Implementacao de um sistema para geracao e avaliacao de movimentos em pacientes hemiplegicos em tratamento fisioterapico.

Resumo

Será desenvolvido um sistema eletrônico de eletroestimulação funcional para geração de movimentos nos membros inferiores de pacientes hemiplégicos, e com rotinas de acompanhamento do progresso do tratamento, visando melhorar e abreviar a reabilitação do hemiplégico. sistema eletrônico será constituído por uma estação de controle, por um módulo de monitoramento e por um estimulador neuromuscular microcontrolado. Será acoplado ao paciente, portátil, autônomo e independente, permitindo livre trânsito do indivíduo e diminuindo riscos de erro e interferência na transmissão de dados para a estimulação. A estação de controle será constituída essencialmente por um computador formado por uma placa mãe Micro-ITX, disco rígido e demais periféricos, formando uma unidade de controle independente e autônoma. Poderá ser integrada a uma rede local por meio de comunicação sem fio. Conterá um programa que terá uma rotina para gerenciar a aquisição de sinais produzidos pelo módulo de monitoramento e um algoritmo de controle baseado em modelos fuzzy Takagi-Sugeno, baseado em desigualdades lineares matriciais (LMI - Linear Matrix Inequalities). Este modelo de controle tem tido um interesse crescente em estudos recentes, e não há nenhum relato, na literatura especializada, de seu uso em sistemas de reabilitação de pacientes hemiplégicos. O módulo de monitoramento será constituído por sensores de força, eletrogoniômetros, eletrodos de eletromiografia, e seus respectivos circuitos de condicionamento de sinais, medidor de pressão arterial e de freqüência cardíaca. Os sinais produzidos pelo módulo de monitoramento serão conectados ao computador da estação de controle via interface USB/paralela. Sinais de pressão arterial e freqüência cardíaca serão monitorados com o intuito de preservar a integridade do paciente, uma vez que hemiplégicos apresentam quadro de hipertensão arterial, na maioria dos casos. O estimulador neuromuscular será de 8 canais, microcontrolado, com forma de onda de corrente de estimulação bifásica retangular com carga balanceada. Será empregada a modulação por largura de pulso devido sua simplicidade de implementação com circuitos eletrônicos digitais. Os parâmetros de estimulação serão enviados pela estação de controle, sendo definidos pelo computador, especificamente por um programa gerado em LabVIEW ou em Visual Basic/C++, em função dos sinais produzidos pelo módulo de monitoramento. O programa poderá alterar a rotina de eletroestimulação do paciente objetivando melhorar a performance da marcha conforme o progresso individual verificado no tratamento fisioterápico. O envio dos dados ao estimulador será por meio de porta USB/paralela do computador, visando a portabilidade do subsistema acoplado ao paciente. Para a averiguação do progresso do paciente, serão implementadas rotinas de testes, tal como o Teste do Pêndulo. Não há relato, na literatura especializada, de um sistema com características similares às do proposto neste projeto. (AU)