A tecnologia de estimulação elétrica funcional (FES) usa pulsos elétricos de baixa energia para produzir artificialmente movimento corporal em indivíduos paralisados por lesões no sistema nervoso central. A tecnologia foi projetada especificamente para gerar contrações musculares em membros paralisados, permitindo funções como agarrar, andar, urinar e ficar de pé. Inicialmente, a aplicação da FES tinha como objetivo projetar neuropróteses para substituir permanentemente funções danificadas e ajudar pacientes com lesões na medula espinhal, traumatismos cranianos, derrames e outras doenças neurológicas. Isso significa que o paciente precisa usar o dispositivo toda vez que quiser executar uma função desejada.
A FES, às vezes chamada de estimulação elétrica neuromuscular (EENM), tem sido usada para fornecer terapia para retreinar funções de movimento voluntário, como agarrar, alcançar e andar.
Nesse caso, a FES é usada como uma terapia de curto prazo com o objetivo de restaurar a função autônoma em vez de tornar o paciente dependente do dispositivo FES por toda a vida, sendo, portanto, chamada de terapia de estimulação elétrica funcional (FET ou FEST). Resumindo, o FEST é uma intervenção de curto prazo que ajuda o sistema nervoso central de um indivíduo a reaprender a desempenhar funções prejudicadas, em vez de torná-lo dependente de uma neuroprótese pelo resto da vida. O ensaio clínico inicial de Fase II, conduzido no KITE no Instituto de Reabilitação de Toronto, concentrou-se na aplicação do FEST para funções como agarrar, alcançar e andar.
Neurônios são células eletricamente ativas. As informações nos neurônios são codificadas e transmitidas na forma de impulsos elétricos chamados potenciais de ação, que representam mudanças transitórias no potencial celular de aproximadamente 80–90 mV. Os sinais neurais são modulados em frequência, o que significa que o número de potenciais de ação por unidade de tempo é proporcional à força do sinal transmitido. As frequências típicas do potencial de ação estão entre 4 e 12 Hz. A estimulação elétrica pode induzir artificialmente esse potencial de ação alterando o potencial elétrico da membrana da célula nervosa. Os dispositivos FES usam essa propriedade para estimular eletricamente as células nervosas, que podem então ativar ainda mais os músculos ou outros nervos.
No entanto, cuidados especiais devem ser tomados ao projetar dispositivos FES seguros porque a corrente que passa pelo tecido pode causar efeitos indesejáveis, como diminuição da excitabilidade ou morte celular.
A FES normalmente funciona estimulando nervos ou pontos onde os nervos encontram os músculos. Os feixes nervosos estimulados incluem nervos motores (nervos descendentes do sistema nervoso central para os músculos) e nervos sensoriais (nervos ascendentes dos órgãos dos sentidos para o sistema nervoso central). A corrente elétrica pode estimular nervos motores e sensoriais. Em certas aplicações, os nervos são estimulados para gerar atividade muscular local, ou seja, a estimulação tem como objetivo produzir contração muscular direta. Em outras aplicações, a estimulação é usada para ativar reflexos simples ou complexos.
Contexto históricoO uso da eletroestimulação remonta ao antigo Egito, quando se acreditava que colocar peixes elétricos na água em contato com humanos tinha efeitos terapêuticos. A FES foi originalmente chamada de eletroterapia funcional e foi proposta por Liberson. Foi somente em 1967 que o termo "estimulação elétrica funcional" foi estabelecido por Moe e Post e usado em uma patente. A patente Offner descreve um sistema para tratar queda do pé. A primeira geração de dispositivos FES disponíveis comercialmente tratava a queda do pé estimulando o nervo sural.
Lesões na medula espinhal interferem nos sinais elétricos entre o cérebro e os músculos, causando paralisia abaixo da lesão. A principal aplicação do FES é restaurar a função dos membros e regular a função dos órgãos. O FES também é usado para tratar dor, pressão e prevenção de úlceras.
Após um derrame, os nervos periféricos se regeneram a uma taxa de aproximadamente 1 mm por dia. Com o tempo, o progresso do reparo nervoso é limitado pela regulação negativa dos mecanismos regenerativos. Foi demonstrado que a FES é eficaz no controle da dor, reduzindo luxações do ombro e acelerando a extensão e a velocidade do retorno ao movimento. Estudos mostram que os benefícios do FES são duradouros, durando pelo menos 24 meses.
A queda do pé é um sintoma comum de hemiplegia e é caracterizada pela falta de dorsiflexão do pé durante a fase de balanço da marcha. A FES pode compensar efetivamente a falta de dorsiflexão durante a marcha. Quando o calcanhar estiver prestes a deixar a posição de caminhada, o estimulador enviará estímulo ao nervo sural, fazendo com que os músculos de dorsiflexão se contraiam.
Em resumo, a tecnologia FES tem um impacto significativo na qualidade de vida de pacientes com lesão medular, ajudando-os a recuperar certas habilidades funcionais e, assim, melhorando sua vida social e saúde mental. Mas quando olhamos para o futuro, o que podemos pensar é se essa tecnologia pode ter aplicações mais amplas e ajudar mais pacientes com diferentes doenças a recuperar sabedoria e possibilidades na vida?