Introdução à Engenharia de Reabilitação

[migel]

Introdução à Engenharia de Reabilitação

 
 Em 1995, investigadores ingleses e suecos afirmavam que o número de engenheiros a trabalhar no campo da Reabilitação ou das Tecnologias de Apoio na Europa era reduzido e representava uma profissão pouco conhecida. Consideravam ainda que esse grupo profissional beneficiaria de uma educação consistente padronizada a nível internacional que até a essa altura ainda não tinha sido alcançada [Turner-Smith 1995]. Passados 15 anos, a percepção dessa realidade continua actual, mas têm surgido algumas iniciativas que interessa conhecer e divulgar.

Para uma maior compreensão da Engenharia de Reabilitação no nosso país apresentamos o presente estudo com o objectivo de levar o leitor a conhecer um pouco da evolução registada neste domínio nos últimos 40 anos ao nível da profissão e da formação. As actualizações de cada página são referenciadas no fundo da mesma.

Autor: Francisco Godinho (Coordenador do CERTIC/UTAD)
 

[migel]

Antecedentes históricos - Introdução

 
 A história do ser humano evidencia uma sede insaciável de criar ferramentas que permitam superar as suas limitações físicas, sensoriais, comunicacionais e cognitivas nas mais diversificadas actividades da vida. Essa necessidade e as respostas que foram surgindo tiveram muitas vezes como objectivo específico o apoio a pessoas com deficiência.

O termo “Engenharia de Reabilitação” começou a ser usado nos finais dos anos 60 e início dos anos 70 do século passado nos EUA [Childress 2002]. Mas são inúmeros os exemplos de actividades de engenharia no campo da reabilitação anteriores e posteriores a este período sem a adopção desta terminologia.

Encontramos na nossa história registos do uso de tecnologia para pessoas com deficiência desde a civilização egípcia, mas os principais avanços situam-se no século XX, nomeadamente na Europa e América do Norte. No sentido de contextualizar os avanços tecnológicos de diferentes tipos de produtos de apoio até ao período em que surgiu o conceito de Engenharia de Reabilitação apresentam-se alguns marcos históricos importantes. Neste breve inventário omitem-te obviamente muitas inovações relevantes.

Os conceitos modernos de Acessibilidade e o seu desenvolvimento cruzaram-se no tempo e nos objectivos com a evolução da Engenharia de Reabilitação. Podemos dizer que ambas contribuem para a mesma finalidade, que tiveram a sua origem em meados do século XX e a sua expansão nos anos 70 do século passado.

 
Fonte:Certic


 

[migel]

Antecedentes históricos - Tecnologias de Apoio

 Próteses
 
 É atribuído aos egípcios o pioneirismo na tecnologia protésica. Em 2000, investigadores, no Cairo, Egipto, revelaram o que acreditam ser o mais antigo membro artificial documentado – parte de um dedo do pé protésico de madeira e couro. Esta peça foi encontrada amarrada aos restos mumificados de uma mulher egípcia com cerca de 3 mil anos (950 - 710 AC)[Isaac Perry Clements].

Pé protésico [Kennet Garrett]


Uma perna artificial Romana de 300 AC foi desenterrada em Capau, Itália em 1858. Era constituída por uma parte central em madeira, uma cobertura em bronze e ferro e com tirantes em couro [Norton 2007].

A alguns piratas do mar, do passado, continua a ser realçado o uso de pernas de madeira e ganchos de metal a substituir a mão

Desenho da evolução das próteses [Norton 2007]


Os avanços mais significativos nesta área estiveram ligados às guerras que geravam milhares de sobreviventes amputados. Na Alemanha, por volta de 1915-1916, surgiam equipas multidisciplinares envolvendo cirurgiões, fisiatras e técnicos (protesia/engenharia) de acordo com os estudos de Dudley Childress (2002). Em 1919, o técnico de protesia Otto Bock, forma a empresa com o seu nome em Berlim para fornecer próteses e produtos ortopédicos a veteranos de guerra [Otto Bock].



 

[migel]

Antecedentes históricos - Tecnologias de Apoio

Mobilidade Pessoal
 
 O primeiro registo da combinação de uma cama com rodas surge na imagem de um vaso grego do ano 530 AC. Neste caso é uma mesa para o transporte de uma criança.

Vaso grego do ano 530 AC

O registo mais antigo de uma cadeira com rodas é um desenho chinês de 525 DC [Sawatzky].

