Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica

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Navegando Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica por Assunto "Biomecânica"

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    Desenvolvimento e validação de equipamento para análise cinemática e sensório-motora de lesões medulares experimentais induzidas em ratos
    (2024-02-16) Lima, Mário Oliveira; Arisawa, Emília Angela Loschiavo; Lucareli, Paulo Roberto Garcia; Beloni, Luis Filipe Karatanasov; São José dos Campos
    Introdução: A lesão medular (LM) é definida como uma lesão na medula espinhal, estrutura responsável pela regulação de inúmeras funções no organismo. Dependendo do nível e grau da LM, observa-se uma perda rápida e devastadora das funções neurológicas das estruturas anatômicas localizadas abaixo do nível da lesão. Objetivo: desenvolver e validar um equipamento para análise cinemática e sensório- motora dos movimentos em lesões medulares em ratos. Metodologia: Uma caixa de vidro foi confeccionada de forma a servir como um corredor linear onde os grupos de amostras se deslocaram de uma extremidade a outra. Dentro da caixa foi posicionada uma placa de acrílico transparente fixada por cabos de nylon a uma célula de carga. O sistema funciona como uma plataforma suspensa de modo a captar os vetores de força aplicados pelos ratos durante seu deslocamento. A caixa foi apoiada em dois suportes de madeira sobre uma mesa e, abaixo da caixa de vidro foi posicionado um espelho a 45º, de forma a exibir o fundo da caixa de vidro. Uma câmera foi posicionada em frente ao espelho a 50 cm de distância para a captura das imagens das patas dos ratos com o objetivo de poder aferir as distâncias percorridas para cálculo no cálculo do índice funcional ciático (IFC). Os dados foram exportados e pós processados para obtenção de análise gráfica, quantitativa e comparativa dos resultados. Para validar o equipamento, foi utilizado um modelo estatístico de correlação de medidas, e em complemento, foi realizado um ensaio experimental comparando a velocidade média, a força de distribuição de carga e o índice funcional ciátio entre dois grupos experimentais de ratos. Um deles recebeu a denominação de grupo Controle (C) e outro grupo, com contusão medular induzida, de grupo Lesão (L). Resultados: O equipamento foi capaz de coletar integralmente os vetores de distribuição de força aplicados pelos animais durante a passagem pela plataforma, bem como captar as imagens das patas por meio do espelho e armazenar as informações em logs para pós-processamento dos dados. O equipamento atingiu um índice de erro médio de 0,08 e manteve os pontos de amostras dentro do intervalo de 99,92%. Como resultado do coeficiente de correlação interclasse (ICC) o equipamento atingiu índices 0,967 para força de reação do solo; 0,896 para o índice funcional ciático (IFC) e 0,755 (considerado excelente) para velocidade média. Discussão: Após a coleta, armazenamento e pós-processamento dos dados por meio do equipamento proposto desenvolvido nesta pesquisa, foi possível observar um melhor desempenho dos animais do grupo C quando comparados aos do grupo L, nos quesitos: análise cinemática de velocidade média, onde o grupo controle superou em 40% a velocidade atingida pelo grupo lesão; análise sensório-motora por meio da distribuição de carga exercida pelos animais, onde o GC atingiu total acumulado de carga 26% superior ao GL e analisou-se também o índice funcional do ciátio, onde o GC obteve melhor desempenho, atingindo três vezes o valor obtido pelo GL. Conclusão: Conclui-se que o equipamento desenvolvido foi capaz de captar e armazenar os dados dos parâmetros cinemáticos e sensório-motores. Como validação do equipamento, conclui-se que o grupo Controle apresentou melhor performance em todos os itens avaliados quando comparado ao grupo Lesão.