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Ano: 2007  Vol. 11   Num. 3  - Jul/Set Print:
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Recuperao do Equilbrio Corporal na Arreflexia Vestibular Bilateral por Meio de Interface Homem-mquina (IHM): Estudo Preliminar
Restoration of the Corporal Balance in Bilateral Vestibular Loss with a Man-machine Interface (MMI): Preliminary Study
Author(s):
Camila de Giacomo Carneiro Barros1, Roseli Saraiva Moreira Bittar2, Marco Aurlio Bottino2
Palavras-chave:
Doena vestibular. Equilbrio. Reabilitao.
Resumo:

Introduo: A Arreflexia vestibular bilateral uma condio de alta morbidade. At hoje a reabilitao vestibular convencional tem sido a terapia de escolha na resoluo parcial da doena. Objetivo: Avaliar a eficcia de um equipamento de substituio sensorial em pacientes j submetidos reabilitao vestibular convencional. Mtodo: Cinco pacientes foram submetidos estimulao pelo equipamento de substituio sensorial denominado BrainPort, que atua na superfcie lingual emitindo pulsos eletrotcteis que permitem a percepo do deslocamento da cabea. Esse equipamento substitui a informao vestibular perdida. A avaliao pr e ps interveno foi realizada pela posturografia dinmica computadorizada e escala anlogo-visual. Resultado: Todos os pacientes obtiveram melhora, tanto na escala anlogo-visual quanto na posturografia dinmica computadorizada superando resultado obtido previamente com reabilitao vestibular convencional. Concluso: Nossos dados preliminares sugerem que o BrainPort atuou de maneira eficiente como substituto sensorial na recuperao do equilbrio corporal, superando a melhora previamente obtida pela reabilitao vestibular convencional.

INTRODUO

O modelo sinptico da neurocomunicao no Sistema Nervoso Central (SNC) dominou os neurocientistas por mais de um sculo. Com o advento da biologia molecular e da retomada dos conceitos de plasticidade neuronal em adultos, tornou-se evidente a existncia de mecanismos alternativos e econmicos na transmisso de informaes. A neurotransmisso por difuso no sinptica (NDN), tambm chamada transmisso por volume, tem sido demonstrada como o principal mecanismo de transferncia de informao no SNC e apresenta um importante papel na recuperao de reas lesadas (1,2).

A perda bilateral da funo vestibular ou arreflexia vestibular bilateral (AVB), definida como total ausncia de resposta do sistema vestibular aos estmulos de movimento, resulta em mltiplos problemas no controle da postura e locomoo, instabilidade de marcha e dificuldade de equilbrio. Suas etiologias mais comuns so toxicidade por drogas, trauma crnio-enceflico, meningite, infeco labirntica, tumores bilaterais, otosclerose e vrios outros fatores, inclusive os relacionados idade (3). Os principais sintomas descritos por pacientes com AVB so a oscilopsia e desequilbrio. O primeiro a "falta de nitidez" da imagem conseqente perda de fixao do objeto na retina, resultante da inoperncia do reflexo vestbulo-ocular (4). J o desequilbrio intensifica-se em ambientes escuros e superfcies irregulares, uma vez que so necessrios pelo menos dois sistemas de informao para que o equilbrio corporal seja mantido. Na ausncia de um sistema vestibular funcional, o SNC tem dificuldade de integrar corretamente informaes conflitantes entre os sistemas visual e proprioceptivo.

At hoje, o tratamento de escolha para esses doentes a reabilitao vestibular (RV), que apresenta eficcia em 50% dos casos (5, 6). Uma vez realizada a terapia, o resultado final definitivo, no havendo, at o momento, outras opes para recuperar as possveis limitaes residuais.

Apesar da excluso da informao perifrica, esses pacientes conservam os mecanismos centrais de integrao sensorial para manter a estabilidade postural. Sendo assim, seria possvel conectar um receptor artificial de movimento s estruturas cerebrais, relacionadas percepo, integrao e emisso de respostas referentes ao equilbrio corporal, promovendo assim uma reorganizao do mapa cortical e posterior compensao do sistema lesado (7). Uma vez conectados ao SNC atravs de uma interface homem-mquina (IHM), receptores artificiais podem fornecer informaes e restaurar a normalidade funcional. Tais receptores seriam parte de um equipamento cujas informaes o crebro aceita e controla como parte natural do seu corpo (8, 9). A IHM forneceria s pessoas com danos sensoriais e motores uma forma de usar o SNC por meio de mecanismos artificiais com a finalidade de restabelecer habilidades perdidas (10). Esse processo de substituio sensorial torna-se possvel graas plasticidade neuronal.

Foi com esse propsito que TYLER, DANILOV E BACH-Y-RITA desenvolveram um sistema de substituio vestibular e demonstraram que a coordenao postural pode ser restabelecida usando uma IHM que emprega um padro nico de estimulao eletrottil na superfcie da lngua. Esta nova forma de biofeedback foi possvel atravs de um equipamento denominado BrainPort e baseada nos conceitos atuais de NDN (11).

O equipamento BrainPort transmite ao crebro informao sobre a posio da cabea (normalmente fornecida pelo sistema vestibular) por meio de um canal de substituio sensorial: a superfcie da lngua. A utilizao da lngua como rgo sensorial ideal est bem estabelecida e embasada em suas caractersticas: densidade e sensibilidade elevadas de fibras nervosas, alm das propriedades fsicas que conferem recepo e manuteno do contato eltrico.

Para o crebro interpretar corretamente a informao de um aparelho de substituio sensorial, no necessrio que a informao seja apresentada da mesma forma que o sistema sensorial natural. preciso apenas codificar precisamente os potenciais de ao em um canal de informao alternativo. Com o treinamento, o crebro aprende a interpretar adequadamente as informaes e utiliz-las de acordo com os dados da percepo natural e normal (12,13).


OBJETIVO

O presente estudo objetiva avaliar a eficcia do BrainPort como substituto sensorial do aparelho vestibular em pacientes com AVB que no apresentaram boa resposta reabilitao vestibular convencional.


CASUSTICA E MTODO

Este um ensaio clnico, previamente julgado e aprovado pela Comisso de tica para Anlise de Projetos de Pesquisa - CAPPesq da Diretoria Clnica do Hospital das Clnicas da Faculdade de Medicina da Universidade de So Paulo (FMUSP).

Os pacientes foram selecionados a partir do Ambulatrio de Otoneurologia, da Disciplina de Otorrinolaringologia da FMUSP aps explanao, aceitao e assinatura do termo de consentimento livre e esclarecido.

Foram includos os indivduos com distrbio equilbrio corporal por AVB, devendo ter finalizado tratamento pela RV sem obter resultado satisfatrio. Os critrios de excluso foram leses em cavidade oral e lngua, tabagismo, implantes eltricos como marcapassos cardacos, doenas neurodegenerativas, leses ortopdicas de membros inferiores.

Os pacientes includos no estudo foram avaliados pela histria clnica, exame otorrinolaringolgico, exame dos pares cranianos, provas do equilbrio e cerebelares, eletronistagmografia, prova rotatria pendular decrescente (PRPD) e pelo protocolo do Teste de Integrao Sensorial (TIS) da Posturogafia Dinmica Computadorizada (PDC).

Aps a caracterizao clnica, os pacientes foram ento submetidos interveno com o equipamento BrainPort: Foram oferecidas aos pacientes tarefas que apresentam dificuldade progressiva de mudana postural durante a utilizao do equipamento que duraram 15 minutos por sesso, em duas sesses dirias realizadas em intervalos de 3 a 4 horas. O treinamento foi realizado ao longo de 6 dias intercalados (3 vezes por semana, durante 2 semanas) totalizando 12 sesses. A avaliao da resposta clnica ao tratamento foi feita pelo TIS da PDC e por uma escala anlogo-visual (EAV) que caracteriza a evoluo dos sintomas segundo trs critrios:

- remisso (R): corresponde a 100% de alvio dos sintomas.

- melhora parcial (MP): corresponde a alvio entre 50% e 90% dos sintomas.

- sem melhora (SM): corresponde a alvio percentual dos sintomas abaixo de 50%.

Para a anlise dos resultados da PDC (TIS) foram considerados a anlise sensorial e o ndice de equilbrio (IE).


Equipamento

Dois componentes integram o aparelho BrainPort:

(1) uma placa de 2x2 cm acoplada a um acelermetro contendo 100 eletrodos colocada na superfcie da lngua e detecta a inclinao e movimentao da cabea, de acordo com o deslocamento corporal;
(2) um dispositivo que contm microcontroladores, processador de sinal, bateria, timer e controle de uso (Figura 1).


Figura 1. Aparelho BrainPort: dispositivo oral e controlador.



A estimulao na superfcie lingual criada por uma seqncia de pulsos. O paciente controla o nvel de voltagem e um circuito de segurana monitora a sada de estmulos desativando o sistema se o limiar de corrente pr-definido for ultrapassado. O paciente capaz de ligar o equipamento, ajustar a intensidade de estimulao e centralizar o estmulo na placa de eletrodos utilizando os controles.

O uso do equipamento requer uma sesso de orientao na qual o paciente deve aprender como utilizar o estmulo percebido na lngua e corrigir sua postura para mant-lo no centro da placa. O paciente inicia o treinamento na posio sentada ou ereta com sua cabea centralizada e esta posio gravada por um sensor que a utilizar como referncia-zero. Nesse momento, o estmulo realizado no centro da placa e corresponde ao centro da lngua. Com o deslocamento corporal, o estmulo tambm se move e o paciente ser instrudo a manter a estimulao centralizada - no meio da placa de eletrodos - como resposta a sua correo postural.


Protocolo de treinamento

DIA 1 - Avaliao atravs da PDC

- 1 sesso de 15 minutos de treinamento
- Intervalo de 3 a 4 horas.
- 2 sesso de 15 minutos de treinamento

DIAS 2 a 6 - O procedimento foi repetido do segundo ao sexto dias de treinamento. Ao fim da segunda sesso no sexto dia, os pacientes foram submetidos avaliao pela PDC e aplicao da EAV.

A anlise estatstica inclui um desenho de descrio dos casos.


RESULTADOS

A amostra constituiu-se de 5 casos de arreflexia vestibular ps-calrica bilateral, 4 pacientes do sexo masculino e 1 do sexo feminino com idade que variou de 54 a 74 anos (mdia de 60,6).

Alm de no apresentarem resposta estimulao ps calrica bilateral, todos os pacientes estudados apresentaram ausncia de resposta ao estmulo rotacional da PRPD.

O diagnstico etiolgico e a idade podem ser observados na Tabela 1.




O ndice final de equilbrio (IE) da PDC pr e ps tratamento tem sua distribuio representada na Tabela 2, com mdia de 34,8 pr e 61,0 ps treinamento.



Os resultados da melhora clnica com o tratamento proposto utilizando o equipamento BrainPort esto expostos no Grfico 1, de acordo com os critrios da EAV. A melhora clnica ocorreu em 100% dos casos, 2 com remisso dos sintomas (40%) e 3 com melhora parcial (60%) no ltimo dia de tratamento.


Grfico 1. Distribuio dos pacientes quanto melhora clnica aps o tratamento com o BrainPort.



Os dados de PDC antes e aps a utilizao do BrainPort tambm foram registrados e so reportados aqui na Figura 2.


Figura 2. Anlise Sensorial do paciente 5 pr e ps tratamento com o Brainport. SOM= funo somatossensorial; VIS=funo visual; VEST= funo vestibular; PREF= preferncia visual. Obs: as barras escuras representam desempenho inferior ao padro de normalidade para a idade.



DISCUSSO

Na busca por terapias ainda mais efetivas no tratamento das doenas vestibulares, surgiu o equipamento BrainPort que realiza uma estimulao eletrottil na superfcie da lngua - canal de substituio sensorial - e transmite ao SNC informaes sobre o posicionamento da cabea (12, 13). Provavelmente, o sistema de substituio sensorial de maior sucesso at o presente o Braille, que possibilita a "leitura" de informaes atravs da ponta dos dedos, substitutos sensoriais (9, 10). Com o treinamento, os indivduos so condicionados a usar a informao proveniente de um equipamento de substituio sensorial recuperando informaes de um sistema danificado. Assim, o SNC capaz de reorganizar um dano ou perda sensorial. Todos estes aspectos citados fundamentam-se nos atuais conceitos de neurotransmisso por difuso no-sinptica (NDN).

A arreflexia vestibular bilateral (AVB) uma condio clnica que impe inmeras limitaes e oferece poucas possibilidades de melhora. Embora no seja freqente em pacientes portadores de desequilbrio corporal, sua morbidade exige que procuremos mtodos, que se no resolutivos, ao menos ofeream aos pacientes uma melhor qualidade de vida. As limitaes impostas aos pacientes com AVB incluem a falta de nitidez da imagem que prejudica a leitura e a direo de veculos. Apresentam ainda importante desequilbrio na marcha, que lhes tira a firmeza de deambulao, prejudicando seu deslocamento principalmente em ambientes externos (5,6,14).

