Percepção de Desconforto nas Mãos durante a Propulsão de Cadeira de Rodas Manual Discomfort Perception in the Hands during Manual Wheelchair Propulsion Ana Laura Alves Graduanda em Design de Produto Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP) –
[email protected] Danilo Corrêa Silva Doutorando em Design Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP) –
[email protected] Fausto Orsi Medola Professor Assistente Doutor Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP) –
[email protected] Luis Carlos Paschoarelli Professor Associado Doutor Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP) –
[email protected] Percepção, Tecnologia Assistiva, Design Ergonômico A percepção de desconforto nas mãos durante a propulsão de cadeira de rodas manual é uma importante variável à ser analisada nas atividades cotidianas dos cadeirantes. O objetivo do estudo foi avaliar a percepção e intensidade de desconforto nas mãos, em atividades realizadas com dois diferentes aros de propulsão de cadeira de rodas. Participaram 30 sujeitos adultos do gênero masculino. Os resultados indicaram que o aro de propulsão B desencadeou menor intensidade de desconforto. Os procedimentos empregados e os resultados obtidos contribuem para a instrumentação e avaliação no Desenvolvimento de Projeto de Tecnologias Assistivas.
Perception, Assistive Technology, Ergonomic Design The discomfort perception in the hands during manual wheelchair propulsion is an important variable to be considered in the daily activities of wheelchair users. The aim of the study was to evaluate the perception and discomfort intensity in the hands on activities with two different wheelchair handrims. Participated 30 subjects male adults. The results indicate that during the activities the propulsion handrim B provided less intense discomfort. The procedures used and the results obtained contribute to the instrumentation and evaluation in the Design of Assistive Technologies.
1. Introdução A percepção do usuário durante o uso de um produto específico é determinante para as observações e interferências no seu design ergonômico. Desta forma, tanto os aspectos negativos (habitualmente identificados como “desconforto”), quanto os positivos (“conforto”) são dimensões desta percepção e que merecem ser mensurados. (PASCHOARELLI; MENEZES, 2009; SILVA; SILVA; PASCHOARELLI, 2015). A ergonomia trata da interação entre o ser humano e produtos e/ou sistemas, tendo como função a aplicação da tecnologia aos projetos ou modificação
de sistemas, com a finalidade de aumentar a segurança, o conforto e a eficiência da interface e da qualidade de vida do indivíduo (HENDRICK, 1993; INOKUTI; SILVA; PASCHOARELLI, 2012; SILVA; SILVA; PASCHOARELLI, 2015). Vale ressaltar que, para Kujit-Evers et al. (2005), embora o conforto seja um dos principais critérios de ergonomia no uso de objetos, particularmente os instrumentos manuais, o conhecimento existente a seu respeito ainda é considerado limitado. As possibilidades de avaliação da força manual aplicada em uma interface e a distribuição de pressão de contato foram ampliadas com o
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desenvolvimento tecnológico, que viabilizou o registro, tanto da força aplicada pelo sujeito, quanto das características da interface. Sendo assim, é possível constatar que mesmo em uma interação com forças consideradas relativamente baixas, pode haver um prejuízo sensível no uso de um produto quando a força se concentra em uma pequena área das mãos (SILVA; SILVA; PASCHOARELLI, 2015). A utilização do mapeamento das mãos (divisão da mão em diversas regiões) para registrar a percepção dos diferentes níveis de estímulo durante o desempenho de atividades manuais, tem se mostrado um método capaz de fornecer informações relevantes a respeito da percepção do usuário com relação às interfaces manuais (BOYLES et al., 2003; GROENESTEIJN et al., 2004; LEMERLE et al., 2008; INOKUTI; SILVA; PASCHOARELLI, 2012). Silva e Paschoarelli (2010) avaliaram a carga biomecânica aplicada em pontos da face palmar das mãos, durante o uso de um cortador de plantas (produto desenvolvido pelos pesquisadores), utilizando uma luva instrumentada com sensores FSR (Force Sensing Resistors - Interlink Electronics – Camarillo - CA - USA). Além desse, outros estudos utilizaram protocolo similar: Bjoring et al., 2002; Kong; Freivalds, 2003; Paschoarelli, 2003; Kong; Lowe, 2005; Lemerle et al., 2008; Lu et al., 2008; Paschoarelli, 2009; Inokuti; Silva; Paschoarelli, 2012; Medola et al., 2014. Tais protocolos podem ser empregados na avaliação e no desenvolvimento de Tecnologias Assistivas, particularmente as que envolvem atividades de preensão imprescindíveis para serem realizadas. Com o objetivo de avaliar a percepção e intensidade de desconforto nas mãos, em atividades realizadas com dois diferentes aros de propulsão de cadeira de rodas, este estudo pretende contribuir para a
