Orientador: Alberto Cliquet Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T09:21:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nohama_Percy_D.pdf: 18849346 bytes, checksum: ecfe8489817d23c5fd4b86937feb098c (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Com o objetivo de evocar e aplicar o fenômeno Phi táctil como meio de substituição das propriedades proprioceptivas e cinestésicas em pacientes quadriplégicos C 5-C-6, pesquisaram-se as propriedades psicofísicas da estimulação electrocutânea baseada em estimulação PAM, com auxílio de sistemas de estimulação especialmente projetados para essa aplicação. O método consiste em evocar imagens "fantasmas" dinâmicas em uma região do corpo com suficiente sensibilidade táctil. Essas figuras codificadas podem representar movimentos, posição, força, ângulo,... dos membros e suas articulações (melhorando o equilíbrio, a posição de braços ou pernas, a posição ereta, ou a intensidade da força de preensão, entre outros). O fenômeno Phi eletrotáctil consiste na evocação de uma imagem composta em movimento através de dois ou mais pares de eletrodos colocados próximos uns dos outros, quando: (I) os estímulos são aplicados em sequência (inibição temporal), (2) a intensidade das correntes estimulatórias varia temporal e complementarmente (inibição de amplitude). As imagens são menos complexas que aquelas obtidas com painéis electrocutâneos matriciais 2-D, porém, requerem um número muito menor de eletrodos. O principal estimulador eletrotáctil desenvolvido possui três canais, fornece formas de onda com envoltórias triangular, elíptica, senoidal e retangular, e permite a programação e a visualização dos principais parâmetros: largura de pulso (10 µs-10 ms) e freqüência de pulso (0,05-50 kHz), freqüência modulante (0,1-10 Hz), amplitude máxima de corrente (0-20 mA), índice de modulação de amplitude (0 - 100 %) e intervalo interburst (0-500 ms), através de uma interface amigável... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: With the goal of using tactile Phi Phenomena as a means of proprioceptive and kinesthetic senses substitution for quadriplegic C-5-C-6 patients, I have investigated the psychophysical properties of PAM-based electrocutaneous stimulation with especially developed stimulators. The method consists of eliciting dynamic "phantom" images on a body region with enough tactile sense. Those coded figures may represent movement, position, force, angle,... of human limbs and their joints (in order to improve a state of balance, the position of upper or lower limbs, an upright posture, or the intensity of grasping force, for instance). Electrotactile Phi Phenomena consist of evoking a moving fused image through two or three pairs of electrodes close to each other when (1) the intensity of the stimulating currents vary temporarilly and complementarilly (amplitude inhibition principIe) or (2) when the stimuli are applied sequentially (temporal inhibition principle). The images are less complex than those obtained with a traditional 2-D matrix electrocutaneous display but they require fewer electrodes. The main electrotactile stimulator developed has three channels, it generates triangular, elliptical, sinusoidal and rectangular profile waveforms, and allows programming and visualizing its main parameters (pulse width: 10 µs-10 ms; pulse frequency: 0.05-50 kHz; modulating frequency: 0.1-10 Hz; current intensity: up to 20 mA; amplitude modulating index: 0- 100 %; and the interburst interval up to 500 ms) through a friendly user-interface. The instrument uses the PC's parallel port, it is battery-operated and its output channels are independent and completely isolated... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Alberto Cliquet Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:56:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cacho_EnioWalkerAzevedo_M.pdf: 5346795 bytes, checksum: 6e74c1ae0171c8a520aa3738fe6e1bc4 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O efeito do treino de marcha através da estimulação elétrica neuromuscular (EENM) em pacientes com lesão da medula espinhal (LME) tem sido bem estabelecido. A medula espinhal humana reconhece apropriadas informações sensoriais e pode modular respostas motoras que facilitam a locomoção através do treinamento de marcha EENM assistido. Neste trabalho, dez pacientes (9 homens e uma mulher; 19 - 40 anos) com LME crônica (7 completas e 3 incompletas, nível neurológico abaixo de TI) foram avaliados no Laboratório de Biomecânica e Reabilitação do Aparelho Locomotor/Unicamp, no início e no fim de um programa de 30 sessões de treinamento de marcha assistido com EENM. Instrumentos utilizados para mensuração foram: American Spinal Injury Association (ASIA), Escala de Capacidade de Deambulação, Medida de Independência Funcional (MIF), Escala Modificada de Ashworth e o Registro Multicanais da Eletromiografia de superficie (EMG) dos músculos sóleos (SO), gastrocnêmios mediais (GA) e tibiais anteriores (TA) bilaterais. Os resultados demonstraram uma melhora do padrão EMG nos músculos GA e SO, durante a fase de apoio, e uma significante redução na fase de oscilação. A melhora no padrão EMG do TA ocorreu apenas à esquerda. Os resultados sugerem que o treino de marcha assistido com EENM pode induzir mudanças nos centros medulares espinhais / Abstract: The useful effect of locomotion training through neuromuscular electrical stimulation (NMES) in patients with spinal cord injury (SCI) has already been established. The human spinal cord recognizes the appropriate sensorial information and can modulate responses about the motor pool which facilitates walking under NMES training. In this series, ten patients (9 male and 1 female; 19 - 40 yrs-old) with chronic spinal cord injury (seven complete and three incompIete, neurologic leveI beIow T2) were evaluated at the Biomechanics & Rehabilitation Lab./University Hospital-Unicamp: first as soon as the patients joined the Programme and after 30 NMES based gait sessions. Clinical protocoIs of the American Spinal Injury Association (ASIA), Ability Ambulation Scale, Functional Independence Measure (FIM), Modified Ashworth Scale and the multichannel register surface of Electromyography (EMG) of muscIe soIeous (SO), gastrocnemious medialis (GA) and tibialis anterior (TA) were assessed. Results demonstrated an improvement in the EMG pattem of GA and TO muscles, during the stance phase and a significant decrease in the swing phase. Improvement in the EMG pattem in the TA muscle occurs just in the Ieft leg. Results suggest that gait training with NMES does induce changes in the spinal cord neural center, thus triggering the recovering of functional abilities/gait of paraplegics / Mestrado / Pesquisa Experimental / Mestre em Cirurgia

