Implementação de um sistema eletrônico para avaliar a distribuição da força na região plantar de pacientes

Abstract

The foot is an important proprioceptive member that transmits static and dynamic forces to the body, captured from its contact with the ground. The postural control system is based on an intrinsic coordination with the vestibular system, visual and tactile information. In this work, a baropodometer prototype was implemented consisting of two platforms, each with 60 force resistive sensors in matricial distribution, signal conditioning circuitry, data interfacing and a personal computer. With the aid of a computer program, one can determine the magnitude of the force applied at 240 points from the measurements of the120 sensors and calculations related to the mechanical structure of the platforms. Using the finite elements method it was possible to validate the results of structural analytical analysis and propose a new methodology of interpolation. Thus, information about the force distribution on plantar region of patients are shown on a computer screen. The equipment was used to measure the weight distribution of 10 healthy volunteers and 10 hemiplegic in the plantar region. Hemiplegic performed exercises to establish their classification according to Berg balance scale. The results show that the implemented equipment has the potential to clinically investigate pathologies studied by Podology, Posturology and Podoposturology

O pé é um membro proprioceptivo, que transmite ao corpo forças estáticas e dinâmicas captadas a partir de seu contato com o solo. É através de sua coordenação intrínseca com o sistema vestibular, a visão e as informações táteis, que o sistema de controle postural está fundamentado. Neste trabalho, foi implementado o protótipo de um baropodômetro constituído por 2 plataformas, cada uma com 60 sensores de força resistivos, distribuídos matricialmente, circuitos de condicionamento de sinais, interfaceamento de dados e um computador pessoal. Com o auxílio do programa desenvolvido, pode-se determinar a amplitude da força aplicada em 240 pontos, a partir das medições dos 120 sensores e cálculos relacionados à estrutura mecânica das plataformas. Utilizando-se o método de elementos finitos foi possível validar resultados da análise analítica da estrutura e propor um novo método de interpolação. Assim, as informações sobre a distribuição de força na região plantar de pacientes são apresentadas na tela de um computador. O equipamento foi utilizado para medir a distribuição de peso na região plantar de 10 voluntários hígidos e 10 hemiplégicos. Com os hemiplégicos realizou-se os exercícios estabelecidos para classificá-los de acordo com a Escala de Equilíbrio de Berg. Os resultados obtidos mostram que o equipamento implementado possui potencial para investigar clinicamente patologias estudadas pela Podologia, Posturologia e Podoposturologia