instrumentação e avaliação no Desenvolvimento de Projeto de Produto de Tecnologia Assistiva. 2
2. Desenvolvimento 2.1 Metodologia Esse estudo é de caráter experimental e transversal, caracterizado por simulação de atividade em condição laboratorial. Os procedimentos metodológicos foram aprovados por projeto de pesquisa cadastrado na Plataforma Brasil CEPCONEP (Prot. 800.424) e os sujeitos devidamente informados quanto ao teor da pesquisa, através da aplicação do Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE). Participaram do presente estudo 30 sujeitos, estudantes universitários pertencentes ao gênero masculino e à faixa etária entre 18 e 29 anos de idade. Adotou-se como critério de inclusão, a ausência de sintomas músculo-esquelético nos membros superiores no período de 12 meses que antecederam ao experimento. As informações foram registradas no Termo de Identificação de cada sujeito. As atividades foram executadas com 2 tipos de aro de propulsão e para a avaliação da percepção de desconforto, esses foram classificados como aro A e B, testados por 30 sujeitos cada um, de forma que, um mesmo sujeito testou os dois aros (Figura 1).
A
B
Figura 01. Aros de propulsão de cadeira de rodas A e B utilizados na pesquisa para a coleta de dados.
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Fonte: MEDOLA et al., 2011.
Para a coleta de dados na atividade controlada, realizada com o aro de propulsão, foi préestabelecido um percurso de 6 metros, em formato de “8” (infinito), com a finalidade de anular a lateralidade (mão esquerda ou direita). Os sujeitos foram orientados a se sentarem na cadeira de rodas de forma a manter a postura ereta com as costas em contato com o encosto da cadeira. O procedimento de coleta de dados relativos à percepção de desconforto para cada indivíduo, assim como, a coleta dos dados relacionados com a indicação da intensidade do desconforto, se deu conforme o protocolo descrito por Inokuti, Silva e Paschoarelli, 2012. Durante o registro das atividades os sujeitos usaram uma luva instrumentada, com um sistema de sensores de pressão na face palmar (GripTM VersaTek Tekscan Inc.). O sistema mensura e registra as pressões dinâmicas e forças aplicadas em um objeto durante atividades manuais. O uso da luva se fez necessário uma vez que os resultados desse estudo serão posteriormente correlacionados aos obtidos em outra pesquisa conduzido pelo mesmo grupo de pesquisadores. 2.1.1 Protocolo de Avaliação de Desconforto A divisão das mãos em diversas regiões foi elaborada com base no mapeamento da mão, protocolo adotado por Inokuti, Silva e Paschoarelli, em 2012. Com a finalidade de detectar e analisar a percepção de desconforto, a mão foi dividida em 33 regiões identificadas com letras (A – Z). As regiões laterais, desde a falange distal do dedo indicador até o polegar, as letras receberam apóstrofo, distinguindo-as das respectivas correspondentes às áreas da face palmar e dos dedos (Figura 02).
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Figura 02. Mapeamento da Mão Esquerda (ME) e Mão Direita (MD) com letras indicando as 33 regiões da face palmar. Fonte: Elaborado pelo autor, com base na pesquisa realizada por INOKUTI; SILVA; PASCHOARELLI, 2012.
Os pontos de desconforto percebidos e relatados pelos sujeitos foram registrados no protocolo de avaliação de desconforto com um canetão, de ponta arredondada, sinalizando as áreas da face palmar, dos dedos e suas laterais, com pontos. O registro se deu independente da intensidade da percepção de desconforto (Figura 03). A intensidade de desconforto foi anotada em seguida, usando a transparência sobre o protocolo onde se deu o registro da percepção de desconforto. Visualizando as áreas de desconforto indicadas, sob a transparência, o sujeito assinalou a intensidade de desconforto nas diferentes áreas, orientado por uma escala estabelecida com valores de 1 a 5.
