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UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHIA - UNEB DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DA VIDA - DCV FISIOTERAPIA EM NEUROLOGIA MARIA CLARA GOMES - 101810249 NATÁLIA CERQUEIRA - 101810332 UMA ABORDAGEM DA ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA FUNCIONAL (FES) E BIOFEEDBACK COMO INTERVENÇÃO FISIOTERAPÊUTICA PARA PACIENTES NEUROLÓGICOS SALVADOR, BAHIA 03 DE JUNHO DE 2021 1. ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA FUNCIONAL (FES) 1.1 - CONCEITO Estimulação Elétrica funcional é mundialmente conhecida pela sigla FES (Functional Electrical Stimulation), a terapia por FES tem como definição, de acordo com Fitzgerald (2003), terapia realizada no neurônio motor intacto para iniciar a contração de músculos parcialmente paralisados, de modo a produzir movimento funcional. Com esse conceito conseguimos perceber que é um equipamento que deve ser utilizado associado com o movimento.¹ O termo estimulação elétrica funcional (FES) tem sido usado para descrever diversas aplicações da EENM ( Estimulação elétrica neuromuscular). Baker e Parker usam o termo para descrever controle externo de músculos inervados, paréticos ou paralisados para obter movimentos funcionais e voluntários. Essa técnica é muito utilizada na fisioterapia, com objetivos principais de reeducação muscular, retardamento de atrofia, inibição temporária de espasticidade e redução de contraturas e edemas.⁴ Imagem 1: Aparelho utilizado para aplicação do FES; 1.2 - APLICAÇÃO As contrações musculares evocadas são obtidas através de envelopes de pulsos elétricos de pequena duração aplicados sob frequência controlada, que despolarizam as fibras nervosas da placa motoras que, por sua vez, são mais excitáveis que as fibras musculares. Tais envelopes de pulsos elétricos duram poucos segundos, podendo-se obter contrações em condições biológicas com baixo risco de desconforto ou queimaduras e que se aproximam muito da contração muscular fisiológica. Em pacientes com lesões do SNC sem sinapses ativas entre neurônios do córtex motor primário e motoneurônios alfa que atuam na contração muscular eferente, a corrente elétrica liberada pelo eletrodo da FES ativa diretamente a fibra neural da terminação nervosa da placa motora, produzindo sua despolarização e a consequente contração muscular, movimentação articular e substituição da função comprometida pela lesão⁸. Desde meados de 1960, a FES tem sido utilizada com o intuito primordial de manutenção do trofismo e hipertrofia muscular, para substituição de funções neuromusculares comprometidas, para aumento de amplitude articular e para facilitação da atividade motora voluntária seletiva em pacientes com lesão do motoneurônio superior ou com patologia orgânicas acompanhadas de atrofia muscular. Nesses últimos 40 anos, estudos demonstraram os resultados clínicos da FES em pacientes com lesões após AVE ou após lesões medulares. Algumas das características técnicas da FES são determinantes para as modificações musculares encontradas. Devido a sua capacidade de estimulação supramáxima, na qual o recrutamento das unidades motoras independe do tamanho das unidades, todas as unidades motoras são ativadas com a mesma intensidade de estímulo, simultânea e precocemente, atingindo níveis de treino muscular intenso e diminuindo a acomodação das unidades motoras aos estímulos⁸. A FES tem sido utilizada também para o princípio básico de funcionamento das neuropróteses funcionais, desde os estudos pioneiros. As neuropróteses funcionais são equipamentos ortésicos que utilizam a FES para a obtenção de contração muscular e/ou substituição funcional de movimentos articulares e funções corporais perdidas após lesões do SNC, com as alterações vesicais, laríngeas e diafragmáticas⁸. 