Desenvolvimento e validação de equipamento para análise cinemática e sensório-motora de lesões medulares experimentais induzidas em ratos
| dc.contributor.advisor | Lima, Mário Oliveira | |
| dc.contributor.author | Beloni, Luis Filipe Karatanasov | |
| dc.contributor.event2 | São José dos Campos | |
| dc.contributor.referee | Arisawa, Emília Angela Loschiavo | |
| dc.contributor.referee | Lucareli, Paulo Roberto Garcia | |
| dc.date.accessioned | 2024-07-18T12:10:22Z | |
| dc.date.available | 2024-07-18T12:10:22Z | |
| dc.date.issued | 2024-02-16 | |
| dc.description.abstract | 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. | |
| dc.description.abstract2 | Introduction: Spinal cord injury is defined as an injury to the spinal cord, a structure responsible for regulating numerous functions in the body. Depending on the level and degree of the SCI, a quick and devastating loss of neurological functions of anatomical structures located below the level of the lesion is observed. Objective: Develop and validate an equipment capable to perform a sensorimotor kinematic analysis of movements in spinal cord injuries in rats. Methodology: A glass box will be made to serve as a linear corridor where groups of samples will move through. A transparent acrylic plate will be positioned inside the box, fixed by nylon cables to a load cell. The system will function as a suspended platform in order to capture the force vectors applied by the rats during their movement. The box will be positioned above two wooden supports on a table, and between the two supports below the glass box, a mirror will be positioned at 45º in order to display the bottom of the glass box. A camera will be fixed in front of the mirror 50cm away to capture images of the rats' paws with the aim of making it possible to measure the distances used in calculating the sciatic functional index. The data will be exported and post-processed to obtain graphical, quantitative and comparative analysis of the results. Results The equipment was capable of fully collecting the force distribution vectors applied by the animals during their passage through the platform, as well as capturing images of the paws through the mirror and storing the information in logs for post-processing of the data. The equipment achieved an average error rate of 0.08 and maintained sample points within the 99.92% range. As a result of the ICC, the equipment achieved indices of 0.967 for ground reaction force; 0.896 for IFC and 0.755 (considered excellent) for average speed. Discussion: After collecting, storing and post-processing the data using the proposed equipment developed in this research, it was possible to observe a better performance of the animals in group C (control) when compared to group L (injury), in the following aspects: kinematic analysis of average speed, where the control group exceeded the speed reached by the injured group by 40%; sensorimotor analysis through the distribution of load exerted by the animals, where the control group achieved a total accumulated load 26% higher than the injury group and the functional index of sciatio was also analyzed, where the control group achieved better performance, reaching three times the value obtained by the injury group. Conclusion: It is concluded that the equipment developed in this study was capable of carrying out measurements, capturing and storing the desired information according to the study design. As validation of the equipment, it is concluded that the control group presented better performance in all items evaluated when compared to the injury group. | |
| dc.description.physical | 72 f. | |
| dc.format.mimetype | ||
| dc.identifier.affiliation | Universidade do Vale do Paraíba | |
| dc.identifier.affiliation | Universidade do Vale do Paraíba | |
| dc.identifier.affiliation | Universidade Nove de Julho | |
| dc.identifier.bibliographicCitation2 | BELONI, Luís Filipe Karatanasov. Desenvolvimento e validação de equipamento para análise cinemática e sensório-motora de lesões medulares experimentais induzidas em ratos. São José dos Campos, SP, 2024. 72 f.; PDF Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade do Vale do Paraíba, Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, São José dos Campos, 2024. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.univap.br/handle/123456789/401 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.initials | Univap | |
| dc.publisher.institution | Universidade do Vale do Paraíba | |
| dc.publisher.program | Mestrado em Engenharia Biomédica | |
| dc.publisher.spatial | São José dos Campos | |
| dc.subject.keyword | Lesões da Medula Espinal | |
| dc.subject.keyword | Cinemática | |
| dc.subject.keyword | Biomecânica | |
| dc.title | Desenvolvimento e validação de equipamento para análise cinemática e sensório-motora de lesões medulares experimentais induzidas em ratos | |
| dc.title.alternative | Development and validation of equipment for kinematic and sensory-motor analysis of experimental spinal injury induced in rats | |
| dc.type | Dissertação | |
| dc.type.masterDegree | Mestrado Acadêmico |