BRPI0902574A2 - sistema de suporte de peso corporal para aplicação do treinamento locomotor com suporte de peso - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE SUPORTE DE PESO CORPORAL PARA APLICAçAO DOTREINAMENTO LOCOMOTOR COM SUPORTE DE PESO, descreve-se a presente patente de invenção como um sistema de suporte de peso corporal para aplicação do treinamento locomotor com suporte de peso que, de acordo com as suas características, propicia a formação de sistema de suporte de peso corporal - SPC (1) em estrutura própria e específica do tipo eletromecânica e baseada em princípios que promovem o movimento das pernas e do tronco para gerar informação sensorial consistente na indução de padrões locomotores através de um sistema de forças e ângulos com células de carga e sensores de medição e um sistema de aquisição de todos estes sinais com programas específicos, assim como a medida da eletromiografia de ambos os membros, com vistas a possibilitar de forma extremamente prática, precisa e económica um sistema para aplicação e avaliação dos efeitos do treinamento locomotor com suporte parcial de peso - TLSP ao longo do tempo em indivíduos com lesão medular, como também em idosos, hemiplégicos e paralisados cerebrais, aliado a viabilidade de implantação deste tipo de reabilitação em clínicas e hospitais em geral.

Description

"SISTEMA DE SÜPORTE DE PESO CORPORAL PARA APLICAÇÃO DOTREINAMENTO LOCOMOTOR COM SUPORTE DE PESO"

Refere-se a presente patente de invenção a equipamentoseletromecânicos em geral, mais especificamente a um sistema de suporte de pesocorporal para aplicação do treinamento locomotor com suporte de peso que, deacordo com as suas características gerais, possui como princípio básico propiciar aformação de sistema de suporte de peso corporal - SPC em estrutura própria eespecífica do tipo eletromecânica e baseada em princípios que promovem omovimento das pernas e do tronco para gerar informação sensorial consistente naindução de padrões locomotores através de um sistema de forças e ângulos comcélulas de carga para estimar a carga sustentada pelos membros inferiores esuperiores e sensores para medir os ângulos dos joelhos (eletrogoniômetros) e ocontato do pé com o solo (footswitches), e um sistema de aquisição de todos estessinais com programas específicos para medir, armazenar e processar os mesmos,assim como a medida da eletromiografia de ambos os membros, com vistas apropiciar de forma extremamente prática, segura, precisa e econômica um sistemapara aplicação e avaliação dos efeitos do treinamento locomotor com suporteparcial de peso - TLSP ao longo do tempo em indivíduos com lesão medular, comotambém em idosos, hemiplégicos e paralisados cerebrais, aliado a viabilidade deimplantação deste tipo de reabilitação diretamente em uma vasta gama de clínicas ehospitais em geral e, tendo como base, um sistema de suporte de peso corporal comgrande resistência, segurança e versatilidade. Com design e formato específico e defácil acesso para melhor adaptação e segurança dos usuários, características depraticidade no manuseio e funcionalidade, de custos acessíveis e, devido as suascaracterísticas gerais e dimensões, facilmente adaptável a uma vasta gama de lesõesmedulares, locais e usuários em geral, independentes das características que estespossam apresentar.

Atualmente, com o enorme crescimento da população o número depessoas que sofrem algum tipo de deficiência física vem aumentandosignificativamente, sendo que, dentre estas deficiências pode-se citar a lesãomedular como uma das mais importantes, pois é uma fonte incapacitante paramuitos adultos jovens que se encontram na idade economicamente produtiva, demodo a impedir seu ingresso ou permanência no mercado de trabalho. Desta forma,a economia é influenciada diretamente à medida que também são aumentados os jáelevados gastos com internamente e terapia dos lesionados.

Os traumas na coluna vertebral podem resultar em uma lesão medularque limita total ou parcialmente tanto as funções motoras como sensitivas. O nívelda lesão define o grau de comprometimento nessas funções, quanto maior o nível,maiores serão as limitações decorrentes. As causas mais comuns desses traumas sãoquedas, acidentes automobilísticos, mergulhos em água rasa e ferimentos de projétilde arma de fogo ou branca.

A lesão medular causa uma disfunção sensório-motora, em que asinformações sensoriais não são transmitidas ao encéfalo, e como conseqüência nãohá uma resposta motora. Na região lesionada pode ocorrer a desmielinizaçãoinclusive lesão axonal de alguns axônios o que contribui para a falha nessacomunicação sensório-motora. As lesões medulares podem ser de origemtraumática ou não-traumática. Existem dois tipos de lesões traumáticas que atingemo sistema nervoso central, os traumatismos cranioencefálicos e os raquimedulares, oqual se refere a qualquer agressão na medula espinhal e que pode resultar emlimitações motoras e sensoriais que estão diretamente relacionadas com o nível dalesão. Funcionalmente, é possível classificar os traumatismos raquimedulares emtetraplegia e paraplegia, sendo que, o primeiro termo é usado quando ocorre umaparalisia parcial ou completa na função motora dos membros superiores, inferiorese do tronco, incluindo os músculos respiratórios, resultante de traumas na regiãocervical; e o segundo termo é empregado quando ocorre uma paralisia parcial oucompleta na função motora dos membros inferiores e do tronco ou parte dele,resultante de traumas na região torácica, lombar e raízes sacrais. Após uma lesãotraumática da medula espinhal, inicia-se um período denominado "choquemedular", caracterizado por uma paralisia flácida, ausência de atividade reflexa eperda da sensibilidade abaixo da lesão, por um período que pode durar dias asemanas. Após o choque, os reflexos segmentares abaixo do local da lesão espinhalretornam, devido a uma reorganização funcional das estruturas medulares,tornando-se gradualmente hiperativos. Um aumento do tônus também é encontradona musculatura dos membros, particularmente os flexores de braços e os extensoresda perna.

As conseqüências da lesão podem ser determinadas com base emsintomas e sinais clínicos observados, e variam de uma simples limitação até adependência total de terceiros. Com o objetivo de padronizar a classificação dalesão medular, e permitir a comparação entre indivíduos, a ASIA (American SpinalInjury Association) reuniu especialistas de diversas áreas (neurocirurgia, ortopedia,medicina física, fisioterapia e epidemiologia) e desenvolveram um protocolo para aclassificação da lesão medular, onde foi realizada uma adaptação da escala deFrankel e a lesão medular também foi classificada em cinco graus. A ASIAdesenvolveu um protocolo com escore numérico que classifica o nível neurológicoda lesão como o segmento mais distai da medula com função sensorial e motoranormal em ambos os lados do corpo. Para esta classificação é realizada umaavaliação sensitiva sobre os 28 dermátomos de C2 a S5 tanto para toque levequanto para dor de ambos os lados do corpo, verificando assim o nível e escoresensitivo. Também é avaliada a resposta motora sobre 10 miótomos de ambos oslados do corpo, onde é testado o grau de força em grupos musculares específicosque representam cada segmento medular, verificando com isso o nível motor. Essaavaliação motora é realizada para cada lado do corpo com escores que variam de 0a 5 pontos. A soma das avaliações de ambos os lados fornece um índice total, sendoum modo quantitativo de avaliar a função motora. A classificação de uma lesãocomo completa ou incompleta é realizada pela sensação sacral, observando apresença ou ausência de contração voluntária do esfíncter anal. Não sendopreservada a função sacral, a lesão é classificada como completa. Essa avaliaçãovem sendo utilizada e aceita no meio científico como um meio de padronizar aclassificação da lesão medular. No entanto, existe um grau de subjetividadeatribuída ao examinador durante a avaliação. Por isso, alguns ensaios têm sidorealizados utilizando estímulos térmicos, elétricos e vibratórios padronizados, natentativa de detectar mínimas anormalidades sensoriais e quantificá-las.

Desta forma, pode-se concluir que a lesão medular limita acapacidade de realizar simples tarefas diárias e a reabilitação busca maximizar afuncionalidade remanescente para tornar o indivíduo com lesão medular o maisindependente possível. Assim, o processo de reabilitação envolve aspectos físicos,psicológicos e sociais e não deve se limitar apenas ao período em que o indivíduoencontra-se no hospital ou na clínica de reabilitação, mas deve estender-se ao seucotidiano, de forma que seja explorada e realizada a manutenção daspotencialidades e habilidades adquiridas. Depois de atingida a estabilidade clínicapode-se iniciar o processo de reabilitação na busca de maximizar as funçõespreservadas e adaptar o indivíduo à nova condição. A reabilitação da lesão medularé um processo multidisciplinar com a interação de profissionais de várias áreas.Após diagnosticado o quadro neurológico da lesão, algumas metas funcionais sãoestabelecidas de acordo com o seu nível. Entre os objetivos da reabilitaçãofuncional está o aumento na independência do indivíduo para realizar atividades davida diária. No entanto, essa independência está ligada também à locomoção.Dependendo do nível da lesão é possível estimular e até desenvolver estratégias dedeambulação. No caso da lesão incompleta, pode ocorrer uma reorganização nacomunicação sensório-motora devido à plasticidade sináptica ou a plasticidadeanatômica. Além disso, o ser humano é capaz de desenvolver alternativascompensatórias para suprir as funções perdidas. Isso fica mais evidente emindivíduos classificados pela ASIA como CeD, pois possuem o controle sobrealguns músculos abaixo do nível da lesão.

A recuperação da capacidade de deambular é uma das últimas etapasdo processo de reabilitação, pois envolve a interação de grandes grupos muscularesde forma coordenada com o objetivo de produzir a sustentação e o deslocamento dopróprio corpo. Entre algumas alternativas para esta reabilitação podem ser citadas ahidroterapia, a estimulação elétrica neuromuscular - EENM, e o treinamentolocomotor com suporte parcial de peso - TLSP. Esses métodos apenas estimulam oreaprendizado da marcha, a recuperação total dessa função depende do nívelneurológico da lesão, e quais funções foram comprometidas, sendo particular paracada indivíduo.

- A hidroterapia tem mostrado bons resultados para o estímulo motor,e se vale das propriedades físicas da água, como o empuxo e a resistênciaaumentada para proporcionar uma maior funcionalidade e independência dosmovimentos do indivíduo. Porém, a evolução do indivíduo fica restrita ao ambienteaquático. Por isso, é sugerido que também sejam realizadas atividades fora da água,no ambiente terrestre, que respeitem suas limitações funcionais.

- A EENM por meio de eletrodos de superfície é um método dereabilitação que reduz a atrofia muscular, pois provoca o fortalecimento e ahipertrofia das fibras musculares estimuladas. Os resultados da aplicação destemétodo têm demonstrado efeitos psicológicos positivos frente à recuperação dafuncionalidade, uma vez que, durante alguns instantes os indivíduos podem realizaro movimento de deambulação mesmo que limitado. No entanto, fisiologicamente afadiga muscular precoce tem limitado a utilização da EENM por longos períodos.