1.3 INTERVENÇÃO FISIOTERAPÊUTICA Embora seja geralmente considerado como tendo aplicações terapêuticas, como aumento da ADM, facilitação da ativação muscular e fortalecimento muscular, a chave para a aplicação de FES é melhorar ou facilitar o controle funcional. Ela é utilizada em pacientes com lesão medular (LME), traumatismo crânio encefálico (TCE), acidente vascular cerebral (AVC) e outras disfunções do SNC que tenham inervação periférica intacta.² 1.4 VANTAGENS As contrações musculares promovidas pela FES podem induzir alterações na estrutura intrínseca do músculo, uma vez que previnem a perda de sarcômeros ocasionada pelo desuso do membro.² 1.5 LIMITAÇÕES Uma limitação importante da FES é que ao mesmo tempo em que pode ser efetiva, a melhora sobre o tratamento mais tradicional pode não ser suficiente para justificar seu uso. Os estimuladores de nervo fibular se mostram da seguinte maneira: a marcha é geralmente melhorada com a estimulação, mas a melhora sobre uma órtese tornozelo-pé pode não justificar a elevação de custo e complexidade. O uso da FES também é limitado pelas capacidades do paciente e do profissional. Além disso, existem restrições fisiológicas, por exemplo, doenças de neurônio motor inferior não são geralmente tratadas com FES, e as doenças miopáticas são geralmente uma contra-indicação. Doenças progressivas, tais como esclerose múltipla, são contra-indicações relativas dependendo da velocidade de progressão. Outros impedimentos são os fisiológicos incluindo a obesidade, que reduz a acessibilidade aos pontos motores, contraturas e instabilidade articular e espasticidade não controlável. A atrofia por desuso e a osteoporose precisam ser levadas em conta, e programas de fortalecimento são geralmente necessários antes que se iniciem programas de FES.5 2. BIOFEEDBACK 2.1 CONCEITO "É a técnica que usa equipamentos (geralmente eletrônicos) que revelam ao usuário alguns dos seus eventos internos, normais ou anormais, através de sinais visuais e/ou auditivos, com objetivo de ensiná-lo a manipular estes acontecimentos involuntários ou desconhecidos, pela manipulação dos dados mostrados na tela." (John Basmajian)⁷ Imagem 2: Paciente utilizando método biofeedback; 2.2 APLICAÇÃO Existem vários dispositivos de biofeedback que oferecem diferentes respostas fisiológicas que podem auxiliar tanto o paciente quanto o terapeuta nesse processo de reabilitação ⁹. Porém dentro da neurologia, as que são mais utilizadas são a Eletromiográfica (EMG) e a Eletroencefalográfica ou neurofeedback (EEG). No Biofeedback Eletromiográfico, fisioterapeuta e paciente visualiza o funcionamento do seu músculo e conseguem identificar quais as alterações existentes. Por meio de exercícios ativos, o paciente consegue modificar as atividades musculares patológicas e obter novos padrões de contração e relaxamento muscular, melhorando assim a função.¹º Nesse método, faz a captação da atividade elétrica dos músculos em microvolts. Os sensores são colocados sob a pele, no músculo em que se deseja medir e cuja tensão se quer controlar. Por meio dos sinais elétricos transmitidos pelos músculos, o aparelho de feedback transmite as respostas em forma sonora ou visual, para que o paciente aprenda a controlar o nível de contração dos músculos.⁹ No Biofeedback Eletroencefalográfica (EEG) ou Neurofeedback O neurofeedback (neurorretroalimentação) se refere a um tipo específico de biofeedback, que fornece informações sobre as frequências e amplitudes das ondas elétricas cerebrais, através de eletrodos colocados em áreas específicas do couro cabeludo, possibilitando que os participantes aprendam a regular voluntariamente as frequências das ondas cerebrais.¹¹ Durante uma sessão de treinamento com neurofeedback, o paciente se encontra sentado em uma cadeira confortável e os eletrodos são colocados em seu couro cabeludo em locais específicos de acordo com o sistema Internacional 10-20 de colocação de eletrodos.Os impulsos elétricos captados desses locais são exibidos em um monitor de computador na forma de gráficos ou outros meios visuais. O paciente, então, se envolve em uma atividade específica, recebendo, do programa do computador, sinalizações contínuas de seu desempenho em tempo real. ¹¹ 2.3 INTERVENÇÃO FISIOTERAPÊUTICA: Biofeedback potencializa os efeitos de treinamentos convencionais para a melhora da marcha¹, da movimentação do pé (dorsiflexão) ², da funcionalidade das mãos ³ e para a diminuição da espasticidade ⁴. O Biofeedback Eletromiográfico (EMG) tem sido utilizado no tratamento da hemiparesia, estudos mostram que a técnica é capaz de conquistar melhorias, mesmo no estado crônico, no tratamento da hemiparesia superior. Resultados positivos da atividade motora voluntária com a utilização do biofeedback baseiam-se, supostamente, no mecanismo de plasticidade do sistema nervoso central (SNC), fato que ocorre a partir da reorganização da função neural resultante da adaptação de uma nova demanda. O https://neuroup.com.br/visualize-os-resultados-da-reabilitacao-pos-avc-com-o-biofeedback/#assine biofeedback permite realizar treinamento de facilitação, inibição e coordenação motora de maneira seletiva. 6 O Biofeedback Eletroencefalográfico ou Neurofeedback pode ser usado para alterar ou acelerar os processos de reorganização funcional de determinadas áreas do córtex e, assim, acelerar a recuperação, e em alguns casos, até permitir a recuperação funcional, que não teria ocorrido de outra forma (HAMMOND, 2006; MURATORI, 2012).¹² contudo, também tem sido utilizado em alterações neurológicas como no acidente vascular encefálico (AVE) (Cho, Kim, Lee e Jung, 2015; Cho, Kim e Jung, 2016; Rayegani et al., 2014; Lu, Bae, Lee e Kim, 2015), lesão medular (Foldes, Weber e Collinger, 2015), dor neuropática central (Hassan et al., 2015; Hassan et al., 2016), Traumatismo crânio-encefálico (TCE) (May et al., 2013), Fibromialgia (Kayiran et al., 2010), Parkinson (Azarpaikan, Torbati e Sohrabi, 2014) e alterações musculoesqueléticas como anteriorização da cabeça (Oh e Song, 2016), assim como para a melhoria de capacidades e/ou prevenção de alterações psicológicas e neurológicas em sujeitos saudáveis (Altan et al., 2016) e aumento da performance em atletas . Acidente Vascular Encefálico Têm sido realizados vários estudos sobre o efeito do neurofeedback em pacientes após AVE com sequelas de hemiparesia; e. Concluindo, o neurofeedback por MEG melhora a actividade SMR e tem potencial para reabilitar pacientes com lesão medular ASIA A em C2 e C5 e ASIA B em C5, estimulando a neuroplasticidade. esta terapia demonstra potencial na reabilitação destes pacientes, podendo melhorar, por exemplo, a percepção visual de um paciente hemiparético, 2.4 VANTAGENS O biofeedback tem a vantagem de ser utilizado simultaneamente com o movimento do paciente, consistindo em informações exatas sobre a atividade muscular, além das alterações fisiológicas, como a frequência cardíaca, temperatura e tensão muscular.² Além disso, essa técnica permite-nos que o paciente tenha um feedback imediato ao exercício, possibilitando a ele monitorar a melhora de sua atividade motora e cognitiva, ainda que esta não seja visível de imediato, servindo como estímulo à continuação do tratamento.6 2.5 LIMITAÇÕES Um fator limitante do uso do Biofeedback EMG é que os pacientes podem se tornar dependentes do feedback para o desempenho da tarefa, sendo de extrema importância que o terapeuta tenha isso em mente para que eles aprendam a realizar aquela tarefa da forma mais independente possível.² No caso do Neurofeedback, os fatores limitantes são pacientes que apresentaram diagnóstico de deficiência cognitiva, por possivelmente promover alterações da percepção, interação e resposta aos comandos necessários ao treino cerebral; amputação de membros, pela presença da dor no membro fantasma; síndromes genéticas, pela possibilidade de atraso do desenvolvimento neuropsicomotor e disfunção da articulação temporo-mandibular, promovendo alteração da percepção e limiar da dor.¹² 3. REFERÊNCIAS: ¹FUKUDA, Thiago. Tratado de Fisioterapia Hospitalar - Assistência integral ao paciente; Cap 31. Disponível em: <https://www.thiagofukuda.com/wp-content/uploads/2017/01/Livro-Fisioterapi a-hospitalar-cap.-31.pdf> . Acesso em: 31 de maio de 2021 ² Livro: UMPHRED, Darcy. Reabilitação Neurológica. 5ª Edição.Mosby. 2010. ³MACEDO, Nathália Cristine Dias de ; MORBIO, Ana Paula. A utilização da estimulação elétrica funcional para para a reabilitação neurológica. Faculdade de Ciências Sociais e Agrárias de Itapeva. Disponível em: <http://fait.revista.inf.br/imagens_arquivos/arquivos_destaque/5alh8zDcprwfB W2_2014-4-16-17-35-13.pdf> . Acesso em: 01 de junho de 2021 ⁴ SANTOS, Renata. OTONI, Viviane.CARDOSO, Clarissa. Uso da Estimulação Elétrica Funcional Pós Acidente Vascular Cerebral: Revisão Sistemática.Belo Horizonte- -MG, Brasil. Ano: 2015.. Disponível em : < https://periodicos.unifesp.br/index.php/neurociencias/article/view/8055> Acesso em: 31 de maio de 2021. 5 COSTA, Jeniffer. LIMA, Clodoaldo.Estimulação Elétrica Funcional aplicada a pacientes hemiplégicos: um panorama.Universidade Paulista (Unip). Disponível em: <http://telemedicina.unifesp.br/pub/SBIS/CBIS2002/dados/arquivos/319.pdf> Acesso em: 01 de Junho de 2021. 6 PIMENTEL, Tatiana.PEREIRA, Bruna. VIEIRA, Claudia. Influência do biofeedback em pacientes com sequela de acidente vascular cerebral. ev. Aten. Saúde, São Caetano do Sul. Disponível em:< https://seer.uscs.edu.br/index.php/revista_ciencias_saude/article/view/4461> . Acesso em: 01 de Junho de 2021. ⁷ Centro de Desenvolvimento da Inteligência e Biofeedback. Biofeedback. Disponível em: <https://www.cdib.com.br/biofeedback/> . Acesso em: 01 de junho de 2021. ⁸ BOLTES, Rebeca. CHADI, Gerson.A estimulação elétrica funcional e a plasticidade dos sistema nervoso central. São Paulo. Ano:2013. Acesso em: 02 de Junho de 2021. https://www.thiagofukuda.com/wp-content/uploads/2017/01/Livro-Fisioterapia-hospitalar-cap.-31.pdf https://www.thiagofukuda.com/wp-content/uploads/2017/01/Livro-Fisioterapia-hospitalar-cap.-31.pdf http://fait.revista.inf.br/imagens_arquivos/arquivos_destaque/5alh8zDcprwfBW2_2014-4-16-17-35-13.pdf http://fait.revista.inf.br/imagens_arquivos/arquivos_destaque/5alh8zDcprwfBW2_2014-4-16-17-35-13.pdf https://periodicos.unifesp.br/index.php/neurociencias/article/view/8055 http://telemedicina.unifesp.br/pub/SBIS/CBIS2002/dados/arquivos/319.pdf https://seer.uscs.edu.br/index.php/revista_ciencias_saude/article/view/4461 https://www.cdib.com.br/biofeedback/ ⁹ MIOTEC. Descubra como o uso do Biofeedback pode impactar no tratamento das disfunções do assoalho pélvico. 14 DE NOVEMBRO DE 2016 . Disponível em: <https://blog.miotec.com.br/biofeedback-assoalho-pelvico/?utm_source=blog&ut m_campaign=rc_blogpost)> . Acesso em: 02 de Junho de 2021. ¹ºSURIANI, Diogo.Biofeedback na Reabilitação da marcha. Moving Saúde.08/03/2016. Disponível: < https://movingsaude.com.br/2445/>. Acesso em: 02 de junho de 2021. ¹¹PORCARO, Maria. PORCARO, Tânia.Neurofeedback In Neuropsychological Rehabilitation After Stroke. Ano: 26/10/11. Disponível em:<https://periodicos.unifesp.br/index.php/neurociencias/article/view/8255/5 786> Acesso em: 02 de junho de 2021. ¹²CARVALHO, Thiago Nunes de Azevedo Ferraz de; UTILIZAÇÃO DO NEUROFEEDBACK COMO RECURSO TERAPÊUTICO NÃO FARMACOLÓGICO EM ADOLESCENTES E ADULTOS JOVENS COM MIGRÂNEA; Universidade Federal de Pernambuco, 2016; Disponível em< https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/18338/1/Thiago%20Nunes%2 0de%20Azevedo%20Ferraz%20de%20Carvalho-MESTRADO-UFPE-06_09_ 16_VERS%C3%83O%20FINAL%20(8).pdf> Acesso em: 02 de junho de 2021. https://blog.miotec.com.br/biofeedback-assoalho-pelvico/?utm_source=blog&utm_campaign=rc_blogpost https://blog.miotec.com.br/biofeedback-assoalho-pelvico/?utm_source=blog&utm_campaign=rc_blogpost https://movingsaude.com.br/2445/ https://periodicos.unifesp.br/index.php/neurociencias/article/view/8255/5786 https://periodicos.unifesp.br/index.php/neurociencias/article/view/8255/5786 https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/18338/1/Thiago%20Nunes%20de%20Azevedo%20Ferraz%20de%20Carvalho-MESTRADO-UFPE-06_09_16_VERS%C3%83O%20FINAL%20(8).pdf https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/18338/1/Thiago%20Nunes%20de%20Azevedo%20Ferraz%20de%20Carvalho-MESTRADO-UFPE-06_09_16_VERS%C3%83O%20FINAL%20(8).pdf https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/18338/1/Thiago%20Nunes%20de%20Azevedo%20Ferraz%20de%20Carvalho-MESTRADO-UFPE-06_09_16_VERS%C3%83O%20FINAL%20(8).pdf-FALA SEMINÁRIO: ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA FUNCIONAL A estimulação elétrica funcional é conhecida como FES, devido a sigla em inglês Functional Electrical Stimulation, e foi definida por Fittzgerald em 2003 como uma terapia realizada no neurônio motor intacto para iniciar a contração de músculos parcialmente paralisados, de modo a produzir movimento funcional. O FES é utilizado desde 1960 pela fisioterapia com o intuito principal de reeducação muscular, retardamento da atrofia, inibição terapêutica de espasticidade e redução de contraturas e edemas. PRINCÍPIOS As contrações musculares são obtidas através de pulsos elétricos de pequena duração aplicados sob frequência controlada; o FES faz a ativação da fibra neural da terminação nervosa da placa motora; Que despolariza e consequentemente gera contração muscular, movimentação articular e substituição da função comprometida pela lesão; Os pulsos elétricos duram poucos segundos, gerando contrações em condições biológicas com baixo risco de desconforto e ou queimaduras e que se aproximam muito da contração muscular fisiológica. INDICAÇÕES O FES é indicado para tratar as disfunções/sequelas deixadas por doenças como lesão medular, acidente vascular encefálico, traumatismo cranioencefálico e outras outras disfunções do SNC que tenham a inervação periférica intacta. Em pacientes com lesão medular o FES é utilizado nas alterações motoras, para promover contrações funcionais através de estímulos elétricos dos músculos, ajudar na melhora da realização das AVD’s, inibição do déficit neuromotor, retardo da atrofia, reeducação muscular, inibição da espasticidade e redução de edema e deformidades. Para pacientes com TCE tem a função de prevenir contraturas musculares, diminuir a espasticidade, aumento da força muscular facilitando a recuperação motora do membro acometido, e auxiliar na hemiparesia espástica crônica por TCE ou AVE. Nos pacientes pós-AVC,o FES gera ativação de grupos musculares com perda de função motora, melhora no déficit voluntário, espasticidade, atrofia por desuso (incapacidade funcional), promove a neuroplasticidade, entre outros. VANTAGENS Induz alterações na estrutura intrínseca do músculo; Pois promove a prevenção da perda de sarcômeros ocasionada pelo desuso do membro; Ativação de vias neuronais -> Remodelagem neuronal, ao estimular a neuroplasticidade; E pode gerar ganho de massa muscular, ajudando na força e reduzindo a progressão do trofismo muscular. LIMITAÇÕES O uso do FES é limitado devido custo elevado e complexidade, pois sua aplicação indevida pode causar sérias consequências. A capacidade do paciente e do profissional precisam ser avaliados. Restrições fisiológicas e contra indicações, como por exemplo, obesidade e uso do marcapasso, respectivamente. Além disso, os programas de fortalecimento precisam anteceder o FES para casos de atrofia por desuso e osteoporose, ou seja, o FES vai funcionar como um coadjuvante no tratamento, ele sozinho não irá proporcionar mudanças efetivas. ARTIGO O artigo foi publicado em 2020 na revista Medical Engineering and Physics, com a tradução do título para: Sistema automatizado de treinamento de estimulação elétrica funcional para recuperação da função dos membros superiores em pacientes pós-AVC. JUSTIFICATIVA O artigo verifica um sistema FES automatizado com uma estratégia de estimulação baseada em sinergia e erros RMS usados para analisar o processo de movimento dos pacientes para cada tentativa usando aceleração. O sistema utiliza a interface de um jogo e acelerômetro para acionar a geração de multicanais de estímulo elétrico para vários grupos musculares. Se for bem sucedido, o estudo fornecerá um protocolo de treinamento que induz uma média de erros menores nas tentativas de movimento. OBJETIVO Este artigo descreve o projeto e o teste de um sistema automatizado de estimulação elétrica funcional (FES) para o treinamento de reabilitação pós-AVC. O objetivo do FES automatizado é sincronizar movimentos eletricamente induzidos para auxiliar os movimentos residuais dos pacientes. MATERIAIS E MÉTODOS ler 1°slide escalas de brunnston avalia o paciente hemiplégico em dois estágios, comprometimento físico e capacidades, já a escala de asworth serve para avaliar a intensidade de hipertonia e a resposta terapêutica. Protocolo experimental - ler slide PROJETO DE SISTEMA AUTOMATIZADO O sistema criado, como mostra na imagem, apresenta uma interface de jogo, uma alça de cotovelo incluindo um leitor de identificação por radiofrequência (RFID) e um acelerômetro, o sistema FES multicanal e um computador. O software desenvolvido leva o nome de Picking Apples, o computador apresenta comandos do jogo, solicitando atenção e envolvimento dos pacientes, que deveriam mover a maça até o ponto específico o mais rápido possível, realizando movimentos de alcance frontal (FR) e alcance lateral (LR), e os pontos de movimento do membro ficavam marcados na mesa. O sistema FES multicanal funciona como um estimulador programável. VERIFICAÇÃO 7 pessoas saudáveis foram submetidas ao experimento, pediu-se que eles realizassem o movimento o mais rápido possível durante um determinado período, 3 deles realizaram o movimento sem o auxílio dos FES e os 3, mesmo que saudáveis obtiveram erros RMS registrados. Protocolo experimental Na primeira imagem mostra a eletromiografia feita dos voluntários saudáveis de 7 músculos sinergistas ativados no movimento, para observar o padrão da curva. Na segunda imagem, mostra o Experimento I, realizado com os pacientes pós-AVC, onde eles realizaram movimentos residuais e tinham o auxílio do FES para a realização de 60 com condições de padrão FES variando de 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 e 0.5. Na última imagem mostra o experimento II, que foi realizado apenas com o paciente S06, pois o mesmo apresentou baixa habilidade motora, com a duração do movimento maior que a de FES, portanto, foi feito uma prolongação do tempo de estimulação do FES para corresponder ao movimento voluntário do paciente.
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