Limitações motoras e sensoriais são uma das sequelas que afetam os membros superiores de seres humanos com lesão medular, em especial as pessoas com tetraplegia. Tais disfunções motoras não permitem que o indivíduo movimente objetos, motilidades estas fundamentais para a execução de Atividades de Vida Diária (AVD), como beber um copo de água. A técnica de reabilitação funcional, via estimulação elétrica neuromuscular com eletrodos de superfície autoadesivos, denominada Estimulação Elétrica Funcional (FES), é uma das alternativas amplamente empregadas em ambiente clínico para o reaprendizado dos movimentos em membros superiores de pessoas com tetraplegia, tornando-os menos dependentes. Para que a reabilitação tenha desempenho satisfatório é necessário que o lesado medular (LM) realize treinos de movimento com frequência, que os eletrodos sejam aproveitados em sua capacidade total e que sejam posicionados corretamente em grupos musculares específicos. Isso implica em tornar o sistema de uso domiciliar, sanar o problema do contato do eletrodo com a pele e torna-lo intuitivo, para que não haja a necessidade do apoio constante de um profissional habilitado. Pesquisas apontam nesta direção, porém, a limitação de atender qualquer antropometria e os entraves dos eletrodos, ainda são um dos maiores desafios a serem aprimorados. Este trabalho tem como objetivo contribuir para a possibilidade de personalização e o aprimoramento dos sistemas FES usuais, por meio do desenvolvimento de um método de design computacional e participativo para um Sistema Wearable FES, para LM níveis C5-C7, como prova de conceito. O método é elaborado para a produção tridimensional e personalização em massa. O sistema proposto, denominado NeuroSHELL, engloba um wearable com três partes (mão, antebraço e braço), para integrar os eletrodos e cabos, uma unidade de estimulação portátil, para gerar os estímulos e um aplicativo para smartphone, para a montagem da sequência do protocolo FES e acionamento do sistema. Testes de usabilidade sugerem que o sistema é intuitivo, confortável, personalizado para cada LM e possivelmente, para uso doméstico. Testes quantitativos apontam a exequibilidade do sistema proposto, controle da articulação do punho e suavidade do movimento de AVD ligeiramente melhor que o sistema FES usual, aproximando-se do movimento natural. O método de design paramétrico associado à fabricação digital demonstrou ser uma estratégia ainda não explorada e promissora para o desenvolvimento de sistemas vestíveis personalizados FES, com possíveis desdobramentos e aplicações para os membros inferiores.

Motor and sensory limitations are one of the sequel that affect the upper limbs of human beings with spinal cord injury, especially tetraplegics. Such motor dysfunctions do not allow the individual to move objects, which are fundamental motility for performing Activities of Daily Living (ADL), such as drinking a glass of water. The functional rehabilitation technique, via Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) with self-adhesive surface electrodes, called Functional Electrical Stimulation (FES), is one of the alternatives widely used in a clinical environment to relearn upper limbs movements in tetraplegics, making them less dependent. For the rehabilitation to have a satisfactory performance, it is necessary that the spinal cord injured person (SCI) performs movement training frequently, that the electrodes are used in their full capacity and that they are correctly positioned in specific muscle groups. This implies making the system for home use, solving the problem of electrode contact with the skin and making it intuitive, so that there is no need for constant support from a qualified professional. Research points in this direction, however, the limitation of meeting any anthropometry and the obstacles of the electrodes, are still one of the biggest challenges to be improved. This work aims to contribute to the possibility of personalization and improvement of the usual FES systems, through the development of a computational and participatory design method for a Wearable FES System, for LM levels C5-C7, as a proof of concept. The method is designed for three-dimensional production and mass personalization. The proposed system, called NeuroSHELL, comprises a wearable with three parts (hand, forearm and arm), to integrate the electrodes and cables, a portable stimulation unit, to generate the stimuli and a smartphone application, for the assembly of the FES protocol sequence and system activation. Usability tests suggest that the system is intuitive, comfortable, personalized for each LM and possibly for home use. Quantitative tests show the feasibility of the proposed system, wrist joint control and smoothness of ADL movement slightly better than the usual FES system, approaching natural movement. The parametric design method associated with digital fabrication proved to be an unexplored and promising strategy for the development of custom wearable FES systems, with possible developments and applications for lower limbs.