Reabilitação robótica baseada em interface cérebro-computador (BCI) para AVC

O dispositivo de reabilitação proposto é o primeiro sistema de neuro-reabilitação que combina BCI não invasivo e reabilitação robótica para a extremidade superior paralisada do AVC dentro de 6 meses após o AVC. A recuperação espontânea após o AVC ocorre nos primeiros 6 a 12 meses após o AVC. Os primeiros 3-6 meses são os períodos mais cruciais, pois é o período de máxima recuperação neurológica e neuroplasticidade. Taxas diferenciais de recuperação ocorrem para vários tipos de deficiências pós-AVC. Em geral, as funções motoras (mobilidade, caminhada, função dos membros superiores, atividades da vida diária (AVD)) se recuperam mais rapidamente do que as deficiências cognitivas ou de linguagem, que podem se recuperar em 12 meses. Várias abordagens para a reabilitação de lesões por AVC foram introduzidas para facilitar a recuperação intrínseca ou ajudar na compensação adaptativa para deficiências relacionadas ao AVC. Geralmente, para que o treinamento de reabilitação seja eficaz, ele deve ser iniciado o mais cedo possível após o AVC. A pesquisa atual prova que a reabilitação usando abordagens tradicionais de neurofacilitação é eficaz na melhoria da recuperação neurológica e funcional e é superior a nenhum tratamento ou cuidados de enfermagem isolados. Os pacientes reabilitados têm estadias totais de hospitalização mais curtas, taxas de complicações mais baixas, taxas de alta mais precoces e mais altas do que os pacientes que não recebem reabilitação. Além disso, a reabilitação envolvendo uma abordagem de equipe multidisciplinar liderada por um médico reabilitador ou especialista resulta em melhores resultados funcionais em comparação com terapias gerais agudas baseadas em enfermarias. Para que a reabilitação seja eficaz na modificação da neuroplasticidade cortical, ela deve ser direcionada ao comprometimento específico do AVC, tarefa específica, o exercício deve ser repetitivo e intensivo, direcionado ao objetivo e comandar a atenção do paciente com AVC. Alguns dos componentes da reabilitação incluem fisioterapia, treinamento de marcha e equilíbrio, condicionamento aeróbico, treinamento funcional de atividades da vida diária (AVD), modalidades físicas para tratar a dor, estimulação elétrica funcional (FES) ou estimulação elétrica neuromuscular (NMES). Outros métodos incluem tratamentos específicos para tratar complicações da reabilitação, como espasticidade, ataxia, contraturas e incontinência urinária ou intestinal. Freqüentemente, são necessárias terapias individuais, altamente trabalhosas e caras, com tratamentos de mão sobre mão. As limitações das técnicas atuais de fisioterapia e terapia ocupacional incluem o seguinte: (1) Dificuldades na reabilitação do braço e mão gravemente paralisados, que são frequentemente tratados com modalidades passivas, como NMES, ROMs passivos e outras modalidades. (2) Dificuldades em alcançar reabilitação intensiva e altas repetições em pessoas com paralisia moderada a grave da extremidade superior devido à não participação ou dor que é mais comum em pessoas com paralisia grave. (3)Problemas em motivar e manter o interesse do paciente em exercícios repetitivos.(4)A terapia é muitas vezes considerada chata e devido à falta de biofeedback imediato. (I) Reabilitação Assistida por Robô: O MIT (EUA) desenvolveu um robô, denominado MIT-MANUS, para auxiliar a terapia de vítimas de derrame. Pequenos ensaios clínicos relataram que o robô melhorou significativamente a recuperação dos movimentos e funções motoras do braço dos pacientes, com ganhos sustentados vários meses após o término do tratamento. Este sistema está sendo usado clinicamente como uma ferramenta de treinamento de reabilitação em mais de 20 centros em todo o mundo. As vantagens da reabilitação assistida por robô incluem a capacidade de documentar e armazenar parâmetros de movimento e força, a capacidade de realizar milhares de repetições por sessão de tratamento (100 vezes mais do que o tratamento convencional ou FES) sem causar lesão ou dor nos tecidos, alta intensidade com baixo atrito, treinamento da atenção e aumento do biofeedback por meio da incorporação de videogames interativos, que podem simular trajetórias, labirintos, tarefas de AVD, como preparar uma refeição e simulação de tarefas espaciais, como fazer compras. Além disso, após o período de treinamento inicial, a supervisão do paciente pelo terapeuta pode ser reduzida devido à sustentabilidade da participação do paciente do robô ou da Reabilitação Robótica baseada em BCI. Assim, a produtividade do terapeuta humano é aumentada pelo robô. O robô atua assim como uma ajuda de alta tecnologia para o clínico e o terapeuta. O sistema também é portátil, possibilitando opções de telerreabilitação com o desempenho e evolução do paciente sendo monitorados pela instituição remotamente. (II) Reabilitação robótica baseada em BCI: Este dispositivo não invasivo visa usar uma nova abordagem no treinamento robótico, que não foi empregada no domínio terapêutico antes. No MIT-MANUS e sistemas relacionados comercialmente disponíveis, não há comunicação direta entre a mente do paciente ou processos de pensamento ou pensamento motor volitivo e o sistema robótico. Embora alguns sensores sejam usados ​​para detectar o movimento fraco do paciente, nunca se sabe quando e como o paciente deseja se mover. O braço do robô ao qual o paciente está amarrado ou restrito planeja a trajetória do movimento para o paciente e reduz seu papel ativo à medida que o paciente recupera o movimento voluntário. Na maioria das vezes, o paciente pode apenas seguir passivamente o programa pré-definido, que pode não explorar plenamente suas iniciativas e potencialidades motoras ou processos de atenção.