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

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gutierrez Paredes, Miguel Eduardo
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/37414
Resumo: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2019.
id UNB_044b9abde002fb64e844d6a9c8cf7765
oai_identifier_str oai:repositorio.unb.br:10482/37414
network_acronym_str UNB
network_name_str Repositório Institucional da UnB
repository_id_str
spelling Investigação da relação entre a redução da força em contração isométrica e a corrente obtida em teste de excitabilidade em pessoas com lesão medularInvestigation of the relationship between isometric contraction force reduction and the current obtained in excitability tests in people with spinal cord injuryEstimulação elétricaSistema neuromuscularLesão medularForça muscularTese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2019.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).Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) .In a global scale, people with neuromuscular injuries or diseases have their quality of life affected by the resulting functional deficit, but also by side effects that affect them, for example, the impairment of the cardiovascular health of the individual. For cases of people with spinal cord injury and intensive care patients with polyneuromyopathy, the use of electrostimulation as therapy may represent an effective alternative for the conservation or even recovery of neuromuscular function. However, currently available electrical stimulation systems are often unable to adequately provide the physical parameters necessary for use by persons with impaired or impaired neuromuscular excitability. In addition, to achieve more effective results, such systems often require constant configuration and follow-up by health professionals, which often limits the scope and application of training/therapy because the efficiency of muscle contraction produced by the use of electrical stimulation. Changes with time/use, which translates into a decrease in the force generated by the muscle during the electrostimulation procedure. In this context, this work proposes, firstly, a project of development and implementation of a new electronic electrostimulation system that includes an accelerometer based motion detection module, and secondly, the use of the previous system to investigate the relationship between the reduction in isometric force evoked by electrostimulation in people with spinal cord injury and the current levels identified in the automated excitability test. System development was carried out in compliance with the general standard for electromedical equipment ABNT NBR IEC 60601-1 and the particular standard for muscle neurostimulation equipment ABNT NBR IEC 60601-2-10. As additional innovative features of the system, the pacing device is designed to provide high quality electrical stimulation signals (e.g. signal geometry) over a wide operating range (e.g. currents up to 100mA, loads up to 1kΩ and continued operation up to 24 hours), as well as a multiplatform user interface that controls all stimulator parameters, ability to store excitability test information, and more. Also, in this work, a force gauging equipment was designed and implemented to help validate the proposed electrostimulation system, specifically the part related to the application of the automated excitability test, mechanomyographic signal recording and force during therapy sessions using electrostimulation. Tests carried out with the final version of the system demonstrate the high quality of the generated pacing signal e.g. in terms of linearity, precision in its geometry) as well as the potential of the mechanomyography-based motion detection subsystem. Also, to allow the accomplishment of the experimental study, in this work a force gauging equipment was designed and implemented. From the implemented system and the developed force gauging equipment, an experimental study was carried out to evaluate models to estimate the reduction of isometric force in the quadriceps evoked by electrical stimuli in people with spinal cord injury. The models use as input the numerical value of current identified in the excitability test and accelerometry mechanomyography signals and, as output, the force produced, measurements performed during an electrostimulation training/therapy protocol. The study was conducted with five participants with spinal cord injury and showed, for example, that the excitability test can be employed to determine the reduction in isometric force evoked by electrical stimuli in prolonged therapies (R^2 = 0.77).Bó, Antônio Padilha LanariGutierrez Paredes, Miguel Eduardo2020-04-09T12:33:25Z2020-04-09T12:33:25Z2020-04-092019-07-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfGutierrez Paredes, Miguel Eduardo. Investigação da relação entre a redução da força em contração isométrica e a corrente obtida em teste de excitabilidade em pessoas com lesão medular. 2019. 154 f., il. Tese (Doutorado em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e Automação)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://repositorio.unb.br/handle/10482/37414A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-21T05:29:52Zoai:repositorio.unb.br:10482/37414Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-21T05:29:52Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.none.fl_str_mv Investigação da relação entre a redução da força em contração isométrica e a corrente obtida em teste de excitabilidade em pessoas com lesão medular
Investigation of the relationship between isometric contraction force reduction and the current obtained in excitability tests in people with spinal cord injury
title Investigação da relação entre a redução da força em contração isométrica e a corrente obtida em teste de excitabilidade em pessoas com lesão medular
spellingShingle Investigação da relação entre a redução da força em contração isométrica e a corrente obtida em teste de excitabilidade em pessoas com lesão medular
Gutierrez Paredes, Miguel Eduardo
Estimulação elétrica
Sistema neuromuscular
Lesão medular
Força muscular
title_short Investigação da relação entre a redução da força em contração isométrica e a corrente obtida em teste de excitabilidade em pessoas com lesão medular
title_full Investigação da relação entre a redução da força em contração isométrica e a corrente obtida em teste de excitabilidade em pessoas com lesão medular
title_fullStr Investigação da relação entre a redução da força em contração isométrica e a corrente obtida em teste de excitabilidade em pessoas com lesão medular
title_full_unstemmed Investigação da relação entre a redução da força em contração isométrica e a corrente obtida em teste de excitabilidade em pessoas com lesão medular
title_sort Investigação da relação entre a redução da força em contração isométrica e a corrente obtida em teste de excitabilidade em pessoas com lesão medular
author Gutierrez Paredes, Miguel Eduardo
author_facet Gutierrez Paredes, Miguel Eduardo
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Bó, Antônio Padilha Lanari
dc.contributor.author.fl_str_mv Gutierrez Paredes, Miguel Eduardo
dc.subject.por.fl_str_mv Estimulação elétrica
Sistema neuromuscular
Lesão medular
Força muscular
topic Estimulação elétrica
Sistema neuromuscular
Lesão medular
Força muscular
description Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2019.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-07-10
2020-04-09T12:33:25Z
2020-04-09T12:33:25Z
2020-04-09
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv Gutierrez Paredes, Miguel Eduardo. Investigação da relação entre a redução da força em contração isométrica e a corrente obtida em teste de excitabilidade em pessoas com lesão medular. 2019. 154 f., il. Tese (Doutorado em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e Automação)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
https://repositorio.unb.br/handle/10482/37414
identifier_str_mv Gutierrez Paredes, Miguel Eduardo. Investigação da relação entre a redução da força em contração isométrica e a corrente obtida em teste de excitabilidade em pessoas com lesão medular. 2019. 154 f., il. Tese (Doutorado em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e Automação)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
url https://repositorio.unb.br/handle/10482/37414
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Repositório Institucional da UnB
collection Repositório Institucional da UnB
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@unb.br
_version_ 1814508386360754176

Registros relacionados