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"DISPOSITIVO PARA AVALIAR E TREINAR A FORÇA DA LÍNGUA"
A presente invenção trata-se de um dispositivo para avaliar e treinar a força da língua, indicado para pessoas com alterações na força desse órgão. Esse dispositivo avalia de forma simples e objetiva a força da língua e exercita de forma progressiva a força e a agilidade da língua.
A língua participa de uma série de funções essenciais ao ser humano, como a respiração, fala, mastigação e deglutição. É preciso que a força da língua esteja adequada para que essas funções sejam desempenhadas de forma harmoniosa. Várias patologias promovem a diminuição da força da língua, dentre elas, a respiração oral, doenças neurológicas, desordens músculo-degenerativas ou mesmo hábitos orais deletérios, resultando em prejuízo no desempenho dessas funções.
O fonoaudiólogo, em sua prática clínica, precisa avaliar a força da língua para, posteriormente, traçar seu plano de terapia. Para que o sucesso terapêutico seja alcançado, é necessário que o profissional realize uma avaliação fidedigna. No entanto, a avaliação da força da língua é realizada, na maioria das vezes, de maneira subjetiva, por meio da palpação e da observação do profissional avaliador. Um método bastante utilizado é o de contrarresistência, no qual é solicitado ao paciente que protrua a língua e empurre-a contra o dedo enluvado do avaliador e/ou contra uma espátula posicionada verticalmente a poucos centímetros da boca. No entanto, a subjetividade dessa avaliação não permite a obtenção de dados quantitativos da força e dificulta o acompanhamento terapêutico (Dickerson, J.R.E. Moi Biol., 1985, v.183, p.553; Marky, L.A., Curry, J., Breslauer; Molecular basis of câncer, Part B. Alan R. Liss, 1985; Starcevic et. al, Eur. J.Med.Chem., v.41(8), p.925-939; Szpakowska, I. et. al. Electroanalysis, v.18, p.1422-1430. Clercq, E., J. Med. Chem., v.23, p.787-795, 1980. Cory1M., Tidwell R.R, Fairley T.A., J. Med. Chem. v.35, p.431-438, 1992; Jansen K., Lincoln P., NordBn' B., Biochemistry, v.32, p.6605-6612, 1993).
Alguns métodos relatados na literatura para avaliação da força Iingual utilizam sensores de força ou pressão, fixados aos dentes por meio de resinas adesivas (Proffit, W. R.; Kydd, W. L.; Wilske, G. H.; Taylor, D. T. Intraoral pressures in a young adult group (Journal of Dental Research, v. 43, p. 555-562, 1964.), (Posen, A. L. The influence of maximum perioral and tongue force on the incisor teeth. The Angle Orthodontist. v.42, n.4, p.285-309, 1972). A grande desvantagem desse tipo de instrumentação é a dificuldade de acomodação dos sensores nos pontos idealizados e posteriormente a reprodução no posicionamento dos sensores para reavaliações comparativas, como por exemplo, pré e pós-terapia muscular.
McWiIIiams e Kent mediram a força máxima de protrusão da língua por meio de um instrumento que media o deslocamento de uma mola. Em uma das extremidades da mola havia um disco onde a língua deveria realizar a força, na outra extremidade, um cabo de acrílico para que o paciente pudesse segura-lo, posicionando na cavidade oral. Os valores eram obtidos em escala de 0 a 10. Nesse caso, as medidas não são confiáveis, uma vez que parte da força poderia estar sendo gerada pela mão do paciente empurrando o cabo em direção à boca (Mcwilliams, A. R.; Kent, J.N. Effect on protrusive tongue force of detachment of the genioglossus muscle. The Journal of the American Dental Association. v. 86, n. 6, p. 1310-1317, 1973.).
Rumburg criou um aparelho para medição e treinamento da força da língua. O equipamento constituía-se de uma base que suportava uma haste com uma lâmina em posição vertical a qual os indivíduos deviam empurrar usando a língua. O deslocamento horizontal da lâmina fazia movimentar uma mola, a qual, por sua vez, fazia girar o ponteiro de um mostrador com uma escala arbitrada pelo inventor. Na estrutura de suporte projetava-se um local de repouso para o queixo o qual determinava a posição do paciente em relação ao aparelho. A desvantagem desses instrumentos baseados no deslocamento de uma mola é que eles não são sensíveis a pequenas alterações de força (Pedido de patente US4585012).
