro aumento de rigidez. Dos resultados obtidos verificou-se que na estrutura química do material I prevalecem os blocos derivados de alcenos, enquanto os materiais II e III são semelhantes e com estrutura à base de ligações siloxano e grupos metilo. Todos os materiais são hidrofóbicos, de estrutura amorfa e termicamente estáveis na gama de temperaturas de serviço. O material II apresentou valores superiores de condutividade térmica, no entanto foi o material que apresentou maior    rigidez e menor atrito e adesão. Este material foi percecionado pelos sujeitos como sendo o pior durante a utilização. Contrariamente, o material III foi o material que apresentou maior capacidade de dissipação de energia mecânica, maior atrito e adesão, tendo sido percecionado pelos sujeitos como o que proporciona melhor sensação/sensibilidade de temperatura e textura e menor diminuição de conforto. Concluiu-se assim que a perceção dos sujeitos se deve sobretudo a diferenças nas propriedades mecânicas dos interfaces e não na sua condutividade térmica (nas gamas de variação testadas). Comprovada a influência das propriedades do material na perceção dos sujeitos, considera-se que a prescrição dos interfaces do material I, pelas suas propriedades mecânicas (rigidez semelhante e menor capacidade de dissipação de energia comparativamente com o material III), deve ser repensada de forma a também incluir sujeitos com níveis de atividade menores (K1-K2). Já o material II só deve ser prescrito para situações de utilização pontual. Os interfaces do material III mostraram características adequadas aos níveis de atividade para os quais estão recomendados (K1-K2). As conclusões deste trabalho devem ser consideradas como guidelines de apoio à prescrição de interfaces protésicos aportando evidência científica à adequada protetização. Tendo-se confirmado que atualmente existe uma estagnação no desenvolvimento de novos de interfaces protésicos, pretendeu-se ainda com este trabalho estudar estratégias de desenvolvimento de novos interfaces à luz de conhecimentos e tecnologias já existentes noutras áreas do conhecimento. Sintetizaram-se assim dois compósitos com matriz de silicone e aditivo de nanotubos de carbono e cortiça, cujos objetivos essenciais foram aumentar a condutividade térmica, melhorar o comportamento mecânico e verificar a viabilidade dos interfaces serem confecionados individualmente com base nas características específicas de cada sujeito (à semelhança de outros componentes). Concluiu-se que as estratégias estudadas são viáveis para a aplicação pretendida, contudo necessitam de investigação mais aprofundada. Futuramente, poderão ser desenvolvidos estudos longitudinais sobre interfaces, em articulação com entidades prescritoras, de forma a avaliar a adequação dos K-levels na prescrição e proporcionar um contributo efetivo para a melhoria da qualidade de vida de sujeitos com amputação.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais