Sistema Integrado De Biofeedback E/Ou Estimulação Elétrica Neuromuscular Para Reeducação Muscular – Ricardo Muzzolon Schmal

Sistema Integrado De Biofeedback E/Ou Estimulação Elétrica Neuromuscular Para Reeducação Muscular – Ricardo Muzzolon Schmal
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Resumo:

A aplicação conjunta dos tratamentos de biofeedback e estimulação elétrica neuromuscular (EENM) é facilitada empregando um instrumento no qual tanto se adquirem sinais de biológicos como se geram os estímulos elétricos. O projeto desenvolvido configura-se como um instrumento virtual; cujos objetivos são a aquisição de sinais bioelétricos (eletromiografia) e biomecânicos (eletrogoniômetro e sensor de força) e a geração de estímulos elétricos neuromusculares. O hardware do sistema compõe-se de dois módulos: um analógico e outro digital. A etapa analógica adquire os sinais bioelétricos e/ou biomecânicos e os envia para o circuito digital. O processamento dos sinais analógicos convertidos e a comunicação com o computador são realizados de forma digital; utilizando-se um processador digital de sinais (DSP). O software é responsável pela configuração dos parâmetros de estimulação; assim como pela aquisição e exibição dos sinais bioelétricos e/ou biomecânicos e suas correspondentes animações. O sistema de aquisição pode amostrar de 1 a 8 canais independentemente; sendo que os dados recebidos dos canais podem ser salvos em um arquivo de formato binário. O sistema de estimulação gera de 1 a 4 canais PWM independentes; com até 3 diferentes níveis de tensão (50; 100 e 150 V); nos quais seus parâmetros são configuráveis. A freqüência dos trens de pulso pode variar na faixa entre 4 a 160 Hz; com ajuste dos ciclos ativo e inativo entre 25 e 6.350 ms. Testes de bancada; realizados para avaliar o desempenho do instrumento; indicam: ganho ajustável entre 7600 e 76000 para aquisição eletromiográfica; com resposta em freqüência entre 10 e 800 Hz e taxa de amostragem de 10 kHz; amplitude de movimento entre 20 e 230º (eletrogoniômetro) e força (FSR) entre 0;1 e 5 kgf. Foram também realizados testes in vivo com nove voluntários; sem história de disfunção músculo-esquelética. No primeiro; procurou-se avaliar o limiar de resistência à fadiga utilizando eletromiografia (EMG) e sua relação com a força produzida. Como resultados; obteve-se uma relação inversamente proporcional entre força e tempo de início de fadiga. No segundo teste; utilizou-se o eletrogoniômetro para medir e manter a flexão do cotovelo a 45º; e a EMG para avaliar a resistência à fadiga. Constatou-se uma relação inversamente proporcional entre a massa suportada e a resistência à fadiga. No terceiro teste; controlou-se a contração do bíceps braquial do lado dominante do voluntário por meio da estimulação neuromuscular; com os parâmetros estimulatórios configurados de forma que o voluntário realizasse uma flexão vigorosa do cotovelo. Esse teste teve duas fases; sendo que em cada uma foram alterados os parâmetros estimulatórios; e quantificado o número de flexões de cotovelo. Pelos testes realizados; conclui-se que o sistema é funcional quando aplicado in vivo; e poderá tornar-se uma poderosa ferramenta na reabilitação de pacientes com disfunções motoras.

Detalhes:

  • Categoria: Teses e dissertações
  • Instituição: UTFPR/ENGENHARIA ELÉTRICA E INFORMÁTICA INDUSTRIAL
  • Área de Conhecimento: ENGENHARIA ELÉTRICA
  • Nível: Mestrado
  • Ano da Tese: 2006
  • Tamanho: 4.22 MB
  • Fonte: Portal Domínio Público

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