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03 - Protocolo de Avaliação de Desconforto: Protocolo de coleta de dados de desconforto percebido (INOKUTI; SILVA; PASCHOARELLI, 2012), preenchido pelos participantes do estudo após a execução da atividade. 04 - Grip Versatek (Tekscan Inc. - Boston – MA USA): Conjunto de sensores e de software utilizados para a coleta da distribuição de pressão na superfície palmar das mãos dos participantes (sujeito a alteração de acordo com a disponibilidade). 05 - Diferentes modelos de aros de propulsão para cadeira de rodas: Os dois modelos de aros de propulsão (A e B) foram avaliados nos critérios estabelecidos, em uma tarefa de locomoção, conforme descrito em Medola et al., 2011. 3. Resultados e Discussão
Figura 03. Exemplo de sinalização de pontos de desconforto percebidos por um sujeito na MD. Fonte: Elaborado pelo autor, com base na pesquisa realizada por INOKUTI; SILVA; PASCHOARELLI, 2012.
Os dados foram tabulados para subsequente aplicação de estatística descritiva e demonstração dos resultados obtidos com o estudo na forma de Figuras de 04 a 07. 2.2 Material O material usado para a pesquisa encontra-se descrito abaixo: 01 - Protocolo de identificação: Coleta de dados de identificação do sujeito e eventuais questões relativas às atividades desempenhadas. 02 - Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE): Termo informativo dos procedimentos, materiais e objetivos da pesquisa, com o consentimento do voluntário de sua participação no estudo.
Os dados coletados a respeito da percepção de desconforto na mão (MD e ME) estão descritos a seguir e representados nos mapas das mãos com o registro do número de sujeitos que relatou desconforto e da intensidade média de desconforto indicada pelos sujeitos nas diferentes regiões (Figuras 04, 05, 06 e 07). As informações registradas sobre a percepção de desconforto, descrita pelos participantes da atividade executada com o aro de propulsão A (Figura 04), indicam que um maior número de sujeitos (15-50%), descreveu desconforto nas regiões H, P e V (15 em cada uma) da ME. No entanto, para a MD, somente a região V apresentou resultado semelhante, onde 17 sujeitos (56%) indicaram desconforto. Para o aro de propulsão B (Figura 05) houve coincidência no resultado entre a ME e MD, ou seja, o maior número de sujeitos (1343%) expôs desconforto nas mesmas áreas (E e V) da ME e MD.
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sujeitos, para o aro A (Figura 04), não foram consideradas de maior intensidade de desconto (Figura 06). Um exemplo são as áreas H, P e V, da ME, indicadas com desconforto por 15 sujeitos cada uma, onde a intensidade média variou entre 1,7 e 2,3. No entanto, regiões onde poucos indicaram desconforto B(1 sujeito), C(3) e U(1) na ME, a intensidade percebida foi alta, por exemplo, B(4), C(3 e 3,5) e U(3). O mesmo se aplica para MD, com valores muito próximos.
Figura 04. Mapas das mãos com o número de sujeitos que relatou desconforto, durante o uso do aro de propulsão A. Fonte: Elaborado pelo autor, com base na pesquisa realizada por INOKUTI; SILVA; PASCHOARELLI, 2012.
Figura 05. Mapa das mãos com número de sujeitos que relatou desconforto, durante o uso do aro de propulsão B. Fonte: Elaborado pelo autor, com base na pesquisa realizada por INOKUTI; SILVA; PASCHOARELLI, 2012.
O nível de desconforto percebido para o aro B (Figura 07) é de intensidade média menor na maior parte das regiões da ME e MD, quando comparado ao aro A. No entanto, números próximos podem ser observados nas regiões Q, M, V, S’ e W’ para os dois aros.
Figura 06. Mapa das mãos com registro da intensidade média de desconforto, durante o uso do aro de propulsão A. Fonte: Elaborado pelo autor, com base na pesquisa realizada por INOKUTI; SILVA; PASCHOARELLI, 2012.