Frohlich e colaboradores utilizaram cânulas abertas posicionada nos espaços interdentais. Cada cânula foi embutida em acrílico e permanecia unida aos dentes, projetando-se de 2 a 3 mm da superfície Iingual do dente. A extremidade aberta da cânula encontrava-se voltada para o interior da cavidade oral podendo ser tocada pela língua, e o corpo da cânula passava ao longo da superfície Iingual dos dentes, curvando-se próximo ao dente mais distai da arcada dentária e retornando ao longo da superfície bucal dos dentes posteriores onde estava conectada a um tubo que passava pela comissura Iabial terminado em um sistema de medição de pressão extraoral que consistia de um recipiente contendo água e ar comprimido, um transdutor de pressão e uma válvula de controle de fluxo. A pressão ocasionou o escape de um fluxo de água pela extremidade aberta da cânula. Quando essa extremidade era tocada pela língua, uma resistência ao escape da água era gerada. A pressão da água era medida e gravada pelo transdutor de força. Tal pressão refletia a pressão da língua sobre a cânula. A água que fluía da cânula era deglutida pelo participante. Esse aparelho, no entanto, não podia ser utilizado com pacientes com dificuldade de deglutição, devido ao risco de aspiração de água (Frohlich, K.; Thuer, U.; Ingervall, B. Pressure from the tongue on the teeth in young adults. TheAngIe Orthodontist. v.61, n.1, p.17-24, 1990). O aparelho para medição da força de protrusão da língua, desenvolvido
pelo grupo de Biomecânica da UFMG é composto por um conjunto pistão- cilindro acoplado a um protetor oral duplo de silicone e a uma haste de acionamento do êmbolo. O conjunto pistão-cilindro é, por sua vez, acoplado hidrauIicamente a um transdutor de pressão, cujo sinal em pressão é transmitido, por meio de uma placa de aquisição de dados, a um computador pessoal. No entanto, esse aparelho é grande e pesado, o que dificulta o seu transporte. (Motta, A. R.; Perim, J. V.; Perilo, Τ. V. C.; Las Casas, E. B.; Costa, C. G.; Magalhães, F. E.; Saffar, J. Μ. E. Método objetivo para medição de forças axiais da língua. Revista CEFAC. v. 6, n. 2, p. 164-169, 2004). Miller e colaboradores desenvolveram um aparelho para medir a força
da língua. O elemento receptor de força consistia em uma placa de metal coberta por um elemento descartável e fixada em uma haste de comprimento regulável que fazia o acoplamento da placa com um sensor de força do tipo extensômetros elétricos resistivos. Esse conjunto placa-haste-sensor é fixado em um disco posicionado verticalmente, ao qual podiam ser fixados outros sensores. O disco, ao ser girado, modifica o posicionamento da placa e o sentido da força necessária para empurrá-la e assim, possibilita a medição da força da língua nas múltiplas direções e sentidos. O suporte do aparelho abriga o transdutor e o sistema eletrônico. O sinal gerado pelo transdutor é processado eletronicamente para a produção de um sinal de saída. Durante a medição o paciente encontra-se posicionado de frente para o aparelho com o queixo sobre um suporte, exercendo força com a língua sobre o elemento receptor da força. O aparelho podia ser usado, também, na terapia de reabilitação da força lingual. Nesse caso, outra haste servia como força de resistência. A nova haste apresentava uma mola que forneceu uma resistência à compressão variável (Pedido de patente US20080183107).
Durante os exercícios o paciente exerce força com a língua sobre o elemento receptor de força, resultando no deslocamento desse elemento. O aparelho, no entanto, é grande, o que dificulta o transporte.
Alguns autores utilizaram bulbos de borracha ou plástico contendo algum fluido em seu interior, os quais eram conectados por meio de tubos a um transdutor de pressão. O paciente deveria apertar o bulbo contra o palato duro com a maior força que conseguisse (Pedido de patente US5119831; Sha, B. F.
