Dispositivo de barras paralelas con estímulo vibratorio controlado vía Interfaz Hombre Máquina (IHM) para rehabilitación de neuropatologías
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i7.29964Palabras clave:
Vibraciones de Cuerpo Completo; Neuropatologías; Rehabilitación de la marcha y el equilibrio; Plataforma Vibratoria; Retrofit.Resumen
La rehabilitación neurológica es fundamental para mantener y aumentar la función motora de los pacientes afectados por neuropatologías. Algunas deficiencias suelen estar relacionadas con la disminución de la fuerza muscular, la pérdida del equilibrio y la capacidad para caminar. En los últimos años, ha surgido el uso de vibraciones mecánicas asociadas con el tratamiento convencional para mejorar los avances en la rehabilitación motora. Se sugiere que las vibraciones aumentan la excitabilidad de las motoneuronas, contribuyendo al desempeño de la marcha, el equilibrio y la propiocepción, además de disminuir la espasticidad. Los objetivos de este estudio fueron implementar un retrofit de un dispositivo de barras paralelas con estímulo vibratorio y validar el nuevo sistema. Esta mejora tuvo como objetivo aumentar la robustez, la distribución masiva y el desarrollo de una HMI. Para validar el sistema, se realizaron ensayos de ingeniería, que incluyeron la medición de frecuencia de vibración, intensidad de vibración, amplitud de oscilación y emisión de sonido, además de medir la usabilidad del sistema por parte de los profesionales de la salud con la escala SUS. Los ensayos de ingeniería revelaron que el dispositivo mejorado permite la ejecución de varios protocolos, ya que las variables de control permanecen estables independientemente del punto de aplicación de la carga y que el ruido sonoro está de acuerdo con las normas de seguridad brasileñas. El dispositivo fue evaluado por profesionales de la salud como el “Mejor Imaginable” en la escala SUS. Mediante el retrofit realizado, el dispositivo se volvió más eficiente y seguro, optimizando esta herramienta para la práctica clínica.
Citas
Alashram, A. R, Padua, E, & Annino, G. (2019). Effects of whole-body vibration on motor impairments in patients with neurological disorders: a systematic review. Am J Phys Med Rehabil. 98(12), 1084–1098. https://doi.org/10.1097/PHM.0000000000001252
Bangor A, Kortum P, & Miller J. (2009). Determining what individual SUS scores mean: adding an adjective rating scale. J Usabil Stud. 4(3), 114-123.
Bautmans, I, Van Hees, H, Lemper, J. C, & Mets, T. (2005). The feasibility of whole body vibration in institutionalized elderly person and its influence on muscle performance, balance and mobility: a randomized controlled trial. BMC Geriatrics. 5-17. https://doi.org/10.1186/1471-2318-5-17
Bitkina, O. V., Kim, H. K, & Park, J. (2020). Usability and user experience of medical devices: An overview of the current state, analysis methodologies, and future challenges. International Journal of Industrial Ergonomics. 76. https://doi.org/10.1016/j.ergon.2020.102932
BROOKE, J. (1996). SUS: A "quick and dirty" usability scale. Usability Evaluation in Industry. London: Taylor and Francis.
Chan, K. S, Liu, C. W, Chen, T. W, Weng, M. C, Huang, M. H., & Chen, C. H. (2012). Effects of a single session of whole body vibration on ankle plantarflexion spasticity and gait performance in patients with chronic stroke: a randomized controlled trial. Clin Rehabil. 26. https://doi.org/10.1177/0269215512446314
Chang, C. M, Tsai, C. H, Lu, M. K, Tseng, H. C, Lu, G, Liu, B. L, & Lin, H. C. (2022). The neuromuscular responses in patients with Parkinson’s disease under different conditions during whole-body vibration training. BMC Complementary Medicine and Therapies. 22(2). https://doi.org/10.1186/s12906-021-03481-1
Cotoros, D, Şerban, I, Drugă, C, & Stanciu, A. (2021). Human Factor Balance Under the Influence of Variable Sound Frequency and Orientation. Springer Proceedings in Physics. 251.
Gloeckl, R, Schneeberger, T, Leitl, D, Reinold, T, Nell, C, Jarosch, I, Kenn, K, & Koczulla, A. (2021). Whole-body vibration training versus conventional balance training in patients with severe COPD—a randomized, controlled trial. Respiratory Research. 22(138), 1-10. https://doi.org/10.1186/s12931-021-01688-x
Guadarrama Molina, E, Barrón Gámez, C. E, Estrada Bellmann, I, Meléndez Flores, J. D, Ramírez Castañeda, P, Hernández Suárez, R. M. G, Menchaca Pérez, M, & Salas Fraire, O. (2021). Comparison of the effect of whole-body vibration therapy versus conventional therapy on functional balance of patients with Parkinson’s disease: adding a mixed group. Acta Neurologica Belgica. 121, 721-728. https://doi.org/10.1007/s13760-020-01439-7
Hidi, S. (1990). Interest and Its Contribution as a Mental Resource for Learning. Review of Educational Research. 60(4), 549–571. https://doi.org/10.3102/00346543060004549
Huang, M, & Pang, M. Y. C. (2019). Muscle activity and vibration transmissibility during whole-body vibration in chronic stroke. Scand J Med Sci Sports. 29, 816–825. https://doi.org/10.1111/sms.13408
Hussein, S, Schmidt, H, & Krüger, J. (2009). Adaptive control of an end-effector based electromechanical gait rehabilitation device. IEEE. 11th International Conference on Rehabilitation Robotics, 366 - 371. https://doi.org/10.1109/ICORR.2009.5209485
Jaspert, D, Eber, M, Eckhardt, A, & Poeppelbuss, J. (2021). Smart retrofitting in manufacturing: A systematic review. Journal of Cleaner Production. 312. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127555
Kim, J. W, & Lee, J. H. (2021). Effect of whole-body vibration therapy on lower extremity function in subacute stroke patients. Journal of exercise rehabilitation. 17(3), 158–163. https://doi.org/10.12965/jer.2142246.123
Ministério do Trabalho e Previdência. (2022). NR 10 - SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS EM ELETRICIDADE. https://www.gov.br/trabalho-e-previdencia/pt-br/composicao/orgaos-especificos/secretaria-de-trabalho/inspecao/seguranca-e-saude-no-trabalho/normas-regula mentadoras/nr-10.pdf.
Ministério do Trabalho e Previdência. (2022). NR 15 – ATIVIDADES E OPERAÇÕES INSALUBRES. https://www.gov.br/ trabalho-e-previdencia/pt-br/composicao/orgaos-especificos/secretaria-de-trabalho/ inspecao/seguranca-e-saude-no-trabalho/normas-regulamentadoras/nr-15-anexo-01.pdf.
Miyara, K, Matsumoto, S,Uema, T, Hirokawa, T, Noma, T, Shimodozono, M, & Kawahira. (2014). Feasibility of using whole body vibration as a means for controlling spasticity in post-stroke patients: A pilot study. Complementary Therapies in Clinical Practice. 20, 70-73. https://doi.org/10.1016/j.ctcp.2013. 10.002
Moggio, L, Sire, A, Marotta, N, Demeco, A, & Ammendolia, A. (2021). Vibration therapy role in neurological diseases rehabilitation: an umbrella review of systematic reviews. Disability and Rehabilitation. 1-10. https://doi.org/10.1080/09638288.2021.1946175
Morais, A. V., Tomaz JR, G, Lazzareschi, L, Almeida, D. V, Santos, M. F, Boschi, S. R. M. S, Martini, S. C, Scardovelli, T. A, & Silva, A. P. (2019). Whole-body vibration on parallel bar device for gait and balance rehabilitation in stroke patients. Res. Biomed. Eng. 35, 123-129. https://doi.org/10.1007/s42600-019-00014-1
Morley, J, & Sikorski, D. (2018). Effect of whole body vibration on cervical (neck) proprioception in young, healthy individuals serving as their own control: a pilot study. J Can Chiropr Assoc. 62(1), 42-55.
Nielsen, J, & Landauer, T. K. (1993). A Mathematical Model of the Finding of Usability Problems. Proceedings of the INTERACT '93. 206-213. https://doi.org/10.1145/169059.169166
Orr, R. (2015). The effect of whole body vibration exposure on balance and functional mobility in older adults: a systematic review and meta-analysis. Maturitas. 80(4), 342-358. https://doi.org/10.1016/j.maturitas.2014.12.020
Park, Y. J, Park, S. W, & Lee, H. S. (2018). Comparison of the Effectiveness of Whole Body Vibration in Stroke Patients: A Meta-Analysis. BioMed Research International, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/5083634
Pena, S. B, Guimarães, H. C. Q. C. P, Lopes, J. L, Guandalini, L. S, Taminato, M, Barbosa, D. A, & Barros, A. L. B. L. (2019). Medo de cair e o risco de queda: revisão sistemática e metanálise. Acta Paulista de Enfermagem. 32(4), 456-463. https://doi.org/10.1590/1982-0194201900062
RAO, S. (2008). Vibrações Mecânicas. 4.ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall.
Rauch, F. (2009). Vibration Therapy. Mac Keith Press. Developmental Medicine e Child Neurology. 51, 166-168. https://doi.org/10.1111/j.1469-8749.2009.03418.x
Tenório, J. M, Cohrs, F. M, Sdepanian, V. L, Pisa, I. T, & Marin, H. F. (2011). Desenvolvimento e Avaliação de um Protocolo Eletrônico para Atendimento e Monitoramento do Paciente com Doença Celíaca. Revista de Informática Teórica e Aplicada, 17(2), 210–220. https://doi.org/10.22456/2175-2745.12119
Totten, G. E. (2006). Handbook of Lubrication and Tribology: Application and Maintenance. 2nd ed. CRC Press. v.1.
Wolfsegger, T, Assar, H, & Topakian, R. (2014). 3-week whole body vibration does not improve gait function in mildly affected multiple sclerosis patients – a randomized controlled trial. Journal of Neurological Sciences. 347, 119-123. https://doi.org/10.1016/j.jns.2014.09.030
Xie, L, Yi, S. X, Peng, Q. F, Liu, P, & Jiang, H. (2021). Retrospective study of effect of whole-body vibration training on balance and walking function in stroke patients. World journal of clinical cases. 9(22), 6268–6277. https://doi.org/10.12998/wjcc.v9.i22.6268
Yang, F, Wen, P. S, Bethoux, F, & Zhao, Y. (2021). Effects of Vibration Training on Cognition and Quality of Life in People with Multiple Sclerosis. Int J MS Care. https://doi.org/10.7224/1537-2073.2020-095
Zancan, M. D. (2011). Controladores programáveis. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria.
Zhang, L. Q, Xu, D, Makhsous, M, & Lin, M. (2000). Stiffness and viscous damping of the human leg. The American Society of Biomechanics. 144-145.
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