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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unb.br/handle/10482/20105
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Title: Instrumentação e controle em ciclismo assistido por estimulação elétrica para indivíduos com lesão medular
Authors: Fonseca, Lucas Oliveira da
Orientador(es):: Bó, Antônio Padilha Lanari
Assunto:: Estimulação elétrica
Sistema nervoso
Esporte adaptado
Reabilitação
Issue Date: 4-May-2016
Citation: FONSECA, Lucas Oliveira da. Instrumentação e controle em ciclismo assistido por estimulação elétrica para indivíduos com lesão medular. 2015. xii, 100 f., il. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015.
Abstract: O sistema nervoso é responsável por grande parte das funções do corpo humano. Ele pode ser dividido em sistema nervoso central e sistema nervoso periférico. O sistema nervoso central compreende o encéfalo e a medula espinhal. Uma lesão na medula espinhal, seja ela traumática ou não, pode causar rompimento dos nervos e interrupção dos caminhos neurais. Se isso acontecer, todas as funções abaixo do nível da lesão serão parcial ou totalmente comprometidas. Uma das consequências mais evidentes de lesão medular é a perda da função motora. Uma lesão de nível torácica ou mais baixa torna a pessoa paraplégica, e uma lesão de nível cervical torna a pessoa tetraplégica. Além disso, essa condição pode acarretar incontinência urinária, perda de densidade óssea, disfunções sexuais e depressão. Além de fisioterapia tradicional, existem outras técnicas utilizadas na reabilitação. Entre elas, estimulação elétrica funcional possui a vantagem de potencializar a plasticidade do sistema nervoso ao estimular, simultaneamente, fibras nervosas aferentes e eferentes. Este trabalho estuda o uso dessa técnica para estimular membros inferiores de indivíduos para ciclismo em um contexto de reabilitação e esporte. São realizado testes com diferentes estratégias de controle e seus resultados são comparados entre si e com a literatura. Os resultados dos testes mostram que o controle em malha fechada com um controlador PI e uma segunda malha de controle que se adequa à cadência da pedalada proporciona um exercício que pode demorar mais de 5 minutos. Conclui-se que a estimulação elétrica, aliada à estratégias de controle em malha fechada, é uma tecnologia promissora para a reabilitação e prática de ciclismo em indivíduos com lesão medular.
Abstract: The nervous system is responsible for many of the human body functions. It can be divided in central nervous system and peripheral nervous system. The central nervous system is the the brain and the spinal cord. A spinal cord injury, traumatic or not, can cause nerve’s ruptures and neural pathway’s disruptions. Were it to happen, all body functions below the injury level would be partially or completely compromised. One of the most apparent consequence is the loss of motor function. A thoracic or lower level injury will make the person paraplegic, and a cervical level injury will make the person quadriplegic. Furthermore, this condition can cause urinary incontinence, loss of bone density, sexual dysfunction and depression. Besides traditional physiotherapy, there are other techniques used in rehabilitation. Among them, functional electrical stimulation has the advantage of induce the nervous system’s plasticity as it stimulates, at the same time, efferent and afferent neural fibers. This work investigates this technique to stimulate individual’s lower limbs for cycling in the context of rehabilitation and sport. Test with different control strategies are performed and the results are compared to each other and to the literature. The test’s results show that closed loop control with a PI controller and a second loop that adapts to the cadence provides a longer than 5 minutes exercise session. It is concluded that electrical stimulation, along closed loop strategies, is a promising technology for rehabilitation and cycling for spinal cord injury individuals.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
DOI: http://dx.doi.org/10.26512/2015.12.D.20105
Appears in Collections:ENE - Mestrado em Engenharia Elétrica (Dissertações)

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