Biofeedback eletromiográfico de superfície como uma ferramenta de reabilitação para pacientes com lesão global do plexo braquial recebendo reconstrução biônica

O biofeedback eletromiográfico superficial simplifica muito a identificação e o treinamento de sinais de EMG de superfície em pacientes com lesões de plexo braquial cuja atividade muscular no braço de flail é extremamente fraca. Com o uso de biofeedback EMG de superfície, vários comandos motores e posições de eletrodos podem ser testados e treinados repetidamente, pois a técnica não é invasiva, facilmente aplicável e barata. Para configurar um sistema para biofeedback EMG superficial, coloque o dispositivo em uma mesa em uma sala silenciosa e posicione o paciente na frente da tela do computador.

Peça ao paciente para pensar nos movimentos das mãos ao mesmo tempo em que tenta contrair os músculos destinados a realizar uma ação específica, mesmo que isso não resulte em movimento real da mão sem função, enquanto palpatiza o antebraço para contração muscular. Coloque um eletrodo EMG superficial na posição exata da pele onde a contração muscular pode ser sentida e faça com que o paciente repita o mesmo comando motor que apenas tentou provocar contração do músculo. Observe o sinal EMG na tela do computador para ver se a amplitude aumenta consistentemente quando o paciente tenta contrair o músculo destinado a realizar uma ação específica.

Se a amplitude for inferior a duas a três vezes o ruído de fundo ou o sinal for inconsistente, tente outros comandos motores com a mesma posição de eletrodo para ver se podem ser obtidas amplitudes mais altas. Em seguida, mova o eletrodo para um novo local no antebraço para avaliar a contração muscular para um gesto diferente. Monitorando a amplitude do sinal na tela do computador enquanto o paciente pensa em fazer o gesto.

Se não for encontrada atividade muscular no antebraço, repita o procedimento no braço superior e na cintura do ombro. Quando dois ou mais sinais EMG foram identificados, encoraje o paciente a ativar alternadamente os sinais. Para conduzir uma prótese de forma confiável, os sinais EMG independentes precisam ser controlados sem interferência.

Ajuste o ganho de tensão de cada sinal independentemente para alcançar um limiar de amplitude semelhante para todos os sinais durante o treinamento para facilitar a separação e compreensão do sinal para o paciente. Repita e explique ao paciente a mecânica de uma mão protética, que a contração muscular leve deve ser preferida sobre a força muscular para evitar a coativação do sinal. Observe os sinais EMG na tela do computador e explique ao paciente que os dois sinais são coativados ao tentar um movimento específico.

Instrua o paciente que os dois sinais não devem ser coativados durante a tentativa de uma ação específica, pois cada sinal EMG está ligado a uma ação protética específica e que os sinais coativados não resultarão, portanto, na ação desejada pelo paciente. Instrua o paciente a tentar movimentos ligeiramente diferentes e observar quais padrões precisos de movimento são melhores em relação à separação do sinal. Quando os sinais apropriados foram identificados, incentive o paciente a praticar a realização desses movimentos não mais do que 30 minutos por sessão de treinamento.

Instrua o paciente que uma separação perfeita de sinal é improvável no início do treinamento, mas melhorará com um alto número de repetições e que a separação do sinal pode ser mais fácil no início ao realizar pequenas contrações. À medida que a consistência do sinal melhora, instrua o paciente a gerar uma amplitude de sinal maior para fortalecer ainda mais o músculo e seu sinal. Quando for possível uma separação consistente de sinal EMG e um controle sólido, instale uma prótese de mesa conectada ao software EMG correspondente e coloque os eletrodos no braço do paciente para traduzir diretamente a atividade EMG em função protética mecânica.

Informe o paciente que as próteses mioelétricas com controle direto usam a entrada de um eletrodo para controlar um movimento protético de cada vez. Quando um dispositivo com o controle proporcional da velocidade de movimento é usado, instrua o paciente sobre a correlação entre a aparência do sinal na tela do computador e a velocidade e força do movimento protético. Em seguida, peça ao paciente para praticar a co-contração, permitindo que o paciente observe os sinais EMG na tela do computador e explique que é importante que ambos os sinais atinjam simultaneamente o pico.

Se o dispositivo protético não se mover, o paciente está realizando a co-contração corretamente, pois ambos os sinais atingem simultaneamente o pico. Quando o paciente dominar o controle da prótese de mesa, introduza o conceito de um encaixe protético híbrido que é individualmente adaptado ao paciente e anexado acima ou abaixo do membro prejudicado. O encaixe da prótese híbrida pode então ser usado para treinamento adicional durante a reabilitação antes da amputação eletiva.

Antes de realizar o procedimento, pergunte ao paciente se ele tem alguma dúvida sobre a amputação planejada e comunicar claramente que é possível a qualquer momento antes da amputação revogar essa decisão que resultará em uma cirurgia irreversível e que altera a vida. Em seguida, realize uma avaliação padronizada da função do membro superior usando a mão sem função enquanto filma os resultados. Após quatro a seis semanas de cicatrização de feridas pós-operatórias, determine os melhores pontos quentes para colocação elétrica e que o paciente pratique o sinal EMG como demonstrado Tenha um técnico ortopédico projetado o soquete protético final usando as posições de eletrodos EMG previamente definidas.

Quando a prótese estiver pronta, o paciente pratique movimentos protéticos simples com a forma como o dispositivo protético está sendo suportado. Passe para movimentos protéticos simples em diferentes posições de braço, como o cotovelo sendo estendido flexionado alternadamente e continue com tarefas simples de agarrar, como pegar pequenas caixas e manipular pequenos objetos. Por fim, faça com que a prática do paciente realize atividades de vida diária começando com tarefas bastante simples e lentamente adicionando complexidade em tarefas que o paciente considera relevantes para sua situação de vida específica.

Três meses após o encaixe protético, repita a avaliação padronizada da função do membro superior usando a mão protética e gravando vídeo dos resultados. Neste estudo, o protocolo de reabilitação demonstrado usando biofeedback EMG superficial foi implementado com sucesso em seis pacientes com lesões severas de plexo braquial, incluindo avulsões múltiplas de raiz nervosa. O número de sessões de terapia e os resultados detalhados de cada paciente podem ser observados na tabela.

Nesta avaliação, o eletrodo no aspecto volar do antebraço sentiu a atividade emg quando o paciente tentou fechar a mão conforme indicado pela onda vermelha. A separação do sinal neste paciente é satisfatória, pois o sinal do segundo eletrodo colocado no aspecto dorsal do antebraço não atingiu o limiar como indicado pela onda azul. Então, quando o paciente pensou em abrir a mão, a amplitude do segundo sinal excedeu o limiar como indicado pela onda azul, enquanto o sinal do primeiro eletrodo permaneceu quase inativo como indicado pela onda vermelha.

A entrada neural para os músculos na extremidade superior dos pacientes com lesão de plexo braquial grave é muito escassa. Então, vários comandos motores e precisão de eletrodos precisam ser testados. Para melhorar ainda mais a motivação do paciente e aumentar o engajamento com o treinamento durante o processo de reabilitação de longa duração, o biofeedback EMG superficial pode ser incorporado em intervenções baseadas em jogos.