Setembro de 2021
By Maja Hoock, IP & R&D Comunicação Corporativa, Ottobock, Alemanha
Os Jogos Paralímpicos de Tóquio 2020 aconteceram em Tóquio de 24 de agosto a 5 de setembro de 2021. Cerca de 4,400 atletas com deficiência competiram pelo ouro em 22 disciplinas. As próteses esportivas protegidas por IP foram um dos principais dispositivos usados para atingir seus objetivos. A pesquisa e o desenvolvimento ajudaram os atletas a tirar o máximo proveito de sua capacidade atlética.
Johannes Floors corre em sua pista em Leverkusen por até seis horas todos os dias. Em agosto, ele voou para o Japão para competir contra atletas de todos os cantos do mundo. “Na verdade, estou me preparando para os Jogos Paralímpicos desde 2016”, diz o jogador de 26 anos. O atleta alemão de atletismo conquistou o ouro nos Jogos Paralímpicos de Tóquio. Mr. Floors é atualmente a pessoa mais rápida do mundo em próteses. Ele melhorou seu recorde mundial nos 200 metros no final de junho e também é o mais rápido de sua classe (T62) nos 100 e 400 metros. Mas essas conquistas são tudo menos um dado. O Sr. Floors nasceu com um defeito genético que afeta a fíbula. Ele estava faltando ambas as fíbulas e tinha pés deformados. A corrida estava fora de questão. “Havia muita dor”, diz ele. Por esse motivo, ele tomou a decisão de amputar as duas pernas há dez anos. “Eu ainda estava de cama no hospital quando decidi me matricular no programa de esportes da escola”, lembra. Suas próteses cotidianas permitem que ele caminhe normalmente agora – e ele pode correr com molas de carbono especiais projetadas para esportes. “Sentir essa velocidade é uma grande experiência emocional”, diz ele.
Não muito tempo atrás, os atletas paralímpicos usavam suas próteses cotidianas durante esportes competitivos. Somente na década de 1980 eles começaram a usar próteses especialmente projetadas para corrida. Ao contrário das próteses de perna natural ou esportiva de hoje, as próteses convencionais não flexionam com tanta facilidade e dificultam a realização de movimentos necessários para esportes específicos. “De repente, havia próteses esportivas – e isso mudou tudo”, diz o Sr. Floors.
A Ottobock agora detém 1,886 patentes emitido em mais de 540 famílias de patentes – incluindo inúmeras inovações técnicas para esportes paralímpicos.
Próteses esportivas ajudam as pessoas a participar
A Ottobock é fabricante de próteses esportivas e cadeiras de rodas amplamente utilizadas e fornece dispositivos para atletas paralímpicos há mais de 30 anos. A empresa alemã, conhecida pela biônica humana vestível, fabrica próteses há mais de 100 anos. Inicialmente, a empresa produzia membros substitutos feitos de madeira para os feridos na Primeira Guerra Mundial. Hoje, seus produtos incluem próteses suportadas por IA, como a mão bebiônica, que estabeleceram novos padrões tecnológicos.
A Ottobock agora detém 1,886 patentes emitidas em mais de 540 famílias de patentes – incluindo inúmeras inovações técnicas para esportes paralímpicos.
O ágil pé protético 1E95, por exemplo, é usado em esportes como basquete e vôlei. O pé tem uma estrutura simples e facilita a caminhada, a corrida e as mudanças bruscas de direção. A Ottobock desenvolveu o 1E91 Runner patenteado especialmente para velocistas e saltadores em comprimento. Muitas lendas paralímpicas usam este pé protético, que pode ser facilmente adaptado para atender às necessidades de diferentes indivíduos. E sua linha de força está mais próxima do centro de gravidade do corpo, tornando a mola de carbono mais eficiente de usar.
Vídeo: Como é feita uma lâmina de corrida de fibra de carbono
O profissional de órteses e próteses (O&P) Julian Napp fez parte da equipe de desenvolvimento. Ele supervisiona o Centro de Serviços Técnicos de Reparos da Ottobock nos Jogos Paralímpicos desde 2012. Os atletas trazem suas próteses e cadeiras de rodas para a oficina quando precisam ser reparadas. O técnico incorporou suas experiências práticas no processo de desenvolvimento: “Você tem que trabalhar com muita precisão para garantir que o pé esteja alinhado corretamente com o corpo”, diz ele.
