SISTEMAS ELETRÔNICOS DE REABILITAÇÃO AMANDA FURTADO BRINHOSA

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1 SISTEMAS ELETRÔNICOS DE REABILITAÇÃO AMANDA FURTADO BRINHOSA 1

2 PANORAMA GERAL EM PORTUGAL 4º país da UE Com a população mais envelhecida 141 idosos para 100 jovens Em 2014 Expectativa de vida chegará aos 87 anos em 2050 Em 2016 era de 81 anos ns/files/key_findings_wpp_2015.pdf 2

3 Em termos de população mundial: De 901 milhões para 2,1 mil milhões de pessoas com 60+ nos próximos 30 anos Um número que poderá triplicar em

4 de AVC/AVE por ano e 6 milhões de sobreviventes com Esclerose Múltipla A cada 1000 crianças, 2.8 possuem Paralisia Cerebral Somente nos EUA (Krebs et al., 2008) 1.7 milhão com Traumatismo Craniano com Lesão na Medula Espinhal 1 milhão com Parkinson 4

5 Quanto antes se iniciar o tratamento, mais chances Maximizar as práticas: a repetição e periodicidade Motivação Feedback objetivo por parte do terapeuta Aplicar às atividades diárias Associar com algo que o paciente goste 5

6 REABILITAÇÃO Nos anos 70/80 um paradigma na área da neurociência foi provado falso. Na realidade, o cérebro é plástico e isso oferece uma janela de oportunidade que torna possível a reabilitação. (Jenkins and Merzenich, 1987; Hallett, 1999) 6

7 REABILITAÇÃO Dispositivos eletrônicos e robôs dão suporte e aumentam a produtividade e efetividade dos terapeutas Busca por dispositivos portáteis, wearable 7

8 ANTES ATUALMENTE Custo elevado = menos acessível Nível de customização requisitado Pouca pesquisa de engenharia voltada para aárea da saúde Como falar em acessibilidade através das tecnologias enquanto o custo não for acessível? Os protótipos são desenvolvidos mais rapidamente Programar tornou-se fácil Evolução dos dipositivos eletrônicos: maior integrabilidade e simplicidade com custo mais baixo Menor dependência dos especialistas 8

9 PRÓTESES ÓRTESES EXOESQUELETOS IMPLANTES substituição de umórgãodo corpo ou parte dele,poruma peça artificial não invasivos, externos, cuja função é prevenir ou corrigir deformidades ou melhorar a função de partes móveis do corpo dispositivo robótico de uso externo capaz de amplificar as forças do usuário acrescenta volume ou função a algo que já existe 9

10 ÓRTESES Auxilia no movimento e oferece feedback Alguns até oferecem resistência - Outros são integrados com jogos Desafios: geralmente são mais lentos e exigem mais energia do usuário - Alternativas: utilização de estimulação elétrica Myomo e100 10

11 Os robôs usam o sinais do EMG para auxiliar o paciente e essa assistência é ajustada em tempo real pelo controlador do robô COMO FUNCIONA? Movimento: músculos se contraem e ativam-se sinais de atividade elétrica Outros medem a força para comandar o movimento Software processa e trata o sinal enviando os dados para o robô EMG na superfície da pele detecta e monitoriza atividade elétrica 11

12 COMO FUNCIONA? Quando um paciente não consegue, o robô irá guiar suavemente. Isso é chamado de terapia sensório-motora, similar à terapia convencional. MIT-Manus 12

13 EXOESQUELETOS Auxiliam a manter o mesmo ritmo e movimentos simétricos São uma ótima ideia, mas não a solução Precisam do fisioterapeuta, alguém bem especializado Custo elevado LOKOMAT (Suíça) 13

14 Terapia convencional Exoesqueleto 14

15 PROJETO ANDAR DE NOVO 156 pesquisadores de cerca de 25 países liderados pelo brasileiro Miguel Nicolelis Inesperado: 8 pacientes que serviam de cobaias para os aparelhos acabaram recuperando parte dos movimentos, demonstrando que o aparelho servia como uma espécie de fisioterapia para o cérebro e o corpo 15

16 REALIDADE VIRTUAL Áreas: dor, social, emocional, motora, cognitiva, sensorial O que acontece é uma distração do paciente, ajudando a recuperar mais rápido e diminuindo progressivamente a quantidade de medicação Impacto econômico: se o paciente recebe alta o quanto antes, melhor Dois tipos: Imersiva: Não imersiva: Diego Tyromotion IREX 16

17 CAREN (Computer Assisted Rehabilitation Environment) Adaptação com prótese, Parkinson, investigação de desempenho, cadeira de rodas 17

18 SOCIAL ROBOTS Áreas: Monitorização Coaching e Motivação: Incentivam pacientes a fazer os exercícios da reabilitação Companhia Tem-se estudado o impacto através de serviços mobile com comunicação remota Como isso pode diminuir os custos e aumentar o alcance desse tipo de serviço? Flo (por causa da avó da idealizadora) Mobile Service Robot for Task-Oriented Stroke Therapy da Universidade da Pensilvânia 18

19 COMO FUNCIONA? 19

20 ELETROESTIMULAÇÃO Podem ser invasivos ou não Benefícios: Previne atrofia Relaxa o músculos, recuperando mais rápido e evitando lesões Capilarização melhorada Promove produção de endorfinas Desenvolvimento de força e velocidade 20

21 Quell wearable relief pain é usado no tratamento de dores crônicas 21

22 Ainda há dificuldades em determinar doses ótimas de cada tratamento DESAFIOS O papel do engenheiro e pesquisador vem então no sentido de ajudar a desenvolver ideias e melhorar ainda mais os recursos tecnológicos Cada paciente tem um quadro de doença e tempo de recuperação muito particulares Relações de custobenefício variantes 22

23 A little creative thinking can help solve really big problems (Engineering for social impact: Randy Marsden at TEDxEdmonton) It s not a computing science, it s not an engineering science. It s a social science (Brennan M. Spiegel - Why Virtual Reality Could Help Treat Alzheimer's and Chronic Pain) 23

24 Muito obrigada! Dúvidas? 24

25 REFERÊNCIAS A neurotechnology startup accelerates recovery after a stroke: Tej Tadi at TEDxLausanne: Rehabilitation robotics: Gadgets & grey matter -- Innovation in rehab technology Jeff Snell TEDxOmaha: Myomo e100 NeuroRobotic System for Rehab and Assistance: tem_for_rehab_and_assistance.html Robotics for Stroke Rehabilitation Karen J. Nolan TEDxHerndon: Lokomat: entretenimento e reabilitação em uma só marcha: omat-entretenimento-e-reabilitacao-em-uma-somarcha&catid=6:tecnologia Robotic revolution in healthcare: Michał Mikulski at TEDxWarsaw: Jovem paralisado dará 'pontapé inicial' usando robô comandado pelo cérebro: Jovem paraplégico usa exoesqueleto e chuta bola na abertura da Copa: A new approach to rehabilitation with robots Michelle Johnson TEDxPenn: CAREN: JtVl3SUfKuXhO15UZ2t2sK Why Virtual Reality Could Help Treat Alzheimer's and Chronic Pain: Exoesqueleto Ekso GT liberado para uso por vítimas de derrames: Cientistas criam exoesqueleto robótico que evita quedas de idosos: 25

26 REFERÊNCIAS TEDxUSC - Maja Mataric: Socially Assistive Robots and the Growing Healthcare Problem: Technology for Motor-Neurorehabilitation Eric Wade TEDxUTK: TEDxUSC - Maja Mataric: Socially Assistive Robots and the Growing Healthcare Problem: Engineering for social impact: Randy Marsden at TEDxEdmonton: Rehabilitation Robotics Lab Universidade da Pensilvânia: Benefits of Virtual Reality for Stroke Rehabilitation: Virtual Reality in Healthcare: a New Solution for Rehabilitation?: Eletroestimulação: ao Quell Wearable Relief Pain: quellrelief.com 26