Gravura de uma cadeira com rodas [Sawatzky]


A primeira cadeira de rodas motorizada supõe-se ter sido construída em 1912 em Inglaterra numa adaptação de um triciclo danificado. Os engenheiros Herbert Everest (paraplégico) e Harrry Jennings introduzem em 1932 a primeira cadeira de rodas metálica leve e encartável, conduzindo à criação da empresa Everest & Jennings [Cooper 2007]. Esta empresa iniciou a produção de cadeiras de rodas eléctricas em 1956.

 


 

[migel]

Antecedentes históricos - Tecnologias de Apoio

Informação e Comunicação

 A primeira máquina de escrever funcional foi construída pelo italiano Pellegrino Turri em 1808 para a sua amiga cega condessa Carolina Fantoni da Fivizzono [Polt].

Frank Haven Hall, superintendente da Escola de Illinois para cegos, inventou em 1892 a primeira máquina de escrever Braille – Hall Braille Writer [APH].

1.ª Máquina de escrever Braille – Hall Braille Writer [APH]

Em 1968 a IBM criou a primeira máquina de escrever eléctrica Braille - IBM Braille (Model D) com teclado semelhante ao de uma máquina de escrever standard [APH]. Este equipamento da IBM resulta de um longo percurso da empresa na produção de máquinas de escrever eléctricas que teve início em 1933 [IBM Typewriter].

A adaptação de máquinas de escrever eléctricas foi amplamente explorada na Europa para o apoio da comunicação de pessoas com deficiência física e com dificuldades de comunicação verbal. As adaptações passaram por várias técnicas entre as quais: uso de varrimento com teclado iluminado – o COMHANDI - Communications System for the Handicapped (1964), comando remoto através de ponteiro e teclado óptico dos quais são exemplos o PILOT - Patient Initiated Lightspot Operated Typewriter (1967) e o LOT - Lightspot Operated Typewriter (1973), teclados expandidos - TARC - Typing Aid Remote Controlled, uso de código morse através de som ou transdutores pneumático de sopro-aspiração - VOTEM – Voice Operator Typewriter Employing Morse-code (1969).

PILOT - Patient Initiated Lightspot Operated Typewriter [Vanderheiden 2002]

O Talking Brooch, construído no início dos anos 70 pelo departamento de electrónica da Universidade de Southampton, possuía um teclado portátil ligado a um visor LCD preso à roupa ao nível do peito. Terá sido dos primeiros comunicadores digitais portáteis.

A descrição destes produtos encontra-se bem documentada no livro "Aids for the Severely Handicapped" [Copeland 1974].

O MIT criou em 1964 o Center for Sensory Aids Evaluation and Development (CSAED) onde foram desenvolvidos vários produtos para pessoas com deficiência visual e surdocegos. Deste ambiente e de uma tese de dois finalistas de Licenciatura resultou a criação de um leitor CCTV para pessoas com baixa visão que amplia material escrito em papel numa televisão [Mann 2002].

Em 1971 já existiam vários Leitores CCTV com esta finalidade de acordo com o relatório "Rehabilitation Engineering - A Plan for Continued Progress" do Committee on Prosthetics Research and Development [CPRD 1971] da Academia Nacional de Ciências dos EUA publicado nesse ano. A criação de uma impressora Braille também foi objecto de trabalhos de licenciatura e mestrado no MIT sob a orientação de Bob Mann e concretizada com a designação BrailleEmboss ainda nos anos 60 [Mann 2002]. Embora não tivesse sido comercializada terá sido a primeira impressora Braille [Sullivan 1995].

Leitor CCTV no MIT [Mann 2002]

Em 1959 o Engenheiro Jaime Filipe patenteia o Electrovisor - Sistema de Visão Táctil, uma ideia surgida em 1957, cuja aplicação prática é tornada realidade em 1970 com o OPTACON – OPtical to TActil CONverter [CERTICb] desenvolvido por prestigiados membros do Departamento de Engenharia Eléctrica da Universidade de Standford (EUA), entre os quais John Linvill e Jim Bliss que nesse ano criaram a empresa Telesensory vocacionada para produtos para pessoas com deficiência visual [Kendrick 2005]. O OPTACON era um equipamento portátil destinado a converter texto impresso em informação táctil para cegos. Era constituído por uma câmara de 144 foto-transístores e um sistema de 144 estimuladores vibráteis dispostos numa matriz 24 x 6 que tornavam a letra perceptível pelo dedo indicador [CERTICb].

Demonstração do Optacon pelo Eng.º Jaime Filipe [RTP]


O inventor Raymond Kurzweil introduz em 1976 o primeiro leitor autónomo para pessoas com deficiência visual (Kurzweil Reading Machine) com a capacidade de digitalizar e reconhecer texto e converter em fala [Chemoff].