O conceito por trás da popular lâmina de corrida 1E90 Sprinter da Ottobock, que Johannes Floors, de 26 anos, usa é quase tão antiga quanto ele. O Sprinter foi desenvolvido nos Estados Unidos na década de 1990, antes da Ottobock adquirir o produto e aprimorar seu design.
O pé de carbono é usado com um soquete de vácuo de fibra de carbono, incluindo uma válvula de saída e luva de vedação. O coto é fechado e protegido por um tipo de meia, o liner de polímero. Um adaptador 1E90 entre o encaixe e o pé protético com design protegido garante que a posição da prótese possa ser facilmente reajustada. “Posso ajustar o alinhamento estático perfeitamente com o adaptador, e isso é o que realmente possibilita a execução sem limitações”, explica Napp.
Ele faz próteses personalizadas para vários esportes e atletas, incluindo os conhecidos velocistas e saltadores em distância, Heinrich Popow e Léon Schäfer: “Fico muito orgulhoso de vê-los conquistando um recorde mundial após o outro”, diz Napp. Ele também trabalha em estreita colaboração com o atual recordista mundial, Johannes Floors. “Tento ajustar a tecnologia para que ela se adapte cada vez melhor aos atletas – ela se desenvolve junto com o atleta”, observa Napp. “Eu não poderia colocar uma prótese que foi feita para Johannes Floors em um atleta diferente como Léon Schäfer. Ele provavelmente não seria capaz de correr muito rapidamente com ele. O alinhamento estático é diferente para todos.”
Patente para a primeira articulação de joelho esportiva mecânica
Apesar da invenção do pé esportivo protético, atletas com amputação transfemoral acima do joelho ainda tinham problemas. Alguns deles usavam o pé de carbono diretamente em seu membro residual e basicamente montavam suas próprias próteses. O resultado pode ser visto em vídeos esportivos que mostram o movimento giratório característico que a perna faz quando estendida. Ele ajuda os corredores que não usam uma articulação de joelho esportiva a evitar uma fase de balanço excessivamente longa. Outros atletas corriam com próteses cotidianas e articulações policêntricas, que na verdade são inadequadas para esse fim. A primeira prótese esportiva monocêntrica do mundo ofereceu uma solução. A Ottobock o desenvolveu com base na junta 3R80, para a qual a patente para hidráulica rotacional foi concedida inicialmente na Alemanha em 1995.
O 3S80 possui trava manual e características de amortecimento ajustáveis individualmente e é particularmente compacto e robusto: “Na corrida, o peso corporal que atua sobre a prótese é dobrado. Há um aumento de cinco vezes ao correr, com um aumento de seis a sete vezes para saltadores em distância”, diz Julian Napp. Os joelhos esportivos artificiais devem ser capazes de suportar essa tensão, mas permanecer flexíveis o suficiente para permitir a aceleração. Em outras palavras, esse tipo de articulação esportiva é feita sob medida para os atletas e não o contrário, como era o caso anteriormente.
A atleta paralímpica Martina Caironi usa esse tipo de prótese de joelho esportiva. A Sra. Caironi, natural da Itália, ganhou uma medalha de prata no salto em distância e nos 100 metros nos Jogos Paralímpicos de Tóquio 2020.
Em 2007, ela perdeu a perna esquerda em um acidente de moto. Foi durante a reabilitação que ela percebeu que tinha um dom para o esporte. Ela começou a alcançar seus primeiros discos três anos depois. “Na verdade, eu nunca quis ser uma atleta profissional”, diz Caironi. “Mas depois do meu acidente, percebi o quão bem eu era capaz de correr com próteses. Teria sido um desperdício se eu não tivesse perseguido meu talento.”
A Sra. Caironi inicialmente participou de esportes com sua prótese diária antes de ser equipada com a mola de carbono 3S80 e 1E91. “Pude vivenciar a transformação tecnológica direto no meu próprio corpo”, diz o homem de 31 anos. “Estou vivendo a transformação.”
O Comitê Paralímpico Internacional (IPC) definiu regras claras levando em consideração o grau em que as deficiências dos atletas afetam seu desempenho. Por esta razão, apenas próteses passivas sem eletrônica são permitidas.
