O AVC continua a ser um problema de saúde global significativo, afectando as taxas de mortalidade e incapacidade, apesar dos avanços na prevenção e no tratamento. A recuperação motora após um AVC é muitas vezes inadequada, com muitos sobreviventes a enfrentarem deficiências nas extremidades superiores e inferiores que afetam as atividades diárias. As interfaces cérebro-computador (BCIs) oferecem um caminho promissor para a reabilitação motora, utilizando a atividade neural para controlar dispositivos externos. Este estudo investiga a eficácia de um sistema BCI empregando imagens motoras, estimulação elétrica funcional (FES) e feedback visual utilizando um avatar 3D para melhorar a função das extremidades superiores e inferiores em doentes com AVC. Dezanove participantes foram submetidos a tratamentos consecutivos de BCI, tendo sido realizadas avaliações antes e depois de cada tratamento para avaliar os resultados funcionais.

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O estudo implementou uma nova abordagem terapêutica para doentes com AVC utilizando a tecnologia Cérebro-Computador (BCI) combinada com Estimulação Elétrica Funcional (FES) e feedback visual realista de avatar 3D. Os pacientes usaram bonés de EEG sem fios com 16 elétrodos ativos cobrindo o córtex sensório-motor durante as sessões de terapia. Para a terapia da extremidade superior (UE), os doentes sentaram-se com os antebraços apoiados numa mesa com elétrodos FES de superfície fixos aos extensores do punho. Durante a terapia dos membros inferiores (LE), os doentes sentaram-se com a perna afetada ligeiramente elevada e os elétrodos FES foram colocados nos dorsiflexores do punho e do pé.

A terapia de imagiologia motora melhorada por BCI mostra resultados promissores em avaliações clínicas

Durante as sessões de terapia, os pacientes realizavam tarefas de Imagens Motoras (IM), imaginando a dorsiflexão do respetivo lado. O BCI forneceu feedback visual e propriocetivo sincronizado se a instrução do MI correspondesse ao lado classificado do MI. As sessões de terapia consistiram em três execuções com 40 ensaios de IM cada, e os dados de EEG foram utilizados para treinar o classificador. As avaliações clínicas incluíram escalas como a Avaliação de Fugl-Meyer (FMA), o Índice de Barthel (BI), a Escala de Ashworth modificada (MAS), o teste de marcha de 10 metros (10MWT) e o teste Timed Up and Go (TUG). Foram realizadas análises estatísticas para avaliar as alterações nas escalas clínicas e no desempenho do BCI.

Estudo revela características-chave dos doentes e métricas de tratamento na reabilitação do AVC

As características iniciais dos doentes mostraram uma idade mediana de 53,1 anos, com um tempo mediano desde o AVC de 23,6 meses. A maioria dos doentes apresentou um acidente vascular cerebral isquémico com lesões em diversas localizações. A mediana da pontuação FMA-UE antes do tratamento com UE foi de 19,0 pontos. O tempo médio entre tratamentos foi de 7,4 meses, com uma velocidade média de marcha de 1,2 m/s antes do tratamento LE. As análises estatísticas tiveram como objetivo avaliar os efeitos da aprendizagem do IM e a relação entre o desempenho do BCI durante os tratamentos UE e LE, com valores de p corrigidos para a multiplicidade.

Melhorias após tratamentos BCI para extremidades superiores e inferiores

O estudo observou melhorias na função motora e nas atividades de vida diária em doentes com AVC submetidos a tratamentos de interface cérebro-computador (BCI) para as extremidades superiores (UE) e extremidades inferiores (LE). Para o tratamento da UE, os doentes apresentaram aumentos significativos nas pontuações da Avaliação Fugl-Meyer para a Extremidade Superior (FMA-UE) (p < 0,001), pontuações do Índice de Barthel (BI) (p < 0,001) e reduções na espasticidade do punho e dos dedos (p < 0,001). Da mesma forma, o tratamento com LE resultou numa melhoria da velocidade da marcha (p = 0,001), nos escores de BI (p = 0,049) e numa redução da espasticidade do tornozelo (p = 0,011). Foram alcançados limites clinicamente relevantes para a FMA-UE, BI, Escala de Ashworth Modificada (MAS), Teste de Marcha de 10 Metros (10MWT) e Teste Timed Up and Go (TUG). Não houve diferenças significativas nas alterações do BI e do FMA-UE entre os tratamentos UE e LE, mas o tratamento combinado mostrou melhorias significativas tanto no FMA-UE (p = 0,002) como no BI (p = 0,007). O desempenho do BCI melhorou durante as sessões de tratamento com UE (p = 0,020), mas não durante as sessões de tratamento com LE (p = 0,102). O desempenho mediano do BCI foi superior no LE em comparação com o tratamento UE (p = 0,020), com uma correlação moderada entre o desempenho do BCI UE e LE (ρ = 0,614, p = 0,020).

O estudo avaliou os efeitos dos tratamentos de Interface Cérebro-Computador (BCI) na função motora das extremidades superiores (UE) e das extremidades inferiores (LE) em doentes com AVC. Para o tratamento do UE foi utilizada a Avaliação Fugl-Meyer para a Extremidade Superior (FMA-UE), que apresentou uma melhoria média significativa de 4,2 pontos, com uma melhoria média de 22%. A maioria dos doentes, apesar do comprometimento grave, demonstrou uma melhoria notável. Além disso, as Atividades da Vida Diária (AVDs) e a espasticidade do punho melhoraram, mesmo no doente que não apresentou melhoria da FMA-UE. Da mesma forma, o tratamento LE mostrou um aumento da velocidade de marcha (TC10M) em média 0,15 m/s, com uma melhoria de 23%. Os doentes também melhoraram nas AVD e a espasticidade do tornozelo diminuiu.

O estudo destacou melhorias comparáveis ​​com estudos anteriores da BCI, embora empregando formação bilateral e diferentes mecanismos de feedback. Apesar do grave comprometimento, os doentes mostraram motivação e progressos significativos nos tratamentos UE e LE. Além disso, o estudo revelou melhorias sustentadas na função motora mesmo após a interrupção do tratamento. Os doentes relataram evidências anedóticas de melhoria das atividades diárias, mobilidade e qualidade de vida.

Estudos futuros pretendem explorar sessões prolongadas de tratamento e variações na intensidade do treino. Notavelmente, os doentes demonstraram aprendizagem e melhoria no desempenho do MI ao longo do tempo, indicando capacidades intrínsecas para a utilização do BCI. Embora o desempenho do BCI tenha sido geralmente mais elevado durante o tratamento com LE, correlacionou-se com o desempenho do tratamento UE, sugerindo fatores consistentes específicos do doente que influenciam o desempenho do BCI. A precisão da classificação para o controlo do BCI ultrapassou os limites de significância, comparável ao desempenho em indivíduos saudáveis, mostrando a viabilidade e eficácia das intervenções do BCI na reabilitação do AVC.

Estudo identifica limitações na investigação de treino de interface cérebro-computador dos membros superiores

O presente estudo reconhece certas limitações que devem ser abordadas em pesquisas futuras. Embora as melhorias após o treino da Interface Cérebro-Computador (BCI) da extremidade superior (UE) estejam alinhadas com os achados da literatura existente, a falta de um grupo BCI UE separado como controlo limita a capacidade de comparar as melhorias alcançadas pelos doentes submetidos tanto à UE como à extremidade inferior (LE) Formação BCI contra aqueles que apenas recebem formação LE BCI. Além disso, embora a amostra de doentes apresente heterogeneidade no tipo de AVC e na localização da lesão, o seu tamanho continua a ser pequeno, necessitando de coortes maiores para insights mais abrangentes sobre as melhorias observadas e a sua correlação com as características do AVC.

A monitorização em tempo real revela o papel da neuroplasticidade na recuperação funcional

Sebastián-Romagosa et al. (2020b) destacam o potencial único das terapias BCI para monitorizar a atividade cerebral durante o tratamento, oferecendo insights sobre os mecanismos de neuroplasticidade que impulsionam melhorias funcionais. No presente estudo, 19 doentes com AVC foram submetidos a treino BCI envolvendo imagiologia motora (IM), estimulação elétrica funcional (FES) e um avatar 3D durante 25 sessões cada para extremidades superiores e inferiores. O feedback em tempo real foi fornecido através do FES e do avatar. Foram observadas melhorias significativas nas extremidades alvo e nas atividades diárias após o tratamento com UE BCI, incluindo melhorias na função motora e reduções na espasticidade. O tratamento subsequente com LE BCI melhorou ainda mais a espasticidade do tornozelo, a mobilidade, o equilíbrio e a velocidade de marcha, indicando benefícios adicionais dos tratamentos sequenciais.

A acessibilidade aos dados é restrita devido aos regulamentos de privacidade, e os pedidos de acesso aos conjuntos de dados devem ser dirigidos à parte responsável. A aprovação ética foi obtida e os participantes forneceram consentimento informado. O financiamento para o estudo foi fornecido pela FFG, Áustria.

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