B.; England, S. J.; Parisi, R. A.; Strobel, R. J. Force production of the genioglossus as a function of muscle Iength in normal humans. Journal of
Applied Physiology. v.88, p.1678-1684, 2000; Hayashi, R.; Tsuga, K.; Hosokawa, R.; Yoshida, M.; Sato, Y.; Akagawa, Υ. A novel handy probe for tongue pressure measurement. International Journal of Prosthodontics; v. 15, n. 4, 385-388, 2002; Clark, H. M.; Henson, Ρ. A.; Barber, W. D.; Stierwalt1 J. A. G.; Sherril, M. Relationships among subjective and objective measures of the tongue strength and oral phase swallowing impairments. American Journal of Speech-Language Pathology. v. 12, p. 40-50, 2003; Mcauliffe, M. J.; Ward, E.
C.; Murdoch, B. E.; Farrell, A.M. A nonspeech investigation of tongue function in Parkinson's disease. The Journals of Gerontology. Series A, Biological Sciences and Medicai Sciences, v. 60, n. 5, p. 667-674, 2005; Bali, S.; Idel, O.;
Cotton, S.; Perry, A. Comparison of two methods for measuring tongue pressure during swallowing in people with head and neck câncer. Dysphagia. v. 21, η. 1, ρ. 28-37, 2006; Utanohara, Y.; Hayashi1 R.; Yoshikawa1 M.; Yoshida1 M.; Tsuga1 K.; Akagawa1 Υ. Standard values of maximum tongue pressure taken using newly developed disposable tongue pressure measurement device. Dysphagia. v. 23, p. 286-290, 2008). O problema desse tipo de aparatologia é a dificuldade de reprodutibilidade do posicionamento do bulbo dentro da cavidade oral e o sentido cranial de aplicação da força, que não é o mesmo da avaliação subjetiva comumente empregada na prática clínica fonoaudiológica.
Outros autores propuseram instrumentos compostos por uma placa palatal contendo sensores de força ou de pressão em sua superfície em quantidades que variavam para cada autor. Esses instrumentos avaliam a força da língua no sentido cranial, sendo incompatível com a avaliação de subjetiva de contrarresistência realizada pelos fonoaudiólogos (pedido de patente US5954673, patente US 6511441, pedido de patente US6702765; Hori, K.; Ono, T.; Nokubi, T. Coordination of tongue pressure and jaw movement in mastication. Journal of Dental Research, v. 85, n. 2, p.187-191, 2006; Kieser, J.; Singh, B.; Swain, M.; Ichim, I.; Waddell, J. N.; Kennedy, D.; Foster, K.; Livingstone, V. Measuring intraoral pressure: adaptation of a dental appliance allows measurement during function. Dysphagia. v. 23, p. 237-243, 2008).
A reabilitação da força Iingual é realizada por meio de exercícios que promovem a contração da musculatura lingual. Durante esses exercícios, alguns aparatos podem ser utilizados com o objetivo de facilitar e/ou orientar o movimento desejado pelo profissional.
Dentre os recursos disponíveis atualmente para a terapia fonoaudiológica têm-se Espátulas de Madeira Pró-Fono, que são palitos de madeira, também conhecidos como abaixadores de língua. Para serem utilizados como recursos que auxiliam no aumento de força da língua, osfonoaudiólogos posicionam a espátula verticalmente frente à cavidade oral e solicitam ao paciente que a empurre com a língua. Desse modo, tem-se um exercício de contra resistência da musculatura lingual, tipo de contração que promove ganho de força muscular. Como desvantagerh desse recurso, tem-se que o posicionamento incorreto da espátula frente à cavidade oral pode gerar compensações de grupos musculares adjacentes ou mesmo protrusão ineficiente ou exagerada da língua, agindo pouco sobre o ganho de força da língua. Outro ponto negativo é que não se tem como elevar o grau de dificuldade do exercício, sendo que a atividade a ser realizada é única, o paciente empurra a língua contra um mesmo aparato repetidas vezes. Outra questão é que, ao posicionar a espátula, o terapeuta ou mesmo o paciente utilizam forças de diferentes magnitudes de oposição à língua, por não haver uma maneira eficiente de controle.