Ela diz que no início achou difícil controlar a prótese esportiva porque a articulação é mais flexível e oferece menos estabilidade para permitir uma aceleração mais rápida. Ms. Caironi ganhou o ouro com esta articulação nos Jogos Paralímpicos de Londres em 2012, terminando os 100 metros em 14.65 segundos – ela foi a única atleta feminina a completar a corrida em menos de 15 segundos.
Em 2013, a Sra. Caironi se tornou bicampeã mundial no salto em distância e nos 100 metros. Em 2015, ela bateu um recorde mundial nos 200 metros e conquistou o ouro no Campeonato Mundial de Atletismo Paraense em Doha.
As novas próteses também melhoraram sua qualidade de vida. A Sra. Caironi usa o Genium X3 como sua prótese diária; a articulação inteligente do joelho adapta-se automaticamente a várias situações. “Tornei-me muito mais móvel”, diz ela. “Posso subir as escadas ou malhar na academia sem pensar duas vezes, o que também tem um impacto positivo na minha carreira como atleta.”
Vídeo: Paixão pelos Jogos Paralímpicos Tóquio 2020
Esporte com prótese não é doping tecnológico
Vale a pena notar que a Sra. Caironi não teve permissão para usar sua prótese mecatrônica cotidiana nos Jogos Paralímpicos. O Comitê Paralímpico Internacional (IPC) definiu regras claras levando em consideração o grau em que as deficiências dos atletas afetam seu desempenho. Por esta razão, apenas próteses passivas sem eletrônica são permitidas. O comprimento aprovado das próteses é determinado com base em uma fórmula complexa que leva em consideração a altura do usuário e o comprimento do fêmur. Ainda assim, a percepção da mídia de “humanos aprimorados” é difícil de mudar.
Johannes Floors diz que ficaria rico se ganhasse cinco euros por cada vez que alguém lhe perguntasse se ele pode correr mais rápido com suas próteses do que atletas profissionais fazem com pernas saudáveis. Ele acha a narrativa sobre super-humanos com membros biônicos difícil de engolir. “Isso degrada meu desempenho e sugere que eu não sou nada mais do que minha prótese”, diz ele. “É como se as seis horas que passo treinando todos os dias não valessem nada! E minhas próteses esportivas nem são de alta tecnologia em comparação com minhas próteses cotidianas – elas são as mesmas desde os anos 90.”
Em março de 2021, a OMPI divulgou seu último relatório Technology Trends, que abrange tecnologias assistivas – inovações que ajudam pessoas que vivem com limitações funcionais em relação à mobilidade ou visão, por exemplo, a participar de todos os aspectos da vida e realizar seu potencial.
O relatório faz parte de um série que rastreia tendências tecnológicas através da análise de patentes e outros dados para fornecer evidências sólidas e factuais sobre inovação em campos específicos.
Em um momento em que mais de 1 bilhão de pessoas precisam de tecnologia assistiva – esse número deve dobrar na próxima década à medida que as populações envelhecem – o relatório de 2021 conclui que propriedade intelectual (IP) está possibilitando o crescimento da inovação em tecnologias assistivas. Os especialistas que contribuem para o relatório, no entanto, sublinham a necessidade de esta inovação se tornar mais amplamente disponível para aqueles que dependem dela. Globalmente, apenas 1 em cada 10 pessoas atualmente tem acesso aos produtos assistivos de que precisam.
O relatório foi projetado para fornecer a base de conhecimento para apoiar discussões globais para promover maior acesso à tecnologia assistiva.
Principais conclusões:
- Inovações, desde pequenas melhorias em produtos existentes até desenvolvimentos de ponta em tecnologias de ponta, podem melhorar muito a vida das pessoas com limitações funcionais, permitindo que vivam, comuniquem e trabalhem de forma independente.
- As tecnologias assistivas tiveram um crescimento de dois dígitos nos últimos anos e estão cada vez mais integradas em bens de consumo.
- China, EUA, Alemanha, Japão e República da Coreia são as cinco principais origens da inovação em tecnologia assistiva.
- Os registros de patentes em tecnologias assistivas emergentes, incluindo robôs assistivos, aplicativos domésticos inteligentes, wearables para deficientes visuais e óculos inteligentes, cresceram três vezes mais rápido do que a tecnologia assistiva convencional, que inclui melhorias e acessórios para cadeiras de rodas, alarmes ambientais e dispositivos habilitados para Braille.