Em 1986, a IBM lança um dos primeiros leitores de ecrã para PCs com o sistema operativo MS-DOS, com a designação IBM Screen Reader for DOS, no qual este muito envolvido o matemático Jim Thatcher. O termo Screen Reader passou a ser utilizado mais tarde como um termo genérico de leitores de ecrã [Cooke 2004].

O físico Robert H. Weitbrecht, surdo desde nascença, tornou-se rádio amador. Através do morse conseguia comunicar com ouvintes através de comunicações de rádio. Em 1950 adquiriu uma máquina de escrever capaz de receber mensagens de rádio (Teletypewriter). Weitbrech introduziu alterações a esta máquina para enviar mensagem também e mais tarde de desenvolveu um acoplador acústico para poder ser usado nas linhas telefónicas (1964). Esta invenção constituiu o princípio de funcionamento dos primeiros telefones de texto para surdos conhecidos por TTY - Telephone TYpewriter e TDD Telecommunications Device for the Deaf nos EUA ou Textphone na Europa [Berke 2009].

Em 1929 na AT&T Bell é concebida uma laringe artificial mecânica e em 1960 uma versão electrónica cuja vibração irá substituir as cordas vocais e permitir a fala com o equipamento encostado à garganta [AT&T Larynx].

As cornetas acústicas terão surgido e sido usadas por pessoas com perdas auditivas a partir do início do século XVIII e comercializadas cem anos depois. A primeira ajuda auditiva eléctrica surgiu no mercado por volta do ano 1901 demasiado grande e impraticável [TheHearingAids 2008].

Corneta Acústica

 

[migel]

Antecedentes históricos - Tecnologias de Apoio

Treino de Capacidades

 O ensino e terapia da fala para surdos através da visualização da fala foi um objectivo percorrido desde muito cedo no qual participou Alexander Graham Bell e que paradoxalmente levou à invenção do telefone em 1876 cujo impacto excluiu inicialmente os surdos.

Em 1987, o Centro científico da IBM França, em Paris, inicia o projecto “Deaf Children Project” para explorar de que forma as técnicas de processamento de fala poderiam ser usadas para ajudar os surdos, em particular na área da terapia da fala [Destombes 1991]. Este trabalho conduziu ao produto IBM Speech Viewer em 1988 com animações para crianças. O protótipo foi muito provavelmente a primeira ferramenta de terapia de fala baseada em processamento digital.

IBM Visifala 3

No início dos anos 70 os esforços do MIT na área da engenharia de reabilitação tinham atingido grande visibilidade através de vários estudantes de licenciatura e de pós-graduação. Essa visibilidade começava a atrair alunos do 1.º ano mas ainda com pouca capacidade para desenvolver projectos. No entanto num encontro de Bob Mann com uma terapeuta ocupacional do Hospital de reabilitação pediátrico local surgiu a ideia de envolver esses jovens estudantes na criação de instrumentos que fossem vistos como brinquedos ou jogos pelas crianças mas que produzissem efeitos terapêuticos e incrementassem os esforços e resultados dos terapeutas ocupacionais e fisioterapeutas. Dessa ideia surgiu o programa “Creative Technologic Aids” (CTA) e uma organização sem fins lucrativos com a mesma designação que produziu dezenas de “brinquedos” para Reabilitação [Mann 2002].

Criança no Hospital a usar um brinquedo de reabilitação "Bright Blocks",
observada por uma terapeuta ocupacional [Mann 2002]

 

[migel]

Antecedentes históricos - Tecnologias de Apoio

Controlo Ambiental

 Um dos primeiros sistemas de controlo ambiental para pessoas com deficiência física terá sido o POSM (Patient Operated Selector Mechanism), mais tarde renomeado como POSSUM – do latim “Posso” (sou capaz) concebido pelo Engenheiro Reginald Maling.

Maling era membro da liga dos hospitais e numa visita como voluntário ao hospital Stoke Manderville (para pessoas paralisadas), situado numa cidade da região metropolitana de Londres, em 1960, e ficou impressionado por verificar a forma como um tetraplégico, com uma voz muito fraca, chamava alguém: através de um apito. Com a ajuda de um amigo engenheiro começaram então a criar um sistemas de comando de vários dispositivos e equipamentos (campainha, luz, rádio, TV, máquina de escrever eléctrica, etc..). Em 1961 fundou a empresa POSSUM Controls Ltd para a continuação do desenvolvimento e comercialização de produtos desta natureza [Maling 1974].