A reabilitação de AVC em casa está próxima

Especialista da Universidade de Houston cria fone de ouvido portátil para EEG

Por Laurie Fickman 713-743-8454

8 de agosto de 2023

O mundo da reabilitação de AVC em casa está cada vez mais próximo, uma notícia incrível para as 795.000 pessoas nos Estados Unidos que sofrem anualmente um AVC. Uma nova interface cérebro-computador portátil e de baixo custo que conecta o cérebro de pacientes com AVC a exoesqueletos motorizados para fins de reabilitação foi validada e testada na Universidade de Houston.

“Projetamos e validamos um fone de ouvido de eletrodo seco, móvel, sem fio, fácil de usar, para gravações de eletroencefalografia do couro cabeludo (EEG) para interface cérebro-computador de circuito fechado (BCI) e aplicativos de Internet das Coisas (IoT)”, relata o professor Jose Luis Contreras-Vidal, Hugh Roy e Lillie Cranz Cullen Distinguished Professor de engenharia elétrica e de computação, na revista Sensors. Contreras-Vidal é pioneira internacional em interfaces cérebro-máquina não invasivas e invenções de dispositivos robóticos.

Uma interface cérebro-computador baseada em EEG (BCI) é um sistema que fornece um caminho entre o cérebro e dispositivos externos por meio da interpretação de EEG. Em outras palavras, o dispositivo lê sua mente, interpretando a atividade do cérebro para iniciar o movimento robótico. As interfaces cérebro-máquina baseadas no EEG do couro cabeludo também têm o potencial de promover a plasticidade cortical após o acidente vascular cerebral, o que demonstrou melhorar os resultados da recuperação motora. O fone de ouvido ajustável, projetado a partir de componentes comerciais disponíveis no mercado, pode acomodar 90% da população. Há uma patente pendente tanto para o algoritmo BCI quanto para o suporte de eletrodo seco de autoposicionamento que permite o autoposicionamento vertical ao separar o cabelo do usuário para garantir o contato do eletrodo com o couro cabeludo.

“Usamos uma abordagem multifacetada que equilibrou interoperabilidade, custo, portabilidade, usabilidade, formato, confiabilidade e operação em circuito fechado”, disse Contreras-Vidal.

No protótipo atual, cinco eletrodos de EEG foram incorporados no suporte do eletrodo abrangendo os córtices sensório-motores e três sensores de pele foram incluídos para medir o movimento dos olhos e o piscar. Uma unidade de movimento inercial, que mede o movimento da cabeça, permite um sistema portátil de imagem cérebro-corpo para aplicações BCI.

“A maioria dos sistemas BCI comerciais baseados em EEG estão ligados a hardware de processamento imóvel ou requerem programação ou configuração complexa, tornando-os difíceis de implementar fora da clínica ou laboratório sem assistência técnica ou treinamento extensivo. Um sistema BCI portátil e sem fio é altamente preferido para que possa ser usado fora do laboratório em aplicações móveis clínicas e não clínicas em casa, no trabalho ou no lazer”, disse Contreras-Vidal.

A invenção resolve uma série de necessidades.

“Os atuais amplificadores EEG comerciais e fones de ouvido BCI são proibitivamente caros, carecem de interoperabilidade ou não fornecem sinal de alta qualidade ou operação em circuito fechado, que são vitais para aplicações BCI”, disse Contreras-Vidal.