- Duas áreas de rápido crescimento da tecnologia assistiva emergente são meio ambiente (por exemplo, auxílios à navegação em espaços públicos e robôs assistivos) e mobilidade (por exemplo, cadeiras de rodas autônomas e próteses avançadas.
- O campo de tecnologia assistiva está convergindo com eletrônicos de consumo e tecnologias médicas em geral, com crescimento em produtos assistivos menos invasivos (graças a sensores cada vez mais sofisticados) e soluções mais invasivas como implantes de tronco cerebral para recuperar audição, visão, mobilidade. As tecnologias desenvolvidas para aqueles com limitações funcionais são cada vez mais aplicadas aos produtos convencionais. Por exemplo, a tecnologia de condução óssea que pode ajudar com deficiência auditiva também pode ser usada nos fones de ouvido dos corredores.
- Produtos assistivos avançados e novos estão disponíveis graças ao desenvolvimento e uso de tecnologias capacitadoras como Inteligência Artificial, Internet das Coisas, novos materiais e robótica avançada.
- Os players corporativos estão liderando o desenvolvimento de tecnologia assistiva, incluindo empresas especializadas em tecnologia assistiva, como WS Audiology, Cochlear, Sonova, Second Sight, Ottobock e Össur. Empresas de bens de consumo eletrônicos (por exemplo, Panasonic, Samsung, IBM, Google e Hitachi) e empresas da indústria automobilística (por exemplo, Toyota e Honda) também são importantes, dada a tendência crescente de integrar tecnologias assistivas em bens de consumo eletrônicos convencionais.
- Universidades e organizações públicas de pesquisa são mais proeminentes no conjunto de dados de tecnologia assistiva emergente e são particularmente ativas no campo da mobilidade.
Apesar dos avanços em próteses, a maioria dos corredores paralímpicos também são mais lentos que os atletas olímpicos. Enquanto o paraatleta Johannes Floors pode percorrer 200 metros em 21.04 segundos, Usain Bolt, atualmente o atleta sem deficiência mais rápido, leva apenas 19.19 segundos. Ao longo da história do para atletismo, apenas um punhado de atletas igualou os níveis de classe mundial de não amputados; eles incluem o velocista Johannes Floors e Markus Rehm no salto em distância. “Blade Runner” Oscar Pistorius é controverso por vários motivos.
Ao longo da história do para atletismo, apenas um punhado de atletas igualou os níveis de classe mundial de não amputados.
“Atletas que usam próteses ainda enfrentam desvantagens em todas as fases que exigem aceleração”, diz o Dr. Thomas Schmalz, especialista em análises biomecânicas de atletas amputados. Paraatletas passaram por acidentes traumáticos, câncer, amputações e outros eventos difíceis da vida. “Eles ainda são atletas com deficiência. Amputados unilaterais precisam compensar assimetrias no sistema musculoesquelético. Há uma falta de efeitos de feedback proprioceptivo no sistema nervoso e muscular. Os principais mecanismos reflexos desencadeados por sensores na musculatura e nos tendões estão ausentes”, explica o Dr. Schmalz.
Os pés protéticos não possuem energia intrínseca durante os primeiros passos e, além disso, o usuário não os percebe como parte de seu corpo. A pesquisa na área de próteses está buscando resolver esse inconveniente. “Idealmente, o usuário deve sentir que a prótese é parte de seu próprio corpo – uma extensão natural do corpo”, diz o Dr. Andreas Goppelt, Diretor de Tecnologia da Ottobock. Sua equipe de pesquisa e desenvolvimento está realizando projetos com o objetivo de tornar isso uma realidade, por exemplo, com próteses de feedback.
Johannes Floors diz que sentir a prótese como parte de seu corpo seria o próximo grande passo para uma vida normal. “Sinto uma sensação de identidade com minha prótese, mas gostaria de vê-la como uma parte ainda mais integral de mim”, diz ele. “Mas você não pode deixar isso te derrubar; você tem que perseguir seus objetivos. E aí a prótese não atrapalha mais!” Em Tóquio 2020, todo o seu trabalho árduo valeu a pena quando ele trouxe o ouro para casa.
Fonte: https://www.wipo.int/wipo_magazine/en/2021/03/article_0007.html
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