Com relação a intensidade do desconforto percebida durante a atividade com o aro A (Figura 06), é possível afirmar que 91% das regiões das mãos apresentaram algum desconforto. A intensidade média mais alta, de valor 5, foi registrada na ME, região S’, sendo que para a mesma região da MD, o valor foi 4. Importante destacar que as regiões indicadas com desconforto pelo maior número de
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Figura 07. Mapa das mãos com registro da intensidade média de desconforto, durante o uso do aro de propulsão B. Fonte: Elaborado pelo autor, com base na pesquisa realizada por INOKUTI; SILVA; PASCHOARELLI, 2012.
Para alguns pesquisadores, diferentes fatores podem influenciar na percepção do conforto e desconforto durante o uso de interfaces manuais, como exemplo o tamanho (MIRKA et al., 2009); a forma (PASCHOARELLI et al., 2003; KUIJT-EVERS et. al, 2005; KUIJT-EVERS et. al, 2007), o peso e a distribuição do centro gravitacional (BJÖRING, JOHANASSON; HÄGG, 2002). Estudos a respeito da percepção tátil podem fornecer evidências convergentes em algumas questões teóricas muito intrincadas. Além disso, possui algumas vantagens singulares para o estudo de questões teóricas básicas na investigação do papel do movimento “revelatório” na percepção, onde as mudanças na informação do estímulo são reveladas durante a manipulação ativa. Com isso, torna-se essencial avaliar simultaneamente e entender a correlação entre as variáveis envolvidas na manipulação. Esse conhecimento pode contribuir expressivamente para a qualidade ergonômica e de usabilidade do design de produtos e sistemas, cujos princípios de utilização requerem a interação entre a interface e a mão humana.
Um projeto de design deve adequar os projetos de produtos, garantindo níveis mínimos de usabilidade e conforto. Desta forma, o conhecimento relacionado à anatomia, às funções e capacidades das mãos é essencial para o design de produtos, assim como, aquele que diz respeito às diversas variáveis que influenciam o processo de uso de instrumentos manuais. Kong et al., em 2012, consideram o conhecimento sobre as diferentes áreas da mão um fator determinante para o desenvolvimento de um produto que pode desencadear a sensação de conforto ou não durante sua manipulação. Algumas pesquisas, envolvendo o design ergonômico, analisaram produtos quanto às exigências biomecânicas e perceptivas em situações de trabalho ou cotidianas (BJÖRING; JOHANASSON; HÄGG, 2002; PASCHOARELLI et al., 2003; KONG et al., 2007; MIRKA et al., 2009; DIANAT; NEDAEI; NEZAMI, 2014; SILVA; SILVA; PASCHOARELLI, 2015). Para Silva, Silva e Paschoarelli (2015), dentre as exigências biomecânicas, as variáveis comumente analisadas envolvem as forças musculares máximas, que quando aplicadas em uma determinada interface podem se associar a outros fatores, em especial, a distribuição de pressão na superfície das mãos e o esforço percebido. Logo, um projeto de design deve ter como requisito básico, a observação de fundamentos ergonômicos e a recomendação de avaliações periódicas de atividades com instrumentos, para que essas sejam mantidas dentro de um limiar perceptivo de conforto considerado aceitável (SILVA; SILVA; PASCHOARELLI, 2015). 6. Conclusão Os resultados do presente estudo indicam que o aro de propulsão B desencadeou menor intensidade de desconforto, se comparado com o aro A. No entanto, a intensidade média de desconforto constatada indica que ambos merecem estudos para
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uma adequação ergonômica e com isso proporcionar maior conforto ao usuário. Do ponto de vista da contribuição para o design de interfaces manuais, onde há a exigência da preensão manual durante uma atividade, o protocolo empregado reforça sua validade. Além disso, o estudo pretende contribui como alternativa eficiente para a avaliação da interface, durante o desenvolvimento do Projeto de Produto de Tecnologia Assistiva. 7. Agradecimentos Este estudo foi desenvolvido com o apoio do CNPq – Conselho Nacional de Pesquisa e da FAPESP Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo. 8. Referencial bibliográfico BOYLES, J. L.; YEAROUT, R. D.; RYS, M. J. Ergonomic scissors for hairdressing. Industrial Ergonomics, pp. 199-207, 2003. BJORING, G.; JOHANSSON, L.; HAGG, G. M. Surface pressure in the hand when holding a drilling machine under diferente drilling conditions. Internacional Journal of Industrial Ergonomics, v. 29, n.5, p. 255-261, maio 2002.
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