ENGENHARIA BIOMÉDICA E MEDICINA FÍSICA E DE REABILITAÇÃO

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

O que é a Medicina Física e de Reabilitação?

Especialidade médica

Promoção da funcionalidade física e cognitiva, da actividade e da participação social

«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• …

«… e de Reabilitação»

• Estimulação eléctrica funcional

• Laboratório de marcha

• Laboratório da posição sentada

• Técnicas aumentativas de comunicação

Ultra-som

• Aparelho que utiliza vibrações mecânicas semelhantes ao som

Infra-som<20Hz

Ondas sonoras20 Hz – 20 kHz

Ultra-som> 20 kHz

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

Ultra-som

• Produção de ultra-som

Ultra-som

Ultra-som

Ultra-som

Ultra-som

INTENSIDADE x PROFUNDIDADE

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 <1• 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’.

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!

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)

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

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!

Ultra-som

• Tecido cicatricial

– Poderá aumentar a extensibilidade– Faltam estudos que o evidenciem!

LASER

• Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

• Modelo atómico (Bohr, 1913)

• Efeito fotoeléctrico e emissão induzida (Einstein, 1917)

LASER

LASER

LASER

• Material activo nos laser usados em MFR

– He-Ne 632,8 nm 1-2 mm– AsGaAl (díodo) = 630 – 1550 nm 2-4 mm

PENETRAÇÃO MÁXIMA COM ~ 1200 nm

LASER

• Potência

– CLASSE 1: < 0,5 mW– CLASSE 2: 0,5 – 1 mW– CLASSE 3A: 1 – 5 mW– CLASSE 3B: 5 – 500 mW

Foto-receptor Fotossinal

FotoprodutosEfeitofinal

Radiação laser

activação

Cadeiafotobiológica

produção

FOTOBIOMODULAÇÃO

Foto-receptores Lavoproteínas

Catalases

Citocromoxidases

Tirosinases

SOD

Efeitos directos ou primários

a. Bioquímicos

a. Variação dos níveis de AMPc

b. síntese de ATP mitocondrial

c. síntese de ADN

d. síntese de prostaglandinas

e. síntese de beta-endorfinas

f. actividade de fibroblastos e formação de colagénio

g. proliferação celular

h. Normalização dos níveis de fibrinogénio

b. Bioeléctricos: são todos aqueles nos quais se produzem alterações regularizadoras do potencial de membrana

Efeitos indirectos ou secundários

A. Estimulação da microcirculação

Estímulo vasodilatador através de mediadores (e.g., histamina)

B. 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;

C. Outros efeitos

1. Estimulação da actividade neuronal;

2. dos potenciais de acção nervosos;

3. capacidade fagocitária de macrófagos e linfócitos.

LASER

• Efeitos terapêuticos

– Efeito anti-inflamatório– Efeito biotrófico– Efeito analgésico

LASER

• Cicatrização de feridas

– Evidência in vitro– Evidência conflituosa em animais– Muito pouca evidência em humanos por falta de

trabalhos metodologicamente bons

LASER

• Cervicalgia e lombalgia

– Pouca evidência favorável– Alguns autores sugerem que luz não

coerente é tão eficaz como luz coerente

LASER

• Síndrome do canal cárpico

– Weintraub, 1997: melhoria dos sintomas e comportamento neurofisiológico

– Irvine, 2004: sem benefício

LASER

• Edema

– Poucos estudos existentes são favoráveis (redução do volume de edema)

Correntes eléctricas

• BAIXA: 1 – 1000 Hz

• MÉDIA: 1000 – 10 000 Hz

• ALTA: > 10 000 Hz

Correntes eléctricas

• Usos

– Excitomotor

– Analgésico

– Iontoforese

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

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)

Correntes eléctricas

• Iontoforese

– Introdução de substâncias terapêuticas através da pele

– Usa corrente estado constante– Validada pela experiência de Leduc

SUBSTÂNCIA ELÉCTRODO EFEITO

Procaína + Analgésico

AINE

(e.g., diclofenac)

- Anti-inflamatório

Corticóides - Anti-inflamatório

Cloreto de cálcio

1%

+ Analgésico

Hipossulfito de sódio - Analgésico

IK - Fibrinolítico

IONTOFORESE

• Necessidade de investigação

– Novas substâncias• Toxina botulínica• Insulina

– Meios de aplicação mais eficazes

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

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

Técnicas aumentativas e alternativas de comunicação