- O treino locomotor com suporte de peso - TLSP é um método dereabilitação aplicado na lesão medular para estimular a recuperação da capacidademuscular, evitar a atrofia e restabelecer a capacidade de sustentar um percentual dopeso corporal. O treino consiste na sustentação parcial do peso corporal doindivíduo, com auxílio de um sistema de suporte de peso corporal - SPC, quemantém o indivíduo em ortostatismo, enquanto profissionais movimentam seusmembros inferiores e reproduzem os movimentos da marcha sobre uma esteiraelétrica. Ao longo do tempo de treino, a parcela de peso corporal sustentada peloindivíduo é aumentada gradativamente à medida que ele adquire maior capacidadede sustentá-la. Desta forma, por alguns instantes o indivíduo tem a oportunidade deestar na posição ortostática. Este método pode ser aplicado após a estabilização dalesão, e o reaparecimento dos reflexos espinhais, induzindo um padrão locomotor,que evita a atrofia muscular e restabelece parcialmente o controle na capacidade desustentação do peso corporal que depende do comprometimento motor.Estudos têm mostrado alterações significativas no sinaleletromiográflco dos músculos dos membros inferiores ao longo do treino esugerem que o mesmo tende ao padrão de um sinal apresentado durante a marchade indivíduos hígidos. A eficácia deste método tem sido demonstrada, portanto,pela evolução do sinal eletriomiográfico, pelo aumento da capacidade desustentação do peso e pela observação de que, em alguns casos, pacientes com lesãoincompleta puderam recuperar a habilidade de deambular por curtas distâncias. Istoevidencia os benefícios do treino locomotor com suporte de peso - TLSP e mostraque seus efeitos advêm da plasticidade do sistema neuromotor.

A carga suportada pelos membros inferiores durante a aplicação dotreino locomotor com suporte de peso - TLSP é descrita como um importanteparâmetro para o sucesso desse método e foram observadas variações nessa cargadurante a aplicação do treino locomotor com suporte de peso - TLSP ao longo dapassada. Portanto, um sistema que permita identificar o comportamento das cargasem membros inferiores e superiores durante o treino locomotor com suporte de peso- TLSP pode contribuir no desenvolvimento de estratégias que tornem maiseficiente a aplicação desse método, conhecer a real evolução na capacidade desustentação do peso corporal e relacionar essa carga efetiva sobre os membrosinferiores com o sinal eletromiográflco.

Cabe ressaltar que, o estímulo da marcha independente do métodoutilizado é um meio de realizar uma atividade física, que pode trazer comoconseqüências melhorias na capacidade cardiorrespiratória, circulatória epsicológica. Além de prevenir futuras complicações decorrentes do sedentarismo,como obesidade, osteoporose, entre outros. Além disso, a prática de qualqueratividade física por indivíduos com lesão medular proporciona uma melhora nacapacidade funcional que resulta numa maior independência, bem como umamelhor capacidade física e qualidade de vida. A marcha permite ainda que oindivíduo permaneça na posição ortostática, mesmo que temporariamente.

A deambulação pode ser definida como um tipo de locomoção. No serhumano, um padrão bípede de deambulação é adquirido durante a infância. Com aprática, o sistema sensório-motor torna-se adaptado sendo capaz de gerarautomaticamente uma seqüência de comandos de controle motor permitindo acaminhada sem esforço consciente. A passada, que corresponde a um ciclo damarcha, é iniciada com o toque do calcanhar do pé no solo e termina com o toquedo calcanhar do mesmo pé no solo, ou seja, a marcha pode ser dividida basicamenteem duas fases conhecidas como fase de apoio a qual ocorre quando o pé dereferência encontra-se em contato com o solo e fase de balanço a qual ocorrequando o pé de referência está desprendido do solo.

- durante a passada existe um trabalho coordenado e seqüencial entreos músculos flexores que atuam durante a fase de balanço e os extensores dosmembros inferiores que atuam durante a fase de apoio. Essa atividade écontinuamente monitorada por estímulos proprioceptivos por meio de mecanismosespinhais que são os responsáveis pela coordenação entre os membros inferioresdurante a marcha. Desta forma, uma combinação de estímulos aferentes e eferentesé necessária para a indução de um padrão locomotor.

- durante a contração muscular, o processo de despolarização esubsequente repolarização gera um potencial elétrico ao longo das fibrasmusculares que pode ser captado por meio de eletrodos, sendo que, este processo édenominado eletromiografia - EMG e podem ser utilizados eletrodos do tipo agulhaou de superfície. O músculo gastrocnêmio tem grande contribuição na sustentaçãodo peso corporal durante a fase de apoio da passada, sendo estimulado durantequase a totalidade dessa fase até o desprendimento do solo, por isso, é um dosprincipais músculos estudados na eletromiografia.

A EMG de superfície com eletrodos bipolares é muito utilizada emanálises biomecânicas e fornece informações sobre os músculos superficiais, alémde ser de fácil utilização e livre de desconforto. Com o auxílio desse instrumento épossível identificar os padrões de recrutamento de diferentes músculos ou gruposmusculares, extraindo informações referentes à amplitude, o espectro de potência ea coordenação da ativação muscular. A amplitude do sinal de EMG é utilizada paraquantificar o nível de contração muscular. No entanto, pode sofrer a influência defatores como a distância entre o músculo e os eletrodos, a localização dos eletrodosem relação às estruturas anatômicas, a distância entre eletrodos e o tamanho doseletrodos. Portanto, alguns cuidados devem ser tomados na utilização desse recurso,como o cuidado com a limpeza da pele para remover células mortas, sujeira e aprópria oleosidade natural. Além disso, o sinal pode sofrer a interferência deartefatos mecânicos devido aos movimentos dos eletrodos na pele ou dos cabos,artefatos elétricos devido à influência de outros equipamentos ou a própria redeelétrica e de outros músculos devido ao posicionamento dos eletrodos. Na tentativade minimizar os ruídos durante a captação desse sinal, é utilizado um eletrodo dereferência, geralmente posicionado em uma região eletricamente neutra como umaproeminência óssea. Cabe ressaltar que, durante o estudo eletromiográflco damarcha, são necessários dispositivos que auxiliem na identificação dos eventos dapassada e os sincronizem com o sinal de EMG, entre os quais: plataforma de força,eletrogoniômetros, palmilhas especiais e acelerômetros ou footswitches.

Os eletrogoniômetros quando associados com simples modelosbiomecânicos facilitam a descrição dos eventos da marcha. Por exemplo, o uso deum modelo de quatro segmentos (pé, perna, coxa, tronco) permite avaliar ocomportamento angular das articulações com o auxílio da cinemetria ou sensores demovimento em geral.

O treino locomotor com suporte de peso - TLSP é uma alternativapara a reabilitação da marcha que proporciona uma redução da carga sobre oaparelho músculo esquelético, podendo ser aplicado em idosos, hemiplégicos,paralisados cerebrais e lesados medulares. Esse método é baseado essencialmenteem princípios que promovem o movimento das pernas e do tronco para gerarinformação sensorial consistente para induzir padrões locomotores. Dessa forma,vários componentes da marcha são treinados simultaneamente de forma dinâmica.

Além disso, o tipo de treino realizado e a tarefa específica de interesse são fatoresimportantes para o resultado do desempenho motor. Na reabilitação da marchanecessita-se estimular tarefas motoras específicas para a marcha durante o treino damesma. Por exemplo, os ganhos obtidos com um treino de equilíbrio não sãotransferidos para a marcha se o mesmo não for aplicado durante a própria marcha.Além disso, a plasticidade que aparece na tarefa motora depende do movimento queestá sendo treinado e o treino representa um grande fator na recuperação da funçãolocomotora.

A prática intensiva de tarefas específicas como o treino locomotorcom suporte de peso - TLSP pode promover em lesados medulares incompletos aplasticidade supra-espinhal nos centros motores envolvidos na locomoção, além damelhora na capacidade funcional de caminhar sobre o chão. O treino de marchaauxilia à caminhada em pé a adquirir um padrão típico ao de indivíduos hígidos.Além disso, as respostas para o treino locomotor com suporte de peso - TLSPpodem ocorrer meses ou anos após ter ocorrido a lesão medular, e não apenas emlesões recentes.

O sucesso na recuperação dos movimentos é influenciado pelo tipo detreinamento realizado e a interrupção do treino de uma tarefa motora causa umaredução no seu desempenho. No entanto, a manutenção desses ganhos é mantidacom a prática regular do treino. Assim, o treinamento motor repetitivo promove aestimulação de caminhos neurais específicos, facilitando a reorganização dentro damedula e, como conseqüência, desenvolvendo uma melhora na resposta motora. Ogerador de padrão central é definido como um conjunto de redes neurais dentro dacoluna, sendo que, a interação deste com as informações sensoriais são essenciaispara locomoção em mamíferos, pois são capazes de receber, interpretar e processaressas informações para gerar uma tarefa motora. O gerador de padrão centraltambém atua na coordenação entre membros inferiores, pela inibição e excitação degrupos musculares. A alteração do sinal de EMG na ausência de estímulos aferentesde origem supra-espinhal é interpretada como uma evidência para sua existência emseres humanos. Os seres humanos também possuem um grande potencial para arecuperação motora e o desenvolvimento de novas técnicas utilizando fármacos,treino locomotor com suporte de peso - TLSP e estimulação elétrica neuromuscularsão algumas das alternativas para a indução dessa recuperação após a lesãomedular. O treino de alguma tarefa motora estimula o início de uma reorganizaçãodas redes neurais dentro da medula espinhal e isso se deve à plasticidade doscentros neurais observada por ressonâncias magnéticas, que demonstram mudançasno padrão de ativação supra-espinhal. Portanto, a medula espinhal possui acapacidade de gerar um complexo padrão locomotor que pode ser ativado etreinado em indivíduos com lesão medular.

O controle da locomoção em seres humanos utiliza informaçõesaferentes que podem ser de origem visual, proprioceptiva ou vestibular. Destaforma, o treino locomotor com suporte de peso - TLSP utiliza vantagens sensoriaisda coluna vertebral humana, essenciais para locomoção tais como: o estímulo dosreceptores de carga, o estímulo aferente da articulação do quadril e a coordenaçãoentre membros. O estímulo aferente da articulação do quadril em combinação comos receptores de carga contribui essencialmente para a geração de atividadelocomotora em indivíduos com lesão medular. Portanto, o sucesso do treinolocomotor com suporte de peso - TLSP depende de um adequado estímulo aferentee conseqüente interpretação sensorial, além da plasticidade dos caminhos sensórios-motores que geram os passos.

A informação da carga é obtida por mecanoreceptores na sola do pé ea informação da extensão muscular é obtida proprioceptivamente, e são utilizadaspara a estabilização da postura e a identificação das variações no centro de massa.

Os estímulos aferentes são integrados num caminho de reflexos polisinápticos eativam os músculos extensores da perna, além de facilitar a flexão do membrocontralateral. A posição do quadril durante a marcha é informada pelosproprioceptores dos músculos em volta dessa região, sendo ainda um importanteparâmetro para a ativação muscular durante a transição da fase de apoio para a fasede balanço. No entanto, apenas os proprioceptores do quadril não são suficientespara induzir ritmos locomotores consistentes. A coordenação entre membros émediada na própria medula espinhal, onde o início da fase de balanço éconcomitante ao início da fase de apoio no membro contralateral, também ésugerida a existência de uma coordenação entre membros superiores. Algunsfatores podem maximizar o estímulo sensorial durante o treino locomotor comsuporte de peso - TLSP: a velocidade da passada próxima à da marcha normal; acarga no membro inferior durante a fase de apoio; a manutenção da posição ereta;as amplitudes dos movimentos do quadril, joelho e tornozelo próximas às normais;a redução da carga sobre os braços; e a simetria entre os membros.

