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Henrique Resende Martinshttp://lattes.cnpq.br/3365695090552840Alessandro BedaAlair Dias JúniorMarcelo Augusto Assunção Sancheshttp://lattes.cnpq.br/5178720591450125William Azevedo de Paula2022-12-28T18:42:20Z2022-12-28T18:42:20Z2019-10-31http://hdl.handle.net/1843/48493Vários estudos têm discutido a utilização da eletroestimulação no diagnóstico de neuropatias periféricas que acometem as fibras nervosas de forma seletiva ou progressiva, como o diabetes mellitus, a hanseníase e a síndrome do túnel do carpo. Essa técnica é uma alternativa quantitativa e não invasiva às metodologias convencionais. No entanto, não há registros na literatura de metodologias quantitativas e não invasivas utilizadas para avaliar acometimentos ao sistema nervoso central, como a esclerose múltipla ou os efeitos das sequelas decorrentes de Acidentes Vasculares Encefálicos (AVE). Este trabalho tem por objetivo apresentar o desenvolvimento de um novo estimulador elétrico somatossensorial, com dois canais, e propor uma nova metodologia de estimulação elétrica, chamada de Discriminação Sensorial, para avaliar perdas cognitivas geradas por acometimentos ao sistema nervoso central. O novo sistema, chamado de EELS (Estimulador Elétrico Somatossensorial), é composto por um novo hardware, um software de interface gráfica para dispositivos móveis (aplicativo), e por um servidor WEB integrado a um banco de dados em nuvem. Foram incluídos ao EELS as metodologias de identificação do Limiar de Sensibilidade (LS) e determinação do Tempo de Reação, já apresentados pela literatura. Adicionalmente foi desenvolvido novo protocolo para avaliação da Discriminação Sensorial, a qual é baseada na capacidade de um indivíduo diferenciar estímulos elétricos em diferentes frequências, que ativam predominantemente diferentes tipos de fibras somatossensoriais periféricas. Foram realizados testes de bancada para validação do EELS e comparação dos resultados com o sistema antecessor, o NeuroStim. Também foram realizados testes funcionais em 11 voluntários sem acometimentos neurológicos, de ambos os sexos e na faixa etária de 23 a 56 anos. Os dados obtidos foram comparados com uma amostra de Limiar de Sensibilidade em 10 voluntários obtida com o NeuroStim. Além disso, os resultados da Discriminação Sensorial foram avaliados com o objetivo de observar a influência dos distratores na taxa de acertos e nos tipos de erro dos indivíduos, verificando a relação entre os distratores e os tipos de fibra afetadas. Os testes de bancada demonstraram que o novo equipamento apresenta vantagens sobre o NeuroStim, como distorção harmônica 7,26 vezes menor e maior banda passante (0 a 10 kHz). Os dados obtidos durante os testes em voluntários revelam que os valores de Limiar de Sensibilidade e Tempo de Reação são condizentes com a literatura e não foi possível demonstrar a existência de diferença estatisticamente significativa entre os dados obtidos com ambos os sistemas. Os dados referentes à discriminação sensorial reforçam os dados encontrados na literatura a respeito da neurosseletividade da estimulação elétrica e sobre a hipótese de estímulos a 250 Hz ativarem fibras mielinizadas tanto finas quanto grossas, funcionando como um bom distrator. Conclui-se que o EELS atende à todos os requisitos preconizados, sendo tecnicamente capaz de substituir o NeuroStim em pesquisas envolvendo estimulação elétrica senoidal, permitindo a implementação de novos protocolos de estimulação; e que a técnica de Discriminação Sensorial se mostrou uma metodologia funcional e promissora para estudos sobre acometimentos do sistema nervoso central, podendo ser estudados diferentes tipos de distratores.Several studies have discussed the use of electrical stimulation in the diagnosis of peripheral neuropathies that selectively or progressively affect nerve fibers, like diabetes mellitus, leprosy, and carpal tunnel syndrome. This technique is a neuroselective, quantitative and non-invasive alternative to conventional methodologies. However, there are no records in literature about quantitative and non-invasive methodologies that are used to assess impairments to central nervous system, like multiple sclerosis or the effects of stroke sequelae. This work aims to present the development of a new electrical somatosensory stimulator, with two channels, and propose a new electrical stimulation methodology, called Sensory Discrimination, to assess cognitive loss generated by central nervous system impairments. The new stimulator, called EELS (acronym for Portuguese Estimulador Elétrico Somatossensorial), is composed of new hardware, a graphic interface software for mobile devices (mobile application), and by a WEB server integrated to a cloud database. It was included in EELS the methodologies of Current Perception Threshold (CPT) and reaction time determination, already presented by literature. It was additionally developed a new protocol to assess the Sensory Discrimination, which is based on the ability of the subject to differentiate electrical stimuli at different frequencies, which predominantly activate different types of peripheral somatosensory fibers. Workbench tests were conducted to validate the EELS and to compare it against its predecessor system, the NeuroStim. It was also conducted functional tests in 11 voluntaries without neurological impairments, of either sex and in age range from 23 to 56 years old. The data were compared against a Current Perception Threshold sample of 10 volunteers obtained with NeuroStim. Also, the Sensory Discriminant results were assessed to observe the influence of distractors in the hit rate and error type of the individuals, verifying the relation between the distractors and the affected fiber type. The workbench tests show that the new equipment presents advantages over the NeuroStim, like 7.6 times lower harmonic distortions, and larger bandwidth (0 Hz to 10 kHz). The data obtained during the tests in volunteers reveal that the Current Perception Threshold and Reaction Time values are according to literature and it was not possible to proof the existence of statistically significant difference between the data obtained by both systems. The Sensory Discrimination data reinforces the data found in the literature about the neuroselectivity of the electrical stimulation, and the hypothesis of the stimuli at 250 Hz activate both thick and thin mielinized fibers, working as a good distractor. It is concluded that the EELS attends to all recommended requisites, being technically able to replace the NeuroStim in researches involving sinusoidal electrical stimulation, allowing the implementation of new stimulation protocols; and that the technique of Sensory Discrimination seems to be a functional and promising methodology for studies about central nervous system impairments, and different types of distractors may be studied.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICAEngenharia elétricaNeuropatiaEstimulação elétrica nervosa transcutâneaEstimulador elétrico somatossensorialNeurosseletividadeDiscriminação sensorialDistratoresEletroestimulaçãoSistema para avaliação da capacidade de discriminação sensorial de corrente elétrica senoidal em diferentes frequências : uma prova de conceitoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALWilliam Azevedo de Paula.pdfWilliam Azevedo de Paula.pdfapplication/pdf4564016https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/48493/5/William%20Azevedo%20de%20Paula.pdf6d5567a3f51bae63fd3f8789091e301aMD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/48493/6/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD561843/484932022-12-28 15:42:20.426oai:repositorio.ufmg.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-12-28T18:42:20Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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