ENGENHARIA BIOMÉDICA E MEDICINA FÍSICA E DE REABILITAÇÃO

1. ENGENHARIA BIOMÉDICA E MEDICINA FÍSICA E DE REABILITAÇÃO Alexandre Camões Barbosa Fisiatra Clínica das Conchas Faculdade de Ciências e Tecnologia Universidade Nova de Lisboa Caparica, 2012

2. O que é a Medicina Física e de Reabilitação? Especialidade médica Promoção da funcionalidade física e cognitiva, da actividade e da participação social

3. «Medicina física…» • Técnicas terapêuticas empregues • Cinesiterapia • Mobilização de articulações e estruturas miotendinosas • Fortalecimento muscular • Resistência muscular • … • Agentes electrofísicos • Ultra-som • Laser • Correntes eléctricas • Ondas de choque • Ondas curtas • …

4. «… e de Reabilitação» • Estimulação eléctrica funcional • Laboratório de marcha • Laboratório da posição sentada • Técnicas aumentativas de comunicação

5. Ultra-som • Aparelho que utiliza vibrações mecânicas semelhantes ao som Infra-som <20Hz Ondas sonoras 20 Hz – 20 kHz Ultra-som > 20 kHz

6. Ultra-som • Princípio terapêutico Aplicação de vibração sónica a um material viscoelástico Aumento dos movimentos moleculares (vibração e consequente aumento do n.º de colisões) Aumento da energia térmica

7. Ultra-som • Produção de ultra-som

8. Ultra-som

10. Ultra-som

11. Ultra-som

12. Ultra-som INTENSIDADE x PROFUNDIDADE

13. Ultra-som • Efeitos biológicos • Aquecimento • Elevação da temperatura até 40-45ºC • hiperemia, diminuição dor e espasmo, aumenta reparação tecidular • Cavitação • Formação de bolhas de gás com diâmetro <1m • Improvável nas intensidades usadas • Ondas estacionárias • Ondas reflectidas que se sobrepõem a ondas incidentes, gerando picos de alta pressão intervalados por picos de baixa pressão • Formação muito improvável dada a técnica de aplicação dinâmica • Fluxo acústico • Movimento macroscópico e microscópico de fluido que exerce pressão nas membranas celulares e «lava» os iões e moléculas acumulados • «Micromassagem» • As rápidas alterações de pressão nas estruturas celulares provavelmente têm efeitos importantes, a que tem sido chamado de ‘micromassagem’.

14. Ultra-som • Lesão de tecidos moles • Fase aguda (até aos 3 dias) • Possivelmente sem benefício • Fase subaguda (= granulação) • Deposição de tecido conectivo por acção dos fibroblastos • Aumento da formação de colagénio • Aumento da resistência elástica • Fase crónica (= remodelação) • Não foi estabelecido benefício, mas é provável que existe Ainda não existe evidência convincente!

15. Ultra-som • Reparação de cartilagem articular • POSSÍVEL ÁREA DE DESENVOLVIMENTO FUTURO • Estudo com exposição de cartilagem rotuliana de coelhos a US diário durante 4-52 semanas mostrou melhoria significativa às 4-8 semanas • Resultados semelhantes em estudo de ratos com osteoartrose induzida • Nenhuma evidência ainda em humanos (falta de estudos)

16. Ultra-som • Reparação de feridas • Vário estudos em animais revelam aceleração da cicatrização de feridas • Em porcos houve aumento da resistência elástica (24%) e da deposição de colagénio (29%) • Intensidades usadas: 0,1 W/cm2 – 1,5 W/cm2 • Estudos em humanos • Úlceras de pressão • Callam 1987: aumento de 20% de cicatrização às 20 semanas • Riet 1986: sem benefício

17. Ultra-som • Consolidação de fracturas • Benefício claro nos atrasos de consolidação e pseudoartroses • Aumento da velocidade de consolidação • No entanto, equipamento usado diferente do usado na clínica diária • Falta estabelecer eficácia de equipamento usado na clínica!

18. Ultra-som • Tecido cicatricial • Poderá aumentar a extensibilidade • Faltam estudos que o evidenciem!

19. LASER • Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation • Modelo atómico (Bohr, 1913) • Efeito fotoeléctrico e emissão induzida (Einstein, 1917)

20. LASER

21. LASER

23. LASER • Material activo nos laser usados em MFR • He-Ne  l = 632,8 nm  1-2 mm • AsGaAl (díodo)  l = 630 – 1550 nm  2-4 mm PENETRAÇÃO MÁXIMA COM l ~ 1200 nm

24. LASER • Potência • CLASSE 1: < 0,5 mW • CLASSE 2: 0,5 – 1 mW • CLASSE 3A: 1 – 5 mW • CLASSE 3B: 5 – 500 mW

25. FOTOBIOMODULAÇÃO Radiação laser Foto-receptor Fotossinal activação Foto-receptores Lavoproteínas Catalases Citocromoxidases Tirosinases SOD Cadeia fotobiológica produção Fotoprodutos Efeito final

26. Efeitos directos ou primários • Bioquímicos • Variação dos níveis de AMPc •  síntese de ATP mitocondrial •  síntese de ADN •  síntese de prostaglandinas •  síntese de beta-endorfinas •  actividade de fibroblastos e formação de colagénio •  proliferação celular • Normalização dos níveis de fibrinogénio • Bioeléctricos: são todos aqueles nos quais se produzem alterações regularizadoras do potencial de membrana

27. Efeitos indirectos ou secundários • Estimulação da microcirculação • Estímulo vasodilatador através de mediadores (e.g., histamina) • Efeitos sobre o trofismo local 1. Estimulação de tecido de granulação (feridas e úlceras) 2. Regeneração das fibras nervosas dos nervos periféricos; 3. Angioneogénese e regeneração de linfáticos; 4. Regeneração de tecido ósseo; • Outros efeitos • 1. Estimulação da actividade neuronal; • 2.  dos potenciais de acção nervosos; • 3.  capacidade fagocitária de macrófagos e linfócitos.

28. LASER • Efeitos terapêuticos • Efeito anti-inflamatório • Efeito biotrófico • Efeito analgésico

29. LASER • Cicatrização de feridas • Evidência in vitro • Evidência conflituosa em animais • Muito pouca evidência em humanos por falta de trabalhos metodologicamente bons

30. LASER • Cervicalgia e lombalgia • Pouca evidência favorável • Alguns autores sugerem que luz não coerente é tão eficaz como luz coerente

31. LASER • Síndrome do canal cárpico • Weintraub, 1997: melhoria dos sintomas e comportamento neurofisiológico • Irvine, 2004: sem benefício

32. LASER • Edema • Poucos estudos existentes são favoráveis (redução do volume de edema)

33. Correntes eléctricas • BAIXA: 1 – 1000 Hz • MÉDIA: 1000 – 10 000 Hz • ALTA: > 10 000 Hz

34. Correntes eléctricas • Usos • Excitomotor • Analgésico • Iontoforese

35. Correntes eléctricas • EXCITOMOTOR • Fortalecimento muscular • Aumento da resistência muscular • Manter trofismo muscular • Estimulação eléctrica funcional • Membro superior pós-AVC (e.g., extensores punho) • Assistência marcha na paralisia cerebral (e.g., dorsiflexores tornozelo) • Pé pendente

36. Correntes eléctricas • ANALGÉSICO • Baseado no efeito gate control de Wall e Melzack (1965) • Estimulação de fibras Ab inibe transmissão nociceptiva ao nível da lâmina II corno posterior medula (substância gelatinosa de Rolando)

38. Correntes eléctricas • Iontoforese • Introdução de substâncias terapêuticas através da pele • Usa corrente estado constante • Validada pela experiência de Leduc

41. IONTOFORESE • Necessidade de investigação • Novas substâncias • Toxina botulínica • Insulina • Meios de aplicação mais eficazes

42. Laboratório de marcha • Estudo do apoio plantar dinâmico • Cinemática da marcha • Forças reactivas do apoio durante a marcha • Dinâmica articular • Electromiografia dinâmica telemétrica • Registo videográfico da marcha

47. Laboratório da posição sentada • Analisa postura sentada através de sensores de pressão • Permite avaliar regiões de hiperpressão e modificar cadeira de rodas ou almofada anti-escaras

49. Técnicas aumentativas e alternativas de comunicação