Na aplicação do treino locomotor com suporte de peso - TLSP para ocaso específico de lesão medular é necessária uma perfeita capacitação de trêstreinadores, um posicionado ao lado de cada perna nas laterais da esteira e umterceiro responsável em estabilizar o quadril e manter o tronco ereto. No entanto,dependendo do grau de independência ou controle motor do voluntário diminui onúmero necessário de treinadores. Os treinadores posicionados nas pernas sãoresponsáveis por manter o ritmo das mesmas durante a passada, de modo que, elesmantêm uma das mãos posicionada no tornozelo e a outra posicionada na pateladurante a fase de extensão do joelho e no poplíteo durante a fase de flexão dojoelho. Alguns cuidados devem ser tomados durante a manipulação das pernas dosindivíduos devido à falta de sensibilidade nos membros inferiores. Para se obterbons resultados com o treino locomotor com suporte de peso - TLSP é necessária amanutenção de uma postura adequada durante a realização da marcha. O joelho e oquadril devem ser mantidos em extensão durante a fase de apoio. A flexão dotronco deve ser evitada, pois faz com que a extensão do quadril diminua no fim dafase de apoio, e isso reduz a carga sobre o membro inferior de apoio, o que altera ainformação sensorial que estimula e facilita a fase de balanço. No entanto, para amanutenção da postura é necessária uma descarga de peso corporal e umavelocidade da esteira adequada.

- a carga é um estímulo essencial, sem a qual não haverá benefícios ouestímulos suficientes, sendo que, sua variação exige da musculatura uma adaptaçãopara a nova carga. Porém, uma carga excessiva no início do programa dificulta amovimentação das pernas dos indivíduos, exigindo assim um grande esforço dostreinadores com o objetivo de evitar a flexão dos joelhos. Desta forma, a carga idealpara iniciar o treino é a máxima que permita uma movimentação ritmada das pernasdos indivíduos. Além disso, a descarga corporal adequada depende do nível dalesão, pois um indivíduo que possui um comprometimento motor menor poderásustentar uma carga maior nos membros inferiores devido ao controleremanescente.

- a velocidade da esteira depende da habilidade de cada indivíduo edos treinadores que realizam a movimentação das pernas.

Para obtenção dos benefícios do treino locomotor com suporte depeso - TLSP evidenciados na literatura são seguidos alguns protocolos. Apesar dosprotocolos utilizados por diferentes grupos de pesquisa apresentarem característicassemelhantes, eles não coincidem em todos os aspectos. Existem variações quanto aonúmero de sessões semanais, duração destas sessões, velocidade da marcha emodificação da descarga de peso, entre outros parâmetros. O período detreinamento é variável, mas têm sido observados resultados positivos com dozesemanas, com uma freqüência de três a cinco sessões semanais. A velocidade daesteira e a duração destas sessões são variáveis, respeitando o comprometimentomotor e o nível de treinamento de cada indivíduo, mas vários estudos têm utilizadouma velocidade de 1,5 km/h e uma duração de quinze minutos para cada sessão.

Os resultados da aplicação do treino locomotor com suporte de peso -TLSP dependem muito do nível da lesão e da capacidade motora remanescente.Assim, os indivíduos com lesão medular completa não conseguem transferir osbenefícios obtidos com o treino locomotor com suporte de peso - TLSP para acaminhada no solo, como ocorre nos indivíduos com lesão medular incompleta.Portanto, o treino locomotor com suporte de peso - TLSP pode auxiliar apenas osindivíduos com lesão medular incompleta a recuperar ou melhorar a capacidade decaminhar no solo. Os indivíduos com lesão medular completa recebem o benefíciocardiovascular e do músculo esquelético com a prevenção da atrofia e a redução naespasticidade.

A evolução do treino locomotor com suporte de peso - TLSP descritana literatura tem sido avaliada ao observar a descarga de peso corporal e o sinaleletromiográfico obtido por meio da eletromiografia de superfície nos músculosenvolvidos na marcha. Alguns estudos têm evidenciado um significativo aumentona atividade eletromiográfica nos músculos da perna em indivíduos com lesãomedular completa ou incompleta, durante o movimento das pernas com auxílioexterno. São encontrados sinais com amplitude maior no grupo de pacientes comlesão medular incompleta. No entanto, o valor RMS deste sinal durante a passadaainda permanece inferior à encontrada em indivíduos hígidos. Acredita-se que istoocorra devido à deficiência na transmissão dos reflexos polisinápticos.

Na avaliação da EMG em lesados medulares completos pode-seencontrar atividade em vários músculos de uma perna enquanto a mínima atividadeaparece na outra. Além disso, em alguns casos ocorrem co-contrações entre osmúsculos flexores e extensores. Assim, numa série de passos o sinaleletromiográfico pode apresentar algumas variações. Portanto, a amplitude do sinalde EMG pode apresentar características diferentes entre as pernas. No entanto, essadiferença na amplitude entre os membros no sinal de EMG também é encontradaem indivíduos hígidos. A quantidade de carga sustentada nos membros inferiorestambém é responsável por alterar a amplitude do sinal de EMG. Então, quando otreino locomotor com suporte de peso - TLSP é realizado sem carga nos membrosinferiores, ou seja, com os passos realizados no ar, o sinal de EMG diminui, poisnão há um estímulo apropriado. Portanto, o sinal de EMG aumentado durante a fasede apoio está relacionado com a carga corporal que estimula a ação dos músculosextensores.

Cabe ressaltar que o treino locomotor com suporte de peso - TLSPpode ser combinado com outras estratégicas de reabilitação como a estimulaçãoelétrica, biofeedback, órteses mecânicas e fármacos. Assim como, com o intuito dereduzir o desgaste dos treinadores e possibilitar sessões de treino mais longas foramdesenvolvidas algumas estratégias como o uso de órteses robóticas que realizam amovimentação das pernas dos indivíduos. Entre os sistemas robóticos pode sercitado o Lokomat, que é uma órtese robótica capaz de executar o movimento daspernas sobre uma esteira automaticamente, sem a necessidade de treinadores; o gaittrainer, que utiliza uma plataforma que realiza movimentos elípticos onde os péssão posicionados separadamente e simulam o movimento da marcha; e ohapticwalker, que também utiliza plataformas onde os pés são posicionados; sendoque, estes dois últimos geralmente utilizam a FES ou treinadores apenas paraestabilizar os joelhos e os pés ficam o tempo todo em contato com a plataforma.

De uma forma geral, para a aplicação do treino locomotor comsuporte de peso - TLSP são necessários alguns equipamentos que promovam asegurança do indivíduo durante a sessão. A composição básica deste sistema requeruma esteira elétrica, um sistema de suporte de peso corporal e um colete desegurança. A segurança é um fator importante durante o trabalho com estapopulação, sendo necessário que estes equipamentos respeitem algumasespecificações técnicas.

- a esteira deve apresentar chave de segurança para a interrupçãoimediata do funcionamento, apoio para os membros superiores a uma alturaapropriada que ajude no equilíbrio do indivíduo, espaço adequado para o auxíliodos terapeutas na movimentação das pernas, permitir o acesso da cadeira de rodasaté o local onde ocorre a suspensão do indivíduo, velocidade regulável, descargacorporal controlável e operar em baixas velocidades.

- o sistema de suporte de peso corporal - SPC é a estruturaresponsável pela suspensão e o controle da descarga de peso sobre os membrosinferiores. O suporte deve ser projetado para suportar um excesso de peso, casoocorra alguma falha durante o treino, e evitar com isso a queda do indivíduo. Osistema também deve ser confiável, e proporcionar um correto valor de descarga depeso corporal, pois este é o elemento principal para um bom resultado do treino.

- o colete é o responsável pela fixação do voluntário ao sistemas desuporte de peso corporal - SPC, proporcionando equilíbrio e segurança. O coletetambém deve ser confortável e permitir a movimentação livre de pernas e braços,sem interferência na realização da marcha.

Dentre os sistemas e equipamentos específicos aplicados no treinolocomotor com suporte de peso - TLSP e amplamente conhecidos pelo atual estadoda técnica, pode-se citar:

- Gazzani e colaboradores (2000) desenvolveram um sistemapneumático para a descarga de peso corporal. Nesse sistema, o indivíduo ésuspenso mecanicamente e há um cilindro onde o ar é pressurizado e por umsistema de polias controla os movimentos verticais do colete. Uma célula de carga éutilizada para medir a força entre o cabo e o colete, e faz assim o controle dadescarga de peso corporal. O uso de células de carga para o controle da descarga depeso é comum nesses sistemas, geralmente elas são acopladas ao cabo que realiza asuspensão dos voluntários.

- com a finalidade de avaliar a descarga de peso corporal tanto nosmembros inferiores quanto nos membros superiores, ou seja, mostrar maisclaramente quanto peso corporal o indivíduo está realmente suportando nosmembros inferiores ao longo de uma passada, Roesler e colaboradores (2005)desenvolveram um sistema instrumentalizado para a aplicação do treino locomotorcom suporte de peso - TLSP. A estrutura é feita em tubos de duralumínio fixos nosolo e na alvenaria, foram utilizadas duas células de carga extensométricas paramensurar as descargas de peso, sendo uma tipo viga retangular para os membrossuperiores e outro tipo anel para o colete. Para a calibração do sistema foram usadospesos aferidos numa balança digital e foi conseguida uma sensibilidade de 1 N paraa célula de carga tipo anel e 0,1 N para a célula de carga tipo viga retangular.

- a calibração das células de carga desses sistemas tem sido realizadacom pesos conhecidos para gerar uma equação de regressão que relaciona a tensãoda célula de carga (V) com uma massa conhecida (kg) como sugerida por Mendes eRosário (2005). Enquanto o sistema de Threlkeld e colaboradores (2003) calibraramseu sistema realizando cinco coletas com pesos conhecidos entre 5 e 45 kg, eobtiveram a equação de regressão para a relação carga-tensão e o coeficiente decorrelação de Pearson (r) igual a 0,998.

- Grasso e colaboradores (2004a) utilizaram um sistema pneumáticode sistemas de suporte de peso corporal - SPC para a aplicação do TLSP, o qualapresentou uma constante de erro para a calibração da descarga de peso menor que5%. As variáveis cinemáticas foram obtidas apenas do lado direito do indivíduo porum sistema tridimensional Optotrak ou Vicon, com o uso de cinco marcadoresinfravermelhos.

- Domingo, Sawaki e Ferris (2007) utilizaram um sistema pneumáticode sistemas de suporte de peso corporal - SPC da Robomédica para a aplicação dotreino locomotor com suporte de peso - TLSP, o qual possui uma rampa de acessopara a cadeira de rodas e assentos para os treinadores. Os dados de EMG ecinemática foram coletados com auxílio do software Visual 3D. Para identificar asfases da passada foram usadas footswitches e os ângulos foram medidos poreletrogoniômetros.

- Beres-Jones e Harkema (2004) utilizaram para aquisição de dados deEMG, ângulos, descarga de peso corporal e a carga sustentada em membrosinferiores uma placa de aquisição com 24 canais e um software desenvolvido emambiente Labview. O treino locomotor com suporte de peso - TLSP foi realizadocom um sistemas de suporte de peso corporal - SPC que utilizava motores para asuspensão dos voluntários, havia uma célula de carga posicionada no cabo que foiutilizada para medir a descarga de peso corporal. Os eventos da marcha eramidentificados por uma footswitch e os ângulos por um eletrogoniômetro. A carganos membros inferiores foi medida por sensores de pressão posicionados na sola dopé dos voluntários, foi necessário interpolar essas informações para sincronizá-loscom os outros dados.