Nossa inteno neste estudo foi avaliar a capacidade desse equipamento de substituio sensorial (BrainPort) melhorar os ndices de equilbrio na AVB em pacientes j submetidos reabilitao vestibular convencional, a partir de onde no h tratamento preconizado. Neste estudo avaliamos uma amostra de 2 casos de ototoxicidade (40% da amostra) que se assemelha ao predomnio relatado em literatura (5, 6). Os demais correspondem s etiologias traumtica, infecciosa e idioptica, que fazem parte das etiologias responsveis pela AVB.

Quanto aos critrios de avaliao, utilizamos no s o exame eletronistagmogrfico (ENG) como a PRPD. O exame mais utilizado na investigao de disfunes labirnticas a ENG, que permite a anlise da resposta de cada labirinto separadamente, mas, no entanto no documenta a faixa de freqncia fisiolgica correspondente ao reflexo vestbulo-ocular. Assim, para registro de baixas e altas freqncias de acelerao angular (0,1 a 1Hz), utilizamos a PRPD que possibilita a avaliao da funo vestibular bilateralmente (17). A PRPD o padro-ouro para o diagnstico das perdas vestibulares bilaterais, uma vez que possvel haver ausncia de resposta ENG, mas com resposta presente em outros testes.

A PDC permite testar e quantificar a estabilidade postural em diversas condies, medindo a participao e a interao de diversas aferncias sensoriais (visual, vestibular e somatossensorial). Avalia objetivamente o impacto da perda vestibular e seleciona os sistemas comprometidos na manuteno do equilbrio. Na AVB, o maior prejuzo observado nas condies 5 e 6, tipicamente vestibulares, com perda rpida do equilbrio e quedas. No exemplo de PDC (Figura 2) ps tratamento, no houve recuperao do sistema vestibular, mas a potencializao da participao visual e proprioceptiva foi decisiva na melhora clnica do paciente, bem como na elevao final do IE - 50 (18).

Em estudo prvio, quando avaliamos o resultado da Reabilitao Vestibular (RV) em pacientes com AVB, 87,5% dos indivduos referiram melhora, e, mesmo com descries diferenciadas, foram unnimes em relatar o aumento da estabilidade corporal (19). Neste novo estudo, dados preliminares sugerem que o BrainPort atuou de maneira eficiente como substituto sensorial na recuperao do equilbrio corporal, superando a melhora previamente obtida pela RV convencional tanto na avaliao subjetiva da EAV, quanto na avaliao objetiva da PDC.

Os resultados iniciais comprovam que o tratamento promissor e acreditamos que novas tecnologias possam ser desenvolvidas com o intuito de manter a estimulao sensorial, at em situaes dinmicas e de movimentao corporal. O estudo prosseguir com maior nmero de pacientes para obter dados estatsticos que validem nossa hiptese.


CONCLUSO

Nossos dados preliminares sugerem que o BrainPort atuou de maneira eficiente como substituto sensorial na recuperao do equilbrio corporal, superando a melhora previamente obtida pela RV convencional.


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1. Mestre em Medicina. Mdica Estagiria do Setor de Otoneurologia do HCFMUSP.
2. Doutor em Medicina. Assistente Doutor do Setor de Otoneurologia do HCFMUSP.

Instituio: Disciplina de Otorrinolaringologia do Hospital das Clnicas da FMUSP.

Endereo para correspondncia: Camila de Giacomo Carneiro Barros / Depto de ORL do HCFMUSP - Disciplina de Otorrinolaringologia do Hospital das Clnicas da FMUSP - Servio do Prof. Ricardo Ferreira Bento
Rua Dr. Enas de Carvalho Aguiar, 255 6 andar - Sala 6021
CEP 05403-000 - So Paulo / SP - Brasil
Telefax: (11) 3088 0299 - E-mail: camigcbarros@uol.com.br

Trabalho submetido e aplicada a definio

Este artigo foi submetido no SGP (Sistema de Gesto de Publicaes) da R@IO em 27 de maio de 2007 s 20:58:51. Artigo aceito em 12 de agosto de 2007 s 20:07:55.
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