Outro aparato existente é o Auxiliar para Afilamento Lingual, uma pequena haste de plástico que contém em sua extremidade um arco. Essa haste é posicionada verticalmente em frente à cavidade oral, como o palito, e o paciente é solicitado a afilar a língua de modo que a língua possa encaixar-se no interior do arco. O objetivo final é que essa contração promova o aumento de força da língua. As desvantagens desse recurso se assemelham àquelas da utilização das espátulas, pois o posicionamento incorreto pode gerar compensações de grupos musculares adjacentes ou mesmo protrusão ineficiente ou exagerada da língua, agindo pouco sobre o ganho de força da língua. Além disso, pacientes com grande diminuição da força lingual não conseguem realizar esse tipo de contração muscular com eficiência.
Outro instrumento disponível para ser utilizado em terapia fonoaudiológica para aumento da força e mobilidade da língua é o Exercitador Lingual Pró-Fono. Trata-se de um instrumento composto por duas bases plásticas unidas por duas hastes de fio de aço inoxidável, as quais possuem uma helicoidal na metade de cada fio de aço. O paciente é orientado a encaixar uma das bases plásticas sobre a arcada dentária superior e a outra sobre a língua. Após o encaixe o paciente deverá fazer uma força para elevar a base plástica que está sobre a língua em direção ao céu da boca. Para realizar esse movimento, a língua deve contrair-se, aumentando conseqüentemente a sua força. Um ponto positivo desse aparelho é que o mesmo permite o encaixe sobre a arcada dentária, favorecendo um apoio correto para a língua. Como desvantagens, tem-se que o movimento exercido pela língua se dá no sentido cranial, ou seja, para cima. Nesse tipo de movimento a língua pode exercer uma hipercontração do corpo e base da língua, sem haver ganho na ponta da língua. Outra questão importante é que pacientes com grande diminuição da força podem não conseguir esse tipo de movimento, e o aparelho não apresenta maneira de modificação do grau de força exigido (Jardini, R.S.; A adequação dos músculos orofaciais com o uso dos exercitadores pró-fono. Barueri, SP: Pró-Fono, 2007).
Também foi desenvolvido um aparelho para reabilitação da força da língua constituído por um mordedor com uma haste localizada em seu centro, e um corpo, que contém uma mola em seu interior. O mordedor encaixa-se na arcada dentária do paciente, a haste serve como uma barreira, sua extremidade inicial é o local onde a língua realiza a força, projetando-se para o interior do corpo do aparelho, tem sua extremidade final apoiada na mola que exerce a força de contrarresistência durante o exercício. Um pino indicador mostra a força exercida pela língua durante o exercício e um pino de graduação permite a modificação do grau de força solicitado no exercício. O corpo do aparelho é formado pelo prolongamento central, onde se encontra a haste, a mola e os pinos e duas alças para apoio das mãos do paciente. A desvantagem desse aparelho consiste no fato de, o paciente precisar segurá-lo durante a realização dos exercícios, mantendo ocupadas uma ou ambas as mãos (Pedido de patente BR0303631A).
É sabido que diversas patologias promovem a diminuição da força da língua, e que essa alteração leva a grandes prejuízos nas funções de fala, mastigação e deglutição. Mediante esses problemas o paciente necessita submeter-se à terapia fonoaudiológica para adequação da força da língua, que necessariamente deve ser precedida por uma boa avaliação. Para realização da avaliação, alguns instrumentos são propostos na literatura, mas todos apresentam várias desvantagens em sua utilização; sendo as principais, o tamanho do aparelho que muitas vezes dificulta o transporte, o sentido de avaliação da força, já que muitos aparelhos medem a força no sentido cranial, o que dificulta a comparação com a avaliação subjetiva já que para cada direção que a língua exerce força, músculos diferentes são recrutados e a falta de reprodutibilidade quanto ao posicionamento do elemento sensor na cavidade oral. Para a realização do treinamento de força, os poucos aparatos no mercado destinados à realização dos exercícios que promovem o aumento da força Iingual apresentam várias desvantagens em suas utilizações. As principais são: impossibilidade de modificação do grau de força exigido e a dificuldade de posicionamento do aparato; o que, se for feito de maneira incorreta, pode gerar compensações de grupos musculares adjacentes ou mesmo protrusão ineficiente ou exagerada da língua, agindo pouco sobre o ganho de força da mesma, ou ainda, a necessidade de apoio para as mãos. Diante desses problemas e da demanda apresentada pelos
fonoaudiólogos, foi desenvolvido um instrumento com a finalidade de avaliar e treinar a força da língua de maneira simples e eficiente. O aparelho traz consigo muitas vantagens. Dentre essas vantagens, ressalta-se a portabilidade, leveza, simplicidade no manuseio, a eliminação de possíveis erros de medição provenientes de posicionamentos incorretos do instrumento dentro da cavidade oral, possibilidade de reprodução das avaliações com o intuito de acompanhar o progresso terapêutico do paciente, possibilidade de treinamento com diferentes níveis de dificuldade, grande versatilidade do mordedor, que se adapta a cada paciente. Outra grande vantagem do aparelho proposto é que o apoio é realizado pelas arcadas dentárias, liberando as mãos do usuário para a realização de outras tarefas durante o treino.