- Atualmente tem-se utilizado diversos tipos de coletes para aplicaçãodo treino locomotor com suporte de peso - TLSP, entre os quais:

- coletes do tipo segurança no trabalho ou pára-quedas;

- coletes específicos empregados para reabilitação corporalcomo o Medicai Harness, porém esse modelo possui faixas que passam pela virilhae podem gerar desconforto devido à pressão nessa região, e dificultar a circulaçãodo sangue para os membros inferiores ou até causar lesões devido ao atrito entre apele e essa faixa;

- colete modelo 695 SHBD MAGS Suspension Vest, onde asfaixas de fixação nas coxas aliviam o desconforto na região da virilha, ou seja,resolve o problema gerado no colete anterior; e- coletes aplicados em escalada têm-se mostrado uma boaalternativa para composição deste sistema. No entanto, no caso da lesão medular afalta da sensibilidade abaixo do nível da lesão acrescido da escolha de umequipamento incorreto, pode acarretar desconforto e insegurança quando ovoluntário é suspenso, e causar os mesmos problemas relatados anteriormente como colete Medicai Harness.

Cabe ressaltar também que, o treino locomotor com suporte de peso -TLSP apresenta muitos benefícios, porém, a capacitação dos treinadores e os custoscom equipamentos são desafios para tirar o treino locomotor com suporte de peso -TLSP do laboratório e levá-lo para clínicas. A habilidade ou experiência dotreinador também pode influenciar na movimentação das pernas do voluntário,trazendo como conseqüência alteração no sinal de EMG ou ângulo do joelho, ouainda, ausência de padrão ou ritmo durante as passadas. Além disso, o treinamentoacaba sendo limitado mais pelo desgaste físico dos treinadores do que pelo própriovoluntário. Principalmente quando se trata de voluntários com espasmos muscularesque exigem um esforço maior dos treinadores. No entanto, a ativação muscularrítmica induzida pela locomoção sobre a esteira provoca uma diminuição naespasticidade. Dificuldades na execução do movimento e manutenção da posturadevido à presença de espasmos também são relatadas em estudos. Porém, essesespasmos foram diminuindo com o ajuste do peso e da velocidade. Desta forma,existem ainda alguns pontos obscuros como a carga ideal para o início dotreinamento, os critérios para se alterar a carga e o tempo ideal de cada sessão. Otreino locomotor com suporte de peso - TLSP assim como outros métodos dereabilitação possui ainda restrições que dependem do controle motor remanescenteou adaptação de cada indivíduo.

Da mesma forma, atualmente, as pesquisas com sistemas de suportede peso corporal - SPC estão associadas a laboratórios de estudo da marcha. Ocusto para a construção e manutenção desses laboratórios acaba sendo elevadodevido aos equipamentos necessários. Portanto, o desenvolvimento de um sistemade suporte de peso corporal - SPC de baixo custo com sensores que permitamcontrolar e avaliar a evolução do treino locomotor com suporte de peso - TLSPpode contribuir para que esse método de reabilitação não se limite apenas aoambiente de pesquisa.

Desta forma, a concepção geral do presente sistema de suporte depeso corporal para aplicação do treinamento locomotor com suporte de peso, objetoda presente patente, é baseada totalmente na sua estruturação simples e robusta comum mínimo necessário de componentes, baixo custo da manufatura eoperacionalidade e funcionamento extremamente seguro e otimizado, de modo aviabilizar a sua implantação em clínicas e hospitais na avaliação precisa e práticados efeitos do treinamento locomotor com suporte parcial de peso - TLSP ao longodo tempo em indivíduos que apresentam lesão medular através um sistema deforças e ângulos e Um sistema de aquisição de sinais aplicados diretamente nospacientes. Deste modo, o sistema de suporte de peso corporal surgiu com objetivosmuito bem definidos, entre os quais: medir a carga sustentada pelos membrosinferiores e superiores durante o treinamento locomotor com suporte parcial de peso- TLSP através de sensores; medir as variáveis espaços-temporais e cinemáticas damarcha durante o treinamento locomotor com suporte parcial de peso - TLSP;determinar os parâmetros espaços-temporais da marcha durante o treinamentolocomotor com suporte parcial de peso - TLSP de lesados medulares; determinar acarga real sustentada nos membros inferiores durante o treinamento locomotor comsuporte parcial de peso - TLSP de lesados medulares; determinar padrõeseletromiográfícos em membros inferiores durante o treinamento locomotor comsuporte parcial de peso - TLSP de lesados medulares; e avaliar as alterações nacapacidade funcional de lesados medulares após a aplicação do treinamentolocomotor com suporte parcial de peso - TLSP.

A patente em apreço caracteriza-se por reunir componentes eprocessos em uma concepção diferenciada, a qual atenderá as diversas exigênciasque a natureza da utilização demanda, ou seja, avaliação dos efeitos do treinamentolocomotor com suporte parcial de peso - TLSP ao longo do tempo em indivíduosque apresentam lesão medular em geral. Concepção esta que garante um sistema desuporte de peso corporal de grande eficiência, funcionalidade, resistência,durabilidade, segurança, versatilidade, precisão, economia e ergonomia em razãodas excelentes qualidades técnicas agregadas, o que proporciona vantagens emelhoras nos procedimentos de aplicação e avaliação dos efeitos do treinamentolocomotor com suporte parcial de peso - TLSP em indivíduos com lesão medular e,cujas características gerais, diferem das demais formas e modelos de sistemas eequipamento amplamente conhecidos pelo atual estado da técnica.

A presente patente consiste no emprego de um moderno, eficiente,seguro e funcional sistema de suporte de peso corporal para aplicação dotreinamento locomotor com suporte de peso formado por um conjunto de soluçõesmédicas e eletromecânicas corretamente incorporadas, compondo um sistema desuporte de peso corporal completo e diferenciado com design exclusivo, detalhes deótimo acabamento e características próprias, que incorpora estrutura própria eespecífica do tipo eletromecânica, de elevada durabilidade e resistência e contendoperfeitamente integrados um suporte de peso corporal como elemento de mediçãoda distribuição da carga corporal durante a aplicação do treinamento locomotor comsuporte parcial de peso - TLSP; e um conjunto de aquisição e processamento comoelemento de aquisição e processamento dos sinais biomecânicos e eletromiográfico,de modo a viabilizar a formação de um conjunto único, completo e seguro, cujasformas e disposições internas e externas possibilitam a perfeita adaptação aos maisdiversos tipos de clínicas e hospitais, técnicos e pacientes com lesão medular, sendoespecialmente projetado para estes fins com geometria própria.

O presente sistema de suporte de peso corporal baseia-se na aplicaçãode componentes e processos em uma concepção diferenciada, sem, no entanto,atingir ura alto grau de sofisticação e complexibilidade, tornando possívelsolucionar alguns dos principais inconvenientes das demais formas e modelosconhecidos pelo atual estado da técnica e empregados na avaliação dos efeitos dotreinamento locomotor com suporte parcial de peso - TLSP ao longo do tempo emindivíduos que apresentam lesão medular em geral, que se situam em uma faixa detrabalho na qual os sistemas e equipamentos são de grande porte, sendo de custoextremamente elevado, volume e peso geral elevado, pouquíssima flexibilidade,manuseio complexo, elevada manutenção, relativa precisão, grande desperdício detempo, elevadíssimas perdas, manufatura complexa, relativa performance, empregode mão-de-obra altamente especializada e operacionalidade de elevado custo.

Os objetivos, vantagens e demais características importantes dapatente em apreço poderão ser mais facilmente compreendidas quando lidas emconjunto com as figuras e tabelas em anexo, nas quais:

A figura IA representa uma vista em perspectiva do sistema desuporte de peso corporal para aplicação do treinamento locomotor com suporte depeso.

A figura IB representa uma vista lateral em detalhe da aplicação dosistema de suporte de peso corporal para aplicação do treinamento locomotor comsuporte de peso.

A figura IC representa uma vista frontal em detalhe da aplicação dosistema de suporte de peso corporal para aplicação do treinamento locomotor comsuporte de peso.

A figura 2 representa uma vista em lateral do apoio dos membrossuperiores do suporte de peso corporal.

A figura 3 representa uma vista em perspectiva do conjunto poliasmoveis superiores, cabo de aço, gancho superior, célula de carga do colete, hastesuperior, fita superior com graduação e mosquetões superiores do suporte de pesocorporal.

A figura 4A representa uma vista superior do colete do suporte depeso corporal na posição aberta.

A figura 4B representa uma vista em perspectiva do colete do suportede peso corporal na posição fechada.

A figura 5 representa uma vista lateral da joelheira do conjunto deaquisição e processamento.

A figura 6 representa uma vista lateral da tornozeleira do suporte depeso corporal.A figura 7 representa uma vista inferior da palmilha do conjunto deaquisição e processamento.

A figura 8 representa um diagrama em blocos do sistema de suportede peso corporal para aplicação do treinamento locomotor com suporte de peso.

A figura 9A representa um fluxograma do programa de computadorpara calibrar a descarga de peso corporal.

A figura 9B representa um fluxograma do programa de computadorpara aquisição dos sinais biomecânicos e eletromiográficos.

A figura 9C representa um fluxograma do programa de computadorpara leitura e processamento dos sinais.

A figura IOA representa o circuito elétrico do sensor eletrogoniômetroou de ângulo do conjunto de aquisição e processamento.

A figura IOB representa o circuito elétrico do sensor footswicht ou decontato do pé do conjunto de aquisição e processamento.

A figura IOC representa o circuito elétrico do módulo ângulo efootswitch do conjunto de aquisição e processamento.

Como se infere nas figuras e tabelas em anexo que ilustram eintegram o presente relatório descritivo da patente de invenção de "Sistema deSuporte de Peso Corporal para Aplicação do Treinamento Locomotor com Suportede Peso", na figura (IA) é apresentado o mesmo de um modo geral, compreendidopor um sistema de suporte de peso corporal (1) completo e de característicaspróprias, que incorpora estrutura própria e específica do tipo eletromecânica, deelevada durabilidade e resistência formas e disposições internas e externaspossibilitam a adaptação aos mais diversos tipos de clínicas e hospitais, técnicos epacientes com lesão medular, e contendo perfeitamente integrados um suporte depeso corporal (2) como estrutura eletromecânica destinada a medição dadistribuição da carga corporal durante a aplicação do treinamento locomotor comsuporte parcial de peso - TLSP; e um conjunto de aquisição e processamento (3)como estrutura eletromecânica destinada a aquisição e processamento dos sinaisbiomecânicos e eletromiográfico.O suporte de peso corporal (2) é composto por uma viga estrutural daedificação (2A) de formato geral paralelepipedal e disposta simetricamente sobretoda a extensão do suporte de peso corporal (2); uma esteira elétrica (2B) deformato geral paralelepipedal sem os apoios laterais tradicionais e dispostasimetricamente sobre uma superfície plana e sob o alinhamento vertical da viga(2A); dois apoios laterais reguláveis (2C) de formatos gerais similares a um "F" edispostos verticalmente, paralelamente e simetricamente nas faces laterais da esteiraelétrica (2B); duas células de carga das mãos (2D) de formatos gerais similar a um"S" e cada qual disposta verticalmente e simetricamente sob a extremidade póstero-superior de um apoio lateral regulável (2C) e tendo dois pinos de segurança centrais(2E) e um regulador de altura frontal (2F); uma haste (2G) de formato geralretilínea de seção circular e disposta verticalmente e simetricamente espaçada sob amesma superfície plana da parte frontal da esteira elétrica (2B); duas polias (2H) deformatos gerais cilíndricas e dispostas simetricamente espaçadas na viga (2A) coma frontal disposta alinhada verticalmente sobre a haste (2G) e a central dispostaalinhada verticalmente sobre a parte central da esteira elétrica (2B); um guincho(21) de formato geral cilíndrico e de disposto verticalmente e simetricamentecentrado na extremidade superior da haste (2G); um cabo de aço (2J) de formatogeral similar a um "U" invertido e disposto fixado por uma de suas extremidades noguincho (21) e transpassando as duas polias (2H); duas polias móveis (2K) deformatos gerais oblongos e dispostas simetricamente espaçadas e alinhadasverticalmente ao longo da parte livre do cabo de aço (2J); um gancho (2L) dispostoverticalmente e simetricamente centrado sob a polia móvel (2K) inferior; umacélula de carga do colete (2M) de formato geral similar a um "S" e dispostaverticalmente e simetricamente centrada sob ρ gancho (2L); uma barra desustentação (2N) de formato geral retilínea de seção circular e dispostahorizontalmente e simetricamente centrada sob a célula de carga do colete (2M) etendo dois conjuntos de espaçadores (20); duas alças reguláveis do colete (2P) deformatos gerais similares a um "U" invertido, dispostas verticalmente,paralelamente e simetricamente espaçados na barra de sustentação (2N) e cada qualtendo um par de mosquetão inferior (2Q) e um conjunto de reguladores frontais(2R); um colete de suspensão (2S) de formato geral cilíndrico, dispostoverticalmente e simetricamente centrado sob os mosquetões inferiores (2Q) e aoredor do tórax e tendo talas de apoio (2T) e ganchos de fixação (2U); uma faixaelástica (2V) de formato geral similar a um "U" deitado e disposta horizontalmentee simetricamente entre os dois apoios laterais reguláveis (2C) e ao redor do quadrildo paciente; e um par de tornozeleiras (2X) de formatos gerais cilíndricas e cadaqual disposta verticalmente e simetricamente ao redor de um tornozelo do pacientee tendo uma pequena alça lateral (2Z); sendo que, as células de carga do colete(2M) e de carga das mãos (2D) são alimentadas com uma fonte simétrica (tensãonegativa e positiva simultaneamente).

O conjunto de aquisição e processamento (3) é composto por sensoreseletrogoniômetro ou de ângulo (3A) constituídos por um circuito eletrônico comalimentação por fonte de tensão ligada diretamente na rede elétrica e baseado emum amplificador operacional, um potenciômetro e um regulador de tensão, sendodisposto simetricamente por uma de suas hastes em uma joelheira (3B) aplicadadiretamente no paciente; sensores footswicht ou de contato do pé (3C) constituídospor uma palmilha de EVA com sensores tipo chaves de contato mecânicasposicionadas no ante-pé e no retro-pé do paciente e conectadas a um circuitoelétrico; sensores EMG ou eletrodos de superfície (3D) dispostos no corpo dopaciente; um módulo eletromiográfico (3E) constituído por dois módulos com seiscanais de eletromiografia e dois canais analógicos cada um e um pré-amplificador(3F), um amplificador (3G), um filtro passa alta de 20 Hz (3H), um amplificador(31) e um filtro passa baixa de 500 Hz (3J), sendo interligado a célula de carga docolete (2M) e ao sensores EMG ou eletrodos de superfície (3D); um módulo ânguloe footswitch (3K) constituído com a integração dos circuitos eletrônicos dossensores eletrogoniômetro ou de ângulo (3A) e footswicht ou de contato do pé (3C)em um único circuito, sendo interligado a estes dois últimos; um móduloamplificador (3L) interligado as duas células de carga das mãos (2D); uma placa deaquisição (3M) com freqüência de amostragem de 1000 Hz e interligada ao móduloeletromiográfico (3E), módulo ângulo e footswitch (3K) e módulo amplificador(3L); um computador (3N) interligado a placa de aquisição (3M); programas decomputador (30) em ambiente LabView5 sendo que, o primeiro calibra a descargade peso corporal do indivíduo, o segundo coleta os sinais biomecânicos e de EMGdurante o treino, e o terceiro recupera os sinais armazenados, faz o tratamento delespor filtros digitais e gera arquivos em formato de texto; e programas de computador(3P) em ambiente Matlab no processamento e análise dos sinais coletados; e sendoque, na sistemática do conjunto de aquisição e processamento (3) os sinais dossensores EMG ou eletrodos de superfície (3C) e da força da célula de carga docolete (2M) são captados pelo pré-amplificador (3F) e amplificador (31) do móduloeletromiográfico (3E), respectivamente; os sinais da força das duas células de cargadas mãos (2D) são captados pelo módulo amplificador (3L); os sinais do sensoreseletrogoniômetro ou de ângulo (3A) e footswitch ou de contato do pé (3C) sãocaptados pelo módulo ângulo e footswitch (3J); e os sinais processados nosmódulos eletromiográfico (3E), amplificador (3L) e ângulo e footswitch (3K) sãocaptados pela placa de aquisição (3M) e desta para o computador (3N) que osprocessas através dos programas de computador (30).

O colete de suspensão (2S) possui a finalidade de suspensão dospacientes e manutenção dos mesmos na posição ortostática durante o treinamentolocomotor com suporte parcial de peso - TLSP de forma confortável e segura, demodo que contempla as seguintes características: manutenção da postura tantoortostática quanto em deambulação assistida; liberação dos membros inferiores paracaminhada assistida; manutenção da simetria dos movimentos; regulagem facilitadapara diferentes tipos antropométricos; e minimizar pressões por contato com aspresilhas e faixas. Desta forma, o mesmo realiza a suspensão dos voluntáriosapenas pela região do tórax, liberando os membros inferiores e evitando odesconforto na região inguinal; é facilmente posicionado e ajustado com oindivíduo sentado; é regulado de acordo com a estatura do paciente através das duasalças reguláveis do colete (2P); é sustentado pala barra de sustentação (2N) a partirdos mosquetões inferiores (2Q) na região frontal e dorsal do colete de suspensão(2S) em ambos os lados; e é auxiliado na estabilização do paciente pela faixaelástica (2V), pois a postura ortostática proporcionada pelo colete de suspensão(2S) enquanto a esteira encontrava-se parada ereta sem a flexão do tronco, noentanto, quando era iniciado o treinamento locomotor com suporte parcial de peso -TLSP e a esteira elétrica (2B) entrava em movimento, ocorriam oscilações noquadril do paciente que dificultavam o equilíbrio do mesmo.

O par de tornozeleiras (2X) possui a função de auxiliar os treinadoresa segurarem os pés dos pacientes durante a movimentação das pernas independentedo tamanho das mãos dos treinadores.

A célula de carga do colete (2M) alimentada com 5 V e interligada aoamplificador (31) do módulo eletromiográfico (3E) com ganho de 300, e as duascélulas de carga das mãos (2D) alimentadas com 10 V são interligadas ao módulode amplificador (3L) com ganho de 230, sendo que, ambas são alimentadas comuma fonte simétrica (tensão negativa e positiva simultaneamente), pois funcionamtanto para tração como para compressão, de modo que, quando ocorre uma força detração o sinal fornecido pela célula de carga do colete (2M) e de carga das mãos(2D) é positivo e quando ocorre uma força de compressão o sinal é negativo. Osinal então é armazenado no computador (3N) através da placa de aquisição (3M).

As células de carga do colete (2M) e de carga das mãos (2D) são calibradas depoisde acopladas ao suporte de peso corporal (2) no local onde o mesmo foi construído.

O processo de calibração é realizado em cinco dias diferentes, onde são realizadascoletas de dados diárias com pesos conhecidos do tipo anilhas e duração de cincosegundos, considerando-se o valor médio. Utiliza-se anilhas de aproximadamente 5e 10 kg aferidas por uma balança de precisão.

Os sensores eletrogoniômetros ou de ângulo (3A) são responsáveispela medida da trajetória angular da articulação do joelho durante a passada. Oposicionamento desses na articulação é feito fixando-o diretamente na pele dovoluntário. No circuito eletrônico o regulador de tensão evita oscilações de tensãoque possam ocorrer na fonte, e o potenciômetro modula a tensão de entrada nesseamplificador de acordo com o movimento da articulação do joelho. Os sensoreseletrogoniômetros ou de ângulo (3A) são calibrados com auxílio de um compassocom precisão de Io, uma das hastes do sensor é fixada numa das hastes dessecompasso, enquanto a outra que girava livremente é fixada a outra haste dessecompasso. A faixa de calibração foi de -20 a 110 graus, sendo considerado o pontozero quando as hastes estavam alinhadas verticalmente. As coletas referentes aosinal elétrico desses ângulos são realizadas a cada 10 graus, sendo realizadas trêscoletas com uma aumentado o ângulo, outra diminuído o ângulo e outra com osângulos posicionados aleatoriamente. A média dessas três coletas foi utilizada paradeterminar a função da relação ângulo-tensão e o coeficiente de determinação (r ).

Os sensores footswicht ou de contato do pé (3C) possui a função deidentificar as fases da marcha e facilitar a análise posterior dos sinais de ângulo,força e EMG, sendo que, as chaves existentes nos sensores footswicht ou de contatodo pé (3C) conectadas a um circuito elétrico produz diferentes níveis de tensão, deacordo com a combinação delas (abertas ou fechadas). Desta forma, quando o retro-pé do paciente toca o chão um nível de tensão é gerado, quando o ante-pé toca outronível diferente de tensão aparece e quando o contato do pé com o solo é cessadoesse nível de tensão vai à zero, ou seja, obtêm-se um sinal com diferentes níveis detensão correspondente as fases da passada

O módulo eletromiográfico (3E) possui a finalidade de acompanhar aresposta neuromuscular dos membros inferiores através da eletromiografia desuperfície dos músculos reto femural, bíceps femural, gastrocnêmio e tibial anterior,sendo que, esse proporciona um ganho de 2000 vezes.

O programa de computador para calibrar a descarga de peso corporalpermite a seleção de canais, controle do tempo de coleta, calibração da descarga depeso corporal e arquivamento dos dados. Ele possibilita coletar as cargas nossensores do sistema de suporte de peso corporal (1) apresentando a média dessesvalores em quilograma e tensão com as informações de tensão ao longo do tempoescolhido para coleta em uma interface gráfica. Permite ainda estimar a carga médiaem membros inferiores, com o peso do indivíduo e as forças nas células de carga docolete (2M) e de carga das mãos (2D), bem como observar os valores individuaisem cada uma destas. Para aplicação deste programa de computador inicialmenteconfiguram-se os parâmetros de aquisição, escolhendo os canais que serão usados,o tempo de coleta, se são coletas contínuas ou apenas uma única coleta, sendo que,quando habilitada a opção de calibrar é necessário informar o peso do indivíduo e opercentual de carga de peso desejada em membros inferiores; também se pode optarem salvar esses dados, sendo necessário informar o nome e o local onde esses dadosseriam armazenados. Após essa configuração, inicia-se o funcionamento doprograma de computador para calibrar a descarga de peso corporal com a aquisiçãodesses sinais e, em seguida, transformando-os em uma matriz, com a qual sãocriados os gráficos. Com os dados de cada canal são obtidas as médias em volts e,em seguida, exibidas numericamente no monitor. Essas médias em conjunto com asequações de regressão obtidas para cada sensor durante o processo de calibraçãosão utilizadas para calcular as cargas em cada sensor em quilograma-força, as quaisem seguida são exibidas em cada sensor. Quando a função de calibrar é habilitada,calcula-se o percentual de carga teórico desejado que seja sustentado em membrosinferiores e com as cargas de cada sensor é calculada a carga real que está sendosustentada, com esses valores sendo exibidos no monitor.

O programa de computador para aquisição dos sinais biomecânicos ede EMG é baseado em uma interface gráfica que permite observar os sinaiscoletados com atualização a cada segundo, sendo possível fazer a aquisição dossinais sem a necessidade de armazená-los e alterar o tempo de coleta. O mesmo éconfigurado para apresentar em sua interface gráfica os sinais correspondentes àplaca de aquisição (3M), assim os cabos dos sensores deveriam ser posicionadossempre da mesma forma durante as coletas. Este programa de computador permiteobservar a cada segundo os sinais durante a aquisição devido à utilização de buffersque armazenam os dados e em seguida os mostram graficamente. Assim, enquantoos dados de um segundo são atualizados nos gráficos, os dados do próximo segundosão coletados e armazenados nos buffers, para em seguida serem exibidos. Destaforma, armazenam-se os dados em formato de programação próprio do Labview6.Oi, o que tornava esse processo mais rápido, além de ocupar menos espaço namemória do computador (3N), mas para análises posteriores os dados devem estarem formato de texto. Os parâmetros de amostragem são configurados informando otempo de cada pacote e optando por salvar ou não os dados, para seremarmazenados esses dados, é necessário dar um nome para o arquivo. Com o iníciodas rotinas é feita a aquisição dos dados armazenando-os no buffer e, em seguida,atualizando a tela com os sinais, esse processo é repetido até que se acaba o tempodo pacote. Com a opção de coleta contínua habilitada no Labview, depois de acabara coleta de um pacote, é iniciada a aquisição de outro, e esse processo se repete atéser desabilitada a opção de coleta contínua ou acionado o botão de parar.

O programa de computador para leitura e processamento dos sinais ébaseado em uma interface gráfica que permite visualizar todos os sinais coletadossem processá-los e após processá-los, bem como seus respectivos espectros defreqüência, sendo também possível recuperar os arquivos apenas para leitura, oupela interface de controle salvá-lo e convertê-lo para um arquivo em formato detexto que pude ser trabalhado com outros programas de computador. Para aconfiguração inicial é informado se os dados são salvos ou não, no caso de serhabilitada à função de armazená-los é necessário dar um nome para esse arquivo,sendo que, ao iniciar as rotinas do programa de computador, primeiro é aberta umajanela no programa na qual é selecionado o arquivo que será lido e, em seguida, écriado uma matriz com esses dados para visualizá-los no monitor e depois calcularo espectro de freqüência que também é mostrado no monitor. Os dados são filtradosdigitalmente e novamente são visualizados no monitor e calculados os espectros defreqüência. Com a opção armazenar habilitada, os dados são organizados em umanuma nova matriz e convertidos para um arquivo em formato de texto.

Nesse programa de computador é realizado o tratamento desses sinaiscom a aplicação de filtros digitais do tipo Butterworth, sendo que, para ofuncionamento adequado dos filtros é necessário configurar as freqüências deamostragem e de corte, a ordem e o tipo (passa baixa, passa alta ou corta faixa). Ofiltro utilizado é composto por um filtro cascata de resposta ao pulso infinito (IIR),e a ordem do filtro faz com que altere o número de estágios desse filtro, assim,quanto maior a ordem do filtro mais estágios existirão. Os filtros utilizados foramde segunda ordem, apenas os sinais dos sensores footswicht ou de contato do pé(3C) não foram filtrados, pois sendo um sinal quadrado, ao eliminar ascomponentes de altas freqüências ele fica distorcido. Para os sinais dos sensoresEMG ou eletrodos de superfície (3D) os filtros usados foram do tipo passa baixacom freqüência de corte em 300 Hz e passa alta com freqüência de corte em 10 Hz,também foram utilizados filtros corta faixa para eliminar a freqüência de 60 Hz esuas harmônicas. Para os sinais de força e ângulo foi utilizado apenas um filtropassa baixa com freqüência de corte em 6 Hz. Desta forma, quando esta habilitada afunção de salvar os dados, no final desse processamento é criado um arquivo detexto com todos os sinais processados referente a cada pacote. Para seremanalisados posteriormente os arquivos de texto são convertidos para um arquivo deplanilhas do tipo Excel, onde cada coluna corresponde a um sinal. Desta forma, osarquivos estão preparados para a outra etapa de análise em ambiente Matlab.

Na parte de processamento e análise dos sinais coletados, os arquivoscom sinais coletados após passarem pelo tratamento em ambiente Labview e seremtransformados em planilhas Excel, são nesta etapa processados em ambienteMatlab. Os pacotes já transformados em planilhas Excel passam pela primeirarotina de processamento, onde se obtém um arquivo com o valor médio dasvariáveis referentes ao percentual de força nos membros inferiores e superiores,duração da fase de apoio direita e esquerda com auxílio dos sensores footswicht oude contato do pé (3C), o valor RMS do sinal dos sensores EMG ou eletrodos desuperfície (3D) de cada músculo, as correlações desse sinal sensores EMG oueletrodos de superfície (3D) RMS com a força, o ângulo e a footswitch. Além disso,também são criadas duas figuras com os sinais, uma para o lado direito e outra parao esquerdo, sendo que, nestas é representado o envelope RMS do sinal dos sensoresEMG ou eletrodos de superfície (3D). Para se obter essas curvas, inicialmente éretificado o sinal dos sensores EMG ou eletrodos de superfície (3D) e, em seguida,utilizada uma janela de tempo de 500 ms deslocada a cada 100 ms para varrer essesinal, sendo que, nessa janela é calculado o valor RMS dentro desse intervalo detempo e obtido um único valor RMS5 ao deslocar essa janela obtém-se outro valor,e assim de forma subseqüente até varrer todo o sinal. Com esses pontos foi formadoo envelope RMS do sinal dos sensores EMG ou eletrodos de superfície (3D).

Na etapa seguinte do processamento, é utilizado um outro programade computador que agrupa as planilhas Excel que resultam de cada pacote emapenas uma planilha. Assim, o resumo dos dados de uma semana era representadopor apenas um arquivo. As figuras são utilizadas para selecionar os pacotes válidospor meio de uma análise qualitativa onde são excluídos os pacotes queapresentaram algum problema com os sinais, como excesso de ruídos ou falhas emsua coleta ou sensor, além de falhas na continuidade do sinal. Após feita essaseleção é criada manualmente uma nova planilha Excel, onde é atribuído o valor"0" para os sinais desprezados e "1" para os sinais que são aproveitados. A qual foiutilizada para validar apenas os pacotes sem problemas com os sinais no arquivoque continha os pacotes da semana agrupados. Desta forma, foi obtém-se um únicoarquivo contendo apenas os pacotes válidos daquela semana.

A próxima etapa do processamento organizava os dados referentesaos pacotes válidos da semana e calculava as médias e desvios padrão. Os dadossão apresentados em um novo arquivo Excel com cinco planilhas, sendo a primeirapara os dados de força e variáveis espaço-temporais do passo e passada, a segundapara os valores RMS de cada músculo, a terceira para a correlação entre os sensoresfootswicht ou de contato do pé (3C), a quarta para a correlação entre o ângulo e ovalor RMS e a quinta para a correlação entre a força nos membros inferiores e ovalor RMS. Na última etapa do processamento são calculadas as médias dos grupose os dados organizados para encaminhamento a análise estatística.

Em resumo, a avaliação do treinamento locomotor com suporteparcial de peso - TLSP é realizada por meio de malhas de medição, que sãoresponsáveis por captar os sinais do paciente durante as sessões de coleta de dados.No entanto, os sinais coletados passam por diferentes processamentos porequipamentos computacionais e programas de computador até chegarem aoprocessamento final realizado em ambiente Matlab.EXEMPLO

Com o intuito de verificar a aplicabilidade do sistema de suporte depeso corporal para aplicação do treinamento locomotor com suporte de peso -TLSP foram submetidos a este sistema portadores de lesão medular completa eincompleta, praticantes ou não de atividade física, tanto do sexo masculino quantodo sexo feminino. Este exemplo não pode ser considerado restritivo ao escopo doobjeto reivindicado.

Os indivíduos com lesão medular encontravam-se de acordo com osseguintes critérios: portadores de lesão medular há mais de 6 meses; faixa etáriaentre 18 e 50 anos; peso inferior ou igual a 100 kg; classificação da ASIA como A,B, C ou D; e atestado médico para prática de atividade física. Foram excluídos osindivíduos com lesão medular que apresentavam algum dos seguintes critérios:diagnóstico de problemas cardíacos; diagnóstico de insuficiência respiratória;limitações nos membros inferiores não associadas à lesão medular; nãocumprimento da freqüência semanal mínima de treinamento; lesão acima de TI;lesão medular oblíqua; e presença de escaras. A classificação da ASIA foi realizadapelo mesmo médico neurocirurgião, que também forneceu o atestado permitindo aprática de atividade física. Foram realizadas avaliações clínicas (inspeção física,neurológica, cirtometria e funcionalidade) e observadas se o mesmo respeitava oscritérios de inclusão e exclusão. Antes da avaliação foi realizada uma apresentaçãoem vídeo do TLSP explicando como seriam as avaliações. Depois de selecionado ede acordo com o estudo, o voluntário assinava o termo de consentimento.

Os participantes foram divididos em dois grupos segundo aconveniência e disponibilidade em participarem, sendo que, no primeiro,denominado grupo teste (GT), o voluntário realizou uma avaliação clínica inicial,12 semanas de treino locomotor com coletas de dados semanais e uma avaliaçãoclínica final; no segundo, denominado grupo controle (GC), o voluntário realizouuma avaliação clínica inicial, uma sessão de treino para coleta de dados e após operíodo de 12 semanas foi realizada outra sessão de treino para coleta de dados euma avaliação clínica final. Foram selecionados 13 voluntários portadores de lesãomedular completa ou incompleta divididos em grupo teste (GT) e grupo controle(GC). O grupo teste foi formado por sete voluntários do sexo masculino com idadeentre 22 a 43 anos e um do sexo feminino com idade de 25 anos totalizando,portanto, oito participantes; o grupo controle foi formado por cinco voluntários dosexo masculino com idade entre 25 a 45 anos.

A avaliação física foi realizada com o objetivo de avaliar o estadofísico geral do voluntário. Inicialmente, foram investigados problemas de pele ouescaras e a funcionalidade das articulações. Também foi mensurada a pressãoarterial e realizado um exame de força muscular pela Escala de Oxford. Acirtometria consistiu da medida da circunferência de algumas regiões do corpo.

A avaliação neurológica verificou as respostas sensitivas e motorasainda preservadas no voluntário. Para tanto, foi utilizada a avaliação de miótomos edermátomos, além do teste dos reflexos tendíneos. Para avaliar a influência dotreinamento locomotor com suporte de peso - TLSP no cotidiano do voluntário foiaplicado um questionário. Como existem instrumentos específicos para avaliar afuncionalidade em diversas populações, optou-se pela Medida de IndependênciaFuncional (MIF), pois este instrumento já vem sendo utilizado na avaliação deindivíduos com lesão medular.

Seguindo as informações encontradas na literatura o programa detreinamento locomotor com suporte de peso - TLSP foi aplicado de acordo com asseguintes especificações: freqüência de 3 vezes por semana; duração da sessão de15 min; velocidade de 1,5 km/h; período do treino de 36 sessões (12 semanas); edescarga de peso inicial de 80% do peso corporal.

A descarga de peso corporal é um dos fatores mais importantes paraque o treinamento ocorra com sucesso. A sobrecarga faz com que a movimentaçãodas pernas pelos treinadores seja dificultada, e uma movimentação ruim das pernasfaz com que o voluntário perca o equilíbrio gerando uma sensação de desconforto.Portanto, como critério inicial para a descarga de peso optou-se por 80%, o quesignifica que apenas 20% do peso dos voluntários estariam sobre os membrosinferiores. Porém, para avaliar se a descarga de peso era suficiente para a realizaçãodo treinamento locomotor com suporte de peso - TLSP e ocorresse uma readaptaçãodo indivíduo à posição ortostática, foram realizadas de uma a três sessões deadaptação. Durante essas sessões, caso a descarga de 80% fosse insuficiente pararealizar uma passada iniciando com o toque do calcanhar e terminando com a pontado pé, era aumentado o peso até que isso fosse possível e o movimento ficasseharmônico. Quando a carga em membros inferiores era insuficiente, o voluntárioparecia estar flutuando e a passada iniciava com a ponta dos pés, e não ocorria oapoio nos calcanhares, impossibilitando a realização de todas as fases da passada.

A calibração da descarga de peso corporal era realizada com ovoluntário parado na posição ortostática. Assim, após o ajuste do colete desuspensão (2S), o indivíduo era suspenso e seu peso corporal total aferido, ele entãoera posicionado ortostaticamente e perpendicularmente a segunda polia (2H),sustentado pelo colete de suspensão (2S) e apoiado pelas mãos. Os treinadoresauxiliaram mantendo os joelhos do indivíduo em extensão. O valor correspondenteao peso total era então digitado na janela calibrar peso, onde se encontra o campopara o valor do peso do colete de suspensão (2S). Nessa mesma janela também eradigitado o valor correspondente à descarga de peso corporal. Esse valorcorrespondia ao percentual do peso do indivíduo que seria sustentado pelas pernas.Após, preenchidos esses campos, o programa de computador para calibração depeso era iniciado e no campo peso esperado aparecia o valor teórico que deveria sersustentado pelo suporte de peso corporal (2), e no campo peso aparecia o valorcorrespondente ao peso sustentado pelo colete de suspensão (2S) e pelas mãosnaquele instante. Portanto, quando esses valores eram iguais o indivíduo estavapronto para iniciar o treinamento locomotor com suporte de peso - TLSP. Noentanto, quando era iniciado o treinamento locomotor com suporte de peso - TLSPe fosse percebido que a carga não estava adequada, dificultando a extensão dojoelho ou realização das fases da passada do voluntário, a mesma era ajustadadurante a marcha para que as passadas fossem realizadas de forma harmônica.

Após ser realizada a adaptação do indivíduo ao suporte de pesocorporal (2) e definido qual seria o percentual inicial da carga nos membrosinferiores, foi dado início ao período de treinamento de 12 semanas. A evolução dacarga em membros inferiores ocorria com um acréscimo de 5% a cada duassemanas. Porém, percebendo-se que a carga era insuficiente o ajuste da mesma erarealizado como nas semanas de adaptação. Além disso, caso algum voluntário nãose adaptasse ao ser aumentado à carga, ou a movimentação das pernas por parte dostreinadores se tornasse difícil, a carga anterior era mantida por mais uma semana.

Após o indivíduo chegar ao local de aplicação do treinamentolocomotor com suporte de peso - TLSP, o mesmo era posicionado em uma cadeirasobre a esteira. A transferência para essa cadeira sobre a esteira em alguns casos eraauxiliada pelos treinadores. Em seguida era colocado o colete e seus acessórios noindivíduo, e o mesmo era suspenso para o procedimento de calibração e treino.Durante o treinamento locomotor com suporte de peso - TLSP os treinadoresficavam posicionados nas laterais da esteira, do modo como se sentissem maisconfortáveis. Esta posição normalmente era ajoelhada sobre uma almofada de frentepara a perna do indivíduo ou sentada na borda da esteira lateralmente a perna doindivíduo. As mãos eram posicionadas uma sobre o joelho e outra na tornozeleirado indivíduo.

Durante a movimentação das pernas eram respeitadas as fases damarcha (balanço e apoio), iniciando a fase de apoio sempre com o toque docalcanhar e finalizando com a ponta dos pés. Nessa fase, os treinadores deveriammanter o joelho do indivíduo em extensão com a mão que estava posicionada sobreo mesmo. Um detalhe importante é que nessa fase o indivíduo já realizava o toquedo calcanhar com o joelho em extensão que deveria ser mantido até o final dessafase. Caso isso não acorresse, não haveria sustentação de carga no membro deapoio, prejudicando o equilíbrio e a movimentação do outro membro pelo treinador.

Além disso, esses desequilíbrios geravam desconforto ao voluntário, por obrigá-lo aapoiar-se repetidamente nos braços identificado ou provocar oscilações do troncoidentificados pelas células de carga dos membros superiores.

Na fase de balanço era realizada a flexão do joelho trazendo a pernanovamente à frente c om a mão que estav;. posicionada na torn· >zeleira, tomado ocuidado para que os pés do indivíduo não tocassem na esteira ao longo dessemovimento. No início dessa fase, caso não fosse possível realizar a flexão devido aalguma espasticidade, era pressionado o músculo poplíteo com a mão que estava nojoelho, para promover o relaxamento do mesmo e facilitar assim a flexão do joelho.

Durante a realização do TLSP, em geral havia a necessidade da trocade treinadores durante a movimentação das pernas do indivíduo devido ao cansaço.A troca normalmente era realizada a cada cinco minutos e era realizada de duasmaneiras. A primeira, mantendo a perna do indivíduo em extensão na lateral daesteira enquanto ocorria a troca, e a segunda, durante a movimentação das pernas,quando a mesma se encontrasse na fase de apoio.

Além das avaliações física, neurológica e funcionalidade, foramrealizadas coletas de dados referentes à distribuição das forças, atividadeeletromiográfica, ângulo de movimentação do joelho e contato do pé com o solodas fases da marcha durante o treinamento locomotor com suporte de peso - TLSP.Esses dados foram coletados uma vez por semana, sendo esta coleta realizada nasegunda ou terceira sessão de treino da semana. Nesse dia era realizado o treinoseguindo o mesmo protocolo descrito. Porém, eram posicionados os sensores nosmembros inferiores do indivíduo para medir esses dados.

Para a coleta de dados utilizaram-se os sensores e programas decomputador básicos e a mesma ocorreu ao longo de toda a sessão de treino, ou seja,15 minutos. No entanto, esses sinais foram coletados em pacotes com duração de 45segundos, para facilitar seu armazenamento e posterior análise. Cada semana decoleta resultou em um arquivo de referência e de 10 a 20 arquivos de treino, poisdurante algumas coletas o primeiro e o último pacotes acabavam sendo descartadosquando apresentavam falhas no início ou final, respectivamente. Também quandoocorria alguma falha durante a aquisição do pacote ou ocorria a troca de treinadoreso mesmo era descartado. Na sessão de coleta de dados, após o voluntário chegar aoLER, era iniciado a preparação com o indivíduo ainda em sua cadeira de rodas,inicialmente era feita a tricotomia na pele para eliminar os pelos e a limpeza damesma com álcool 70%, em seguida eram colocados os eletrodos dos sensoresEMG ou eletrodos de superfície (3D), sensores eletrogoniômetro ou de ângulo (3A)e sensores footswicht ou de contato do pé (3C). Os sensores eletrogoniômetro ou deângulo (3A) foram posicionados na linha articular do joelho, com a haste referenteà perna alinhada com o maléolo e a haste referente à coxa alinhada 180 graus ahaste da perna. Como os participantes do estudo possuíam diferentes tamanhos depé, foram construídos sensores footswicht ou de contato do pé (3C) para cadaindivíduo, de acordo com o tamanho do pé. Os eletrodos eram posicionados a umadistância de 3 cm centro a centro sobre o ventre muscular e alinhados paralelamenteao sentido das fibras musculares. Durante a colocação dos eletrodos a região doventre muscular era identificada por meio de palpação, esse procedimento foirealizado sempre pela mesma pessoa. Após ser colocado o eletrodo era feito umamarcação com caneta de tinta para retroprojetor para facilitar a colocação doseletrodos na semana seguinte de coleta. Os eletrodos dos sensores EMG oueletrodos de superfície (3D) do tibial anterior, reto femural e de referência eramposicionados com o indivíduo sentado na cadeira de rodas, sendo o eletrodo dereferência posicionado no terço médio do osso da tíbia de cada perna.

Em seguida, o voluntário era transferido para a cadeira sobre a esteira,onde o colete de sustentação (2S) juntamente com os acessórios era posicionado.

Após ser colocado o colete de sustentação (2S), o indivíduo era posicionadoortostaticamente e os eletrodos de eletromiografia do gastrocnêmio e do bícepsfemoral eram então posicionados.

Os cabos dos sensores EMG ou eletrodos de superfície (3D),eletrogoniômetro ou de ângulo (3A) e footswicht ou de contato do pé (3C) foramfixados na joelheira (3B) com esparadrapo durante as coletas, para reduzir o seumovimento e o ruído associado a ele. Além disso, como os treinadores estavammanipulando as pernas do indivíduo, poderiam por acidente puxar algum cabo edesconectar algum sensor.

Depois de todos os senso ís posicionados e ligados, o voluntárioentão era suspenso para iniciar o proced nento de calibração da descarga de pesocorporal. Após calibrar o peso, era rei izada uma coleta com 10 segundos deduração com o indivíduo parado na posição ortostática para referência. Então,iniciava-se o treino juntamente com a coleta de dados.

Ficou evidente que os indivíduos com lesão medular completa nãoapresentam um controle locomotor que possa ser transferido para a caminhada nosolo como ocorre em indivíduos com lesão medular incompleta. Todos osvoluntários classificados como ASIA AeB necessitaram do auxílio dos treinadorespara a movimentação das pernas. Um dos voluntários classificado como ASIA Dtambém necessitou desse auxílio, mas era perceptível pelos treinadores quando omesmo ajudava nessa tarefa. No entanto, apesar de não haver um ganho no controlemotor, há o benefício sobre o sistema cardiovascular e com a prevenção da atrofia ea redução da espasticidade do músculo esquelético.

De uma forma geral conclui-se que, o sistema de suporte de pesocorporal - SPC se comporta de forma linear e possibilita observar o comportamentoda descarga de peso corporal durante o treinamento locomotor com suporte parcialde peso - TLSP em aplicado em pacientes com lesão medular, ou seja, de formamais específica o sistema de aquisição permite identificar as características damarcha em um indivíduo hígido conforme dados da literatura, assim como permitearmazenar os sinais coletados e processá-los posteriormente; o colete não causanenhum tipo de desconforto aos pacientes; a medição das variáveis espaço-temporais e cinemáticas apresenta um comportamento linear, assim como osparâmetros espaço-temporais também foram medidos com auxílio do sistema desuporte de peso corporal - SPC, onde com a força do colete determina-se o tempodo passo; o processamento dos dados coletados permite conhecer a distribuição dascargas durante o treinamento locomotor com suporte parcial de peso - TLSP eestimar a carga em membros inferiores para acompanhar esse comportamento aolongo das sessões; e a eletromiográfica se mostra presente em resposta aotreinamento locomotor com suporte parcial de peso - TLSP.

Cabe destacar ainda dois pontos primordiais no sistema de suporte depeso corporal - SPC, os quais são:

- as duas células das mãos (2D), que permite medir separadamente adescarga de peso sobre os membros superiores e identificar possíveis oscilações oudesequilíbrios do tronco durante a marcha, com o uso de células do tipo "S", quemedem tração e compressão, o que seria muito útil em um estudo comhemiparéticos. Além disso, como as duas células das mãos (2D) são posicionadaslateralmente, é possível manter os braços ao lado do corpo; e

- o colete de suspensão (2S), que não provoca qualquer tipo depressão na região inguinal nem alteração da posição ereta do paciente durante otreinamento locomotor com suporte de peso - TLSP, todavia existe a possibilidadedo colete de suspensão (2S) deslizar pelo tronco do indivíduo, de modo que, o usodos ganchos de de fixação (2U) permitem que o colete de suspensão (2S)permaneça firme e estável ao tronco, sem acréscimo de pressão sobre o mesmo pelaação das espumas, e favorecendo uma melhor e mais eficiente prática da marchadurante o treinamento locomotor com suporte de peso - TLSP.

O sistema de suporte de peso corporal para aplicação do treinamentolocomotor com suporte de peso, por possuir os seus componentes totalmenteintegrados entre si e corpo dos pacientes com lesão medular, monta-se e desmonta-se rapidamente, nada se desprega e nada tem para quebrar ou entortar, alcança-seum alto índice de performance e eficiência, aliado a alta durabilidade e absolutasegurança. Depois de totalmente integrados entre si e ao corpo dos pacientes comlesão medular, os componentes ficam perfeitamente presos e coesos, impedindodesta maneira que se soltem sozinhos quando em uso, ficando o conjuntototalmente disponível para aplicação e avaliação dos efeitos do treinamentolocomotor com suporte parcial de peso - TLSP ao longo do tempo em indivíduosque apresentam lesão medular. Desta maneira, o sistema de suporte de pesocorporal (1) pode ser utilizado sem preocupação de quaisquer naturezas,principalmente quanto à durabilidade e segurança dos seus componentes, assimcomo segurança e conforto aos técnicos e pacientes com lesão medular.

Pelo tudo que foi exposto trata-se de um sistema de suporte de pesocorporal (1) que será bem recebido pelos médicos e pacientes com lesão medular,assim como clínicas e hospitais em geral, pois o sistema de suporte de peso corporalpara aplicação do treinamento locomotor com suporte de peso apresenta inúmerasvantagens, tais como: grande segurança, confiabilidade e agilidade na aplicação;grande rendimento e performance na sua aplicação em virtude de sua concepçãogeral; elevado conforto, comodidade e segurança aos pacientes e técnicos; altíssimaresistência e durabilidade geral, aliado a um baixo ou nenhum desgaste do conjuntocomo um todo; custos totalmente acessíveis o que possibilita uma ótima relaçãocusto/benefício; prática e segura utilização por qualquer técnico; grande faixa dealcance; baixíssima e prática manutenção geral; perfeita e direta adaptação aos maisdiversos tipos de pacientes com lesão medular; elevadíssima precisão operacional;grande mobilidade e flexibilidade do conjunto; peso e dimensões gerais totalmentecompatíveis; altíssima ergonomia operacional; e a certeza de se ter um sistema queatenda plenamente as legislações e normas vigentes e as condições básicasnecessárias a sua aplicação como segurança, precisão, ergonomia, custo eperformance.

Todos estes atributos permitem classificar o sistema de suporte depeso corporal para aplicação do treinamento locomotor com suporte de peso, comoum meio totalmente versátil, eficiente, prático, seguro e econômico para uma vastagama de aplicações e avaliações dos efeitos do treinamento locomotor com suporteparcial de peso - TLSP ao longo do tempo em indivíduos que apresentam lesãomedular diretamente nos mais diversos tipos de clínicas e hospitais e pelos maisdiversos técnicos especializados, independente das características gerais que estespossam apresentar, sendo ainda de grande facilidade de aplicação e manuseio,aliada a grande performance e excelentes características gerais; contudo as medidas,dimensões e quantidades podem variar de acordo com as necessidades de cadaaplicação.

Claims (1)

1.)"SISTEMA DE SUPORTE DE PESO COiOiORAL PARA APLICAÇÃO DOTREINAMENTO LOCOMOTOR COM SUPORTE DE PESO", caracterizado porser compreendido por um sistema de suporte de peso corporal (1) que incorporaestrutura própria e específica do tipo eletromecânica e contendo integrados umsuporte de peso corporal (2) composto por uma viga estrutural da edificação (2A) deformato geral paralelepipedal e disposta simetricamente sobre toda a extensão dosuporte de peso corporal (2); uma esteira elétrica (2B) de formato geralparalelepipedal sem os apoios laterais tradicionais e disposta simetricamente sobreuma superfície plana e sob o alinhamento vertical da viga (2A); dois apoios lateraisreguláveis (2C) de formatos gerais similares a um "F" e dispostos verticalmente,paralelamente e simetricamente nas faces laterais da esteira elétrica (2B); duascélulas de carga das mãos (2D) de formatos gerais similar a um "S" e cada qualdisposta verticalmente e simetricamente sob a extremidade póstero-superior de umapoio lateral regulável (2C) e tendo dois pinos de segurança centrais (2E) e umregulador de altura frontal (2F); uma. haste (2G) de formato geral retilínea de seçãocircular e disposta verticalmente e simetricamente espaçada sob a mesma superfícieplana da parte frontal da esteira elétrica (2B); duas polias (2H) de formatos geraiscilíndricas e dispostas simetricamente espaçadas na viga (2A) com a frontal dispostaalinhada verticalmente sobre a haste (2G) e a central disposta alinhada verticalmentesobre a parte central da esteira elétrica (2B); um guincho (21) de formato geralcilíndrico e de disposto verticalmente e simetricamente centrado na extremidadesuperior da haste (2G); um cabo de aço (2J) de formato geral similar a um "U"invertido e disposto fixado por uma de suas extremidades no guincho (21) etranspassando as duas polias (2H); duas polias móveis (2K) de formatos geraisoblongos e dispostas simetricamente espaçadas e alinhadas verticalmente ao longoda parte livre do cabo de aço (2J); um gancho (2L) disposto verticalmente esimetricamente centrado sob a polia móvel (2K) inferior; uma célula de carga docolete (2M) de formato geral similar a um "S" e disposta verticalmente esimetricamente centrada sob o gancho (2L); uma barra de sustentação (2N) deformato geral retilínea de seção circular e disposta horizontalmente esimetricamente centrada sob a célula de carga do colete (2M) e tendo dois conjuntosde espaçadores (20); duas alças reguláveis do colete (2P) de formatos geraissimilares a um "U" invertido, dispostas verticalmente, paralelamente esimetricamente espaçados na barra de sustentação (2N) e cada qual tendo um par demosquetão inferior (2Q) e um conjunto de reguladores frontais (2R); um colete desuspensão (2S) de formato geral cilíndrico, disposto verticalmente e simetricamentecentrado sob os mosquetões inferiores (2Q) e ao redor do tórax e tendo talas deapoio (2T) e ganchos de fixação (2U); uma faixa elástica (2V) de formato geralsimilar a um "U" deitado e disposta horizontalmente e simetricamente entre os doisapoios laterais reguláveis (2C) e ao redor do quadril do paciente; e um par detornozeleiras (2X) de formatos gerais cilíndricas e cada qual disposta verticalmentee simetricamente ao redor de um tornozelo do paciente e tendo uma pequena alçalateral (2Z); sendo que, as células de carga do colete (2M) e de carga das mãos (2D)são alimentadas com uma fonte simétrica (tensão negativa e positivasimultaneamente); e um conjunto de aquisição e processamento (3) composto porsensores eletrogoniômetro ou de ângulo (3A) constituídos por um circuito eletrônicocom alimentação por fonte de tensão ligada diretamente na rede elétrica e baseadoem um amplificador operacional, um potenciômetro e um regulador de tensão,sendo disposto simetricamente por uma de suas hastes em uma joelheira (3B)aplicada diretamente no paciente; sensores footswicht ou de contato do pé (3C)constituídos por uma palmilha de EVA com sensores tipo chaves de contatomecânicas posicionadas no ante-pé e no retro-pé do paciente e conectadas a umcircuito elétrico; sensores EMG ou eletrodos de superfície (3D) dispostos no corpodo paciente; um módulo eletromiográfico (3E) constituído por dois módulos comseis canais de eletromiografia e dois canais analógicos cada um e um pré-amplificador (3F), um amplificador (3G), um filtro passa alta de 20 Hz (3H), umamplificador (31) e um filtro passa baixa de 500 Hz (3J), sendo interligado a célulade carga do colete (2M) e ao sensores EMG ou eletrodos de superfície (3D); ummódulo ângulo e footswitch (3K) constituído com a integração dos circuitoseletrônicos dos sensores eletrogoniômetro ou de ângulo (3A) e footswicht ou decontato do pé (3C) em um único circuito, sendo interligado a estes dois últimos; ummódulo amplificador (3L) interligado as duas células de carga das mãos (2D); umaplaca de aquisição (3M) com freqüência de amostragem de 1000 Hz e interligada aomódulo eletromiográfico (3E), módulo ângulo e footswitch (3K) e móduloamplificador (3L); um computador (3N) interligado a placa de aquisição (3M);programas de computador (30) em ambiente LabView5 sendo que, o primeirocalibra a descarga de peso corporal do indivíduo, o segundo coleta os sinaisbiomecânicos e de EMG durante o treino, e o terceiro recupera os sinaisarmazenados, faz o tratamento deles por filtros digitais e gera arquivos em formatode texto; e programas de computador (3P) em ambiente Matlab no processamento eanálise dos sinais coletados; e sendo que, na sistemática do conjunto de aquisição eprocessamento (3) os sinais dos sensores EMG ou eletrodos de superfície (3C) e daforça da célula de carga do colete (2M) são captados pelo pré-amplificador (3F) eamplificador (31) do módulo eletromiográfico (3E), respectivamente; os sinais daforça das duas células de carga das mãos (2D) são captados pelo móduloamplificador (3L); os sinais do sensores eletrogoniômetro ou de ângulo (3A) efootswitch ou de contato do pé (3C) são captados pelo módulo ângulo e footswitch(3J); e os sinais processados nos módulos eletromiográfico (3E), amplificador (3L) eângulo e footswitch (3K) são captados pela placa de aquisição (3M) e desta para ocomputador (3N) que os processas através dos programas de computador (30).