Investigação da relação entre a redução da força em contração isométrica e a corrente obtida em teste de excitabilidade em pessoas com lesão medular

Abstract

No mundo todo, pessoas com lesões ou doenças do sistema neuromuscular têm sua qualidade de vida afetada pelo decorrente déficit funcional, mas também por efeitos secundários que as afetam, por exemplo, o comprometimento da saúde cardiovascular do indivíduo. Para os casos de pessoas com lesão medular e pacientes em terapia intensiva acometidos por polineuromiopatia, o uso de eletroestimulação como terapia pode representar uma efetiva alternativa para a conservação ou mesmo a recuperação da função neuromuscular. Entretanto, os sistemas de estimulação elétrica disponíveis atualmente muitas vezes não são capazes de fornecer adequadamente os parâmetros físicos necessários para utilização por pessoas com excitabilidade neuromuscular alterada ou comprometida. Além disso, para obtenção de resultados mais efetivos, frequentemente tais sistemas necessitam de configuração e acompanhamento constante por profissionais da saúde, o que muitas vezes limita a abrangência e aplicação do treinamento/terapia, pois a eficiência da contração muscular produzida pelo uso de estimulação elétrica muda com o tempo/uso, o que se traduz numa diminuição da força gerada pelo músculo durante o procedimento de eletroestimulação. Nesse contexto, este trabalho propõe, em primeiro lugar, um estudo para investigar a relação entre a redução da força isométrica evocada por eletroestimulação em pessoas com lesão medular e os níveis de corrente identificados em testes de excitabilidade automatizado realizados em pessoas com lesão medular. Para permitir a realização do estudo, inicialmente realizou-se o projeto de desenvolvimento e implementação de um novo sistema eletrônico de eletroestimulação que comporta um módulo de detecção de movimento baseado em acelerômetro. O desenvolvimento do sistema foi realizado respeitando a norma geral de equipamentos eletromédicos ABNT NBR IEC 60601-1 e a norma particular para equipamentos de neuroestimulação muscular ABNT NBR IEC 60601-2-10. Como características inovadoras adicionais do sistema, o dispositivo de estimulação foi concebido para fornecer sinais de corrente elétrica de alta qualidade em relação à geometria do sinal em uma ampla faixa de operação (e.g. correntes de até 100mA, cargas de até 1kΩ e operação continuada até 24 horas), bem como uma interface de usuário multiplataforma que controla todos os parâmetros do estimulador, capacidade de guardar informações referentes ao teste de excitabilidade, entre outras. Testes realizados com a versão final do sistema, demonstram o desempenho do sinal de estimulação gerado (e.g. em termos de linearidade, precisão na sua geometria), bem como o potencial do subsistema de detecção de movimentos baseado em mecanomiografia. Também para permitir a realização do estudo experimental, neste trabalho foi projetado e implementado um equipamento de aferição de força. A partir do sistema implementado e o equipamento de aferição de força desenvolvido, foi realizado estudo experimental que consistiu em avaliar modelos para estimação da redução de força força isométrica no quadríceps evocada por estímulos elétricos em pessoas com lesão medular. Os modelos utilizam como entrada o valor numérico de corrente identificado no teste de excitabilidade e sinais de mecanomiografia por acelerometria e, como saída, a força produzida, medidas realizadas durante um protocolo de treinamento/terapia com eletroestimulação. O estudo foi realizado com cinco participantes com lesão medular e mostrou, por exemplo, que o teste de excitabilidade pode ser empregado para determinar a redução da força isométrica evocada por estímulos elétricos em terapias prolongadas (R^2 = 0,77).