Diabetic hand syndrome : modeling and simulation

• Main Author: Sierra Ortega, Yesenia Maria
• Other Authors: Fleury Rosa, Mário Fabrício
• Language: Inglês
• Published: 2016
• Subjects: Síndrome da mão diabética; Grafos de ligação; Tecnologia assistiva; Diabetes
• Online Access: http://repositorio.unb.br/handle/10482/21447

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2016. === Submitted by Fernanda Percia França ([e-mail]) on 2016-08-26T20:12:23Z No. of bitstreams: 1 2016_YeseniaMariaSierraOrtega.pdf: 5943825 bytes, checksum: ba0d08241a483ab577f94789286146d9 (MD5) === Approved for entry into archive by Raquel Viana([e-mail]) on 2016-09-20T18:14:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_YeseniaMariaSierraOrtega.pdf: 5943825 bytes, checksum: ba0d08241a483ab577f94789286146d9 (MD5) === Made available in DSpace on 2016-09-20T18:14:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_YeseniaMariaSierraOrtega.pdf: 5943825 bytes, checksum: ba0d08241a483ab577f94789286146d9 (MD5) === Diabetes Mellitus (DM) é uma doença crônica que pode afetar qualquer indivíduo, podendo provocar alterações e disfunções no portador da doença, ou seja, no diabético. Uma complicação severa associada é chamada síndrome da mão diabética (SMD). Esta doença pode provocar a perda de força e controle dos movimentos da mão, caracterizada por três disfunções: dedo do gatilho, contratura do Dupuytren e a limitação da mobilidade articular. Objetivo: Realizar uma pesquisa do tipo exploratória sobre o SMD. Obter um modelo matemático que represente a dinâmica da mão com SMD, propor o desenho de um dispositivo capaz de auxiliar no tratamento desta doença e estabelecer uma teoria de controle que descreva o comportamento dinâmico da mão, usando o dispositivo apresentado. Materiais e métodos: três indivíduos saudáveis, voluntários, para participar na avaliação da funcionalidade do dispositivo proposto. Para isso foram realizadas provas de manipulação com diferentes objetos para observar as possíveis alterações nos movimentos básicos da mão. Foi avaliada a força da mão por médio de um dinamômetro da marca e•clear. Foi aplicado um questionário estruturado para averiguar a familiaridade dos indivíduos em relação ao dispositivo. Resultados: foi obtido o modelo matemático da SDM utilizando a ferramenta BG. O dispositivo bioassistência desenhado consiste em uma luva com amortecedores feita à base de látex natural. Foi observado mediante os testes realizados que os indivíduos conseguiram manipular os objetos até 30% mais rápido, no entanto foi observado que os indivíduos tiveram dificuldade para escrever com a luva, reportando até o dobro do tempo em relação ao não uso da luva. Observou-se que quanto mais camadas de látex adicionadas à luva, maior será o grau de abertura da mão. Conclusão: o objetivo do trabalho foi contemplado no que diz respeito a propor um modelo matemático e a proposta de um possível tratamento para a SMD. A partir dos resultados obtidos o dispositivo proposto não interfere na sensibilidade da mão e permite realizar os movimentos naturais da mão com maior destreza, permite a extensão passiva dos dedos devido as diversas camadas de látex. É sugerida a realização das provas de manipulação com a luva com pacientes com DM e SMD para avaliar as resposta dinâmica destes pacientes e assim gerar uma órteses comercial destinado para pacientes com DM e SMD. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT === Diabetes mellitus (DM) is a chronic disease that can affect any individual, regardless of age or sex, provoking alterations in the body’s normal functioning. A severe complication associated to DM called diabetic hand syndrome (DHS). This syndrome causes loss in the hand strength and movement control, and comes accompanied by three diseases: trigger finger, Dupuytren contracture and limited joint mobility. Objective: perform an exploratory research on DHS. Obtain a mathematical model that represents the dynamics of a hand affected by DHS, to propose a device able to aid in the treatment of this disease and establish a control theory that describes the dynamic behavior of the hand using the device designed. Methodology: three healthy individuals participated voluntarily in the evaluation of the functionality of the device. In order to do this they performed handling tests with different objects to observe the changes in the basic movements of the hand. I measured the strength of the subjects’ hands using an e-clear dynamometer and applied a structured quiz to know the appreciation of the individuals to the device. Results: I developed a mathematical model of the DHS using BG. The biomedical assistive device designed consist in a glove with dampers made of latex. After analyzing the tests and exercises that the individuals made I observed that they could handle objects up to 30% faster, however they underperformed the writing tests, both on paper and on a cellphone. The individuals had a higher angle of opening in the hand with the device. Conclusion: this work reached its objectives; the mathematical model and the device were developed. By the obtained results, the device does not interfere with the sensibility of the hand, allows performing better the movements of the hand and gives a passive extension to the hand due to the latex layers. I suggest that handling tests be made with diabetic patients with DHS in order to evaluate the dynamic response of these patients and generate a commercial orthotic for the DHS patients to use.