LISTA DAS FIGURAS
A Figura 1 mostra, de forma não limitante, a vista superior do dispositivo para avaliar e treinar a força da língua.
A Figura 2 mostra a vista em perspectiva do mesmo dispositivo.
A Figura 3 mostra, na forma de diagrama de blocos, o sistema de aquisição e tratamento de dados.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A presente invenção consiste em um aparelho que compreende um mordedor (1), que se adapta à arcada dentária, possibilitando o encaixe do aparelho na cavidade oral. Uma peça base (2), que se encaixa no mordedor. Uma peça de fixação (3), que fixa o receptor e impede que o mesmo se movimente no momento da avaliação. Uma peça aplicadora (4), responsável pelo direcionamento da força Iingual ao receptor; e um receptor (5), que faz a recepção da força aplicada pela língua.
O mordedor (1) deve ser preferencialmente fabricado em material
termomoldável e possui formato côncavo. A função do mordedor é a de acomodar os dentes, fixar o aparelho à boca e permitir o encaixe da peça base (2) no centro de sua concavidade.
A peça base (2), de plástico ou outro material rígido que possibilite higienização, possui um prolongamento para encaixe no centro da concavidade do mordedor (1) e uma superfície plana para apoio do receptor (5) com quatro orifícios para encaixe da peça de fixação (3).
A peça de fixação (3), de plástico ou outro material rígido, faz a fixação do receptor (5), que está apoiado na peça base (2), impedindo que o mesmo se movimente no momento da avaliação. Esta peça possui um orifício central, de formato preferencialmente cônico, que permite a passagem de parte da peça aplicadora (4) e pelo menos uma projeção para encaixe de pelo menos um orifício da peça base (2), sendo preferencialmente quatro.
A peça aplicadora (4), de plástico ou outro material rígido, possui formato preferencialmente côncavo para melhor acomodar a língua e uma projeção preferencialmente cônica, acoplada na peça aplicadora preferencialmente por meio de encaixe, a qual passa dentro do orifício central da peça de fixação (3) e aciona os receptores (5) mediante a realização da força lingual.
Durante a avaliação de força, o receptor (5), constituído por um sensor
de força ou pressão, possibilita a leitura da força exercida pela língua sobre a peça aplicadora. O receptor (5) poderá estar conectado a um sistema computacional.
O sensor (5) é ligado a um sistema de aquisição e tratamento de sinais que fornecem os dados de força ou pressão. O sistema de aquisição (Figura 3) pode ser composto preferencialmente pelos módulos: filtro anti-falseamento, conversor analógico/digital e comunicação serial.
O Transdutor (5) compreende o sensor de força ou pressão. O sistema de transdução entre a resistência e a tensão é feito por meio de amplificador operacional com ganho controlado, que Iineariza a relação resistência χ tensão, e também é responsável pelo ganho necessário nos níveis de tensão na saída do sistema, fazendo com que esse seja apropriado para a transmissão dos dados.
O filtro anti-falseamento (6) é responsável por garantir que as
informações contidas no sinal enviado pelo transdutor não sofra falseamento devