Desenvolvimento de instrumentação para aplicação e avaliação do treinamento locomotor com suporte parcial de peso / Development of instrumentation for application and assessment of locomotor training with partial body weight support

RESUMO

O treino locomotor com suporte parcial de peso (TLSP) é um método para reabilitação da marcha que consiste em suspender o indivíduo sobre uma esteira enquanto seus membros inferiores são movimentados passivamente. Para aplicar o TLSP de forma apropriada, é preciso que a descarga de peso sobre membros inferiores seja controlada e monitorada. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema de suporte de peso (SSP) capaz de medir descarga de peso sobre membros inferiores e superiores. Além disso, instrumentação para medição do ângulo do joelho, contato do pé e eletromiografia foi desenvolvida para avaliação do treino. O SSP foi construído com um sistema de polias, cabo de aço, guincho manual, uma célula de carga fixa ao cabo e duas outras em apoios para as mãos adaptados a uma esteira elétrica. Eletrogoniômetros e footswitches foram construídos para o sistema de medição, e uma plataforma de aquisição de sinais foi desenvolvida em ambiente LabVIEW®. As células de carga e os eletrogoniômetros foram calibrados e testados. Um ensaio piloto foi realizado com um indivíduo saudável a uma velocidade de 1,5 km/h com descarga de 60% do peso corporal sobre membros inferiores. O SSP desenvolvido apresentou erro menor que 1,5% e forneceu medidas das descargas de peso sobre membros superiores e inferiores. Ele permitiu analisar assimetria sobre membros superiores, o que pode ser importante na reabilitação neurológica. O spadrões cinemáticos e eletromiográficos fornecidos pelo sistema de medida foram semelhantes aos mostrados na literatura. A patente do sistema foi requerida junto ao INPI sob o protocolo n° 0000280904043771.

ABSTRACT

The locomotor training with partial weight support (LTPWS) is a method for gait rehabilitation which consists in suspending the individual over a treadmill while its lower limbs are passively moved mimicking the gait cycle. In order to properly apply LTPWS, the weight load over lower limbs must be controlled and monitored. The main aim of this work was to develop a partial weight support system (WSS) able to measure lower and upper limb loading. Also, instrumentation for measuring knee angle, foot contact and EMG data was developed for training assessment. The WSS was constructed with a pulley system, a steel cable, a manual winch, aload cell fixed at the cable and two other load cells fixed to handrails built on an electrical treadmill. For the measuring system, electrogoniometers and footswitches were constructed and a signal acquisition platform was developed on LabVIEW® environment. The load cells and electrogoniometers were calibrated and tested. A pilot test with a healthy individual was carried out at a speed of 1.5 km/h with a load of 60% of the body weight, over lower limbs. The developed WSS exhibited an error below 1.5% and was able to measure upper and lower limb weight load. It allows analyzing upper limbs loading and lateral unbalance, what might be important for neural rehabilitation. The measuring system was able to provide kinematic and electromyographic patterns similar to those shown in the literature under similar conditions. A patent request was submitted to the INPI under protocol nº 0000280904043771.