Orientadores Vera Lúcia da Silveira Nantes Button, Percy Nohama / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T09:56:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NogueiraNeto_GuilhermeNunes_D.pdf: 3511169 bytes, checksum: eab59dd67c7bd6370efd2d475664860e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A lesão medular afeta a condução dos sinais motores e sensoriais na medula. Com isso, a realização de movimentos voluntários por pessoas com lesão medular é prejudicada quando não impossível. A estimulação elétrica neuromuscular (EENM) é uma técnica que pode auxiliá-los a contornar essas dificuldades, pois possibilita ativar a musculatura de um membro paralisado. Embora a EENM em malha aberta seja capaz de produzir movimentos em um membro paralisado, ele não é capaz de compensar automaticamente desvios angulares devidos a distúrbios. Fenômenos supressores de desempenho muscular como a fadiga muscular e a adaptação neuronal podem comprometer a qualidade de um movimento funcional evocado artificialmente. Por isso, sistemas de controle são incorporados a estimuladores elétricos. A mecanomiografia (MMG) pode fornecer informações sobre a condição de um músculo em contração. Este trabalho investiga a viabilidade do emprego de sinais de MMG no controle da aplicação de EENM visando a sua incorporação em estratégias de controle de membros inferiores (MMII) em lesados medulares sem treinamento. Para isso, foi desenvolvido um sistema integrado de monitoração multiparamétrica e EENM com capacidade de incorporação do sinal de MMG na estratégia de controle. Um ensaio com voluntários hígidos e contrações isométricas de membros superiores (MMSS) apontou variações em parâmetros de MMG no início e final da contração. Outro ensaio analisou o sinal de MMG e de ângulo com controle de EENM em malha e cadeia abertas para indivíduos hígidos e lesados medulares. Sinais de MMG e EENM em contrações dinâmicas de MMII foram registrados. Com o sistema integrado, aplicou-se EENM com controle de ângulo de joelho em malha fechada obtendo- se estabilidade angular do joelho de um lesado medular. Finalmente, o sistema integrado aplicou controle para estabilizar o ângulo de joelho e monitorar sinais de MMG. Os resultados de ensaios experimentais mostraram que parâmetros espectrais, como a frequência média de potência, apresentaram variações entre o início e o fim da contração quando a amplitude de EENM apresentou taxas de incremento mais elevadas. Conclui-se que existe viabilidade no emprego de MMG em estratégias de controle de EENM para MMII de lesados medulares em estabilidade angular, observando-se a taxa de incremento/decremento da saída do estimulador / Abstract: Spinal cord injury affects conduction of motor and sensory signals that flow through the spinal cord. Therefore, the performance of voluntary movements by spinal cord injured (SCI) persons is impaired, if not impossible. Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is a technique that aids SCI individuals to overcome these difficulties, because it allows activation of paralyzed limb muscles. Though NMES in open loop and in open chain tasks is able to generate movements in paralyzed limbs, it is not capable to automatically compensate for angle deviations due to disturbances. Suppressive phenomena of muscle performance, such as muscle fatigue and motor neuron adaptation, can compromise the quality of an artificially elicited functional moment. Thus, closed-loop control systems are merged with electrical stimulators. Mechanomyography (MMG) can provide information about a contracting muscle condition. This work proposes to investigate the feasibility of using MMG signals in the control of NMES application aiming its incorporation in lower limb control strategies of untrained spinal cord injured persons. An integrated system was built, comprising a multiparametric acquisition system and a closed-loop controlled neuromuscular electrical stimulator. The integrated system is able to incorporate MMG signals in the control strategy. A test with healthy volunteers performing upper limb isometric contractions indicated variations in MMG parameters between the beginning and end of contraction. Another test investigated MMG signals and joint angles with NMES in open loop and in open chain to healthy and SCI individuals. NMES and MMG signals during lower limb dynamic contractions were registered. Using the integrated system, NMES was applied to the control of knee angle in closed loop configuration ensuring angular stability of both knees on a single SCI volunteer. Finally, the integrated system applied closed loop control to stabilize the knee angle, and monitored MMG signals. Experimental results revealed that spectral parameters such as mean power frequency presented variations between the beginning and end of contraction when NMES amplitude showed higher amplitude increase rates. In conclusion, there is feasibility of using MMG signals in control strategies of NMES for lower limbs of SCI persons in reasonable angle stability. However, one must observe the stimulator output increase/decrease rate / Doutorado / Engenharia Biomedica / Doutor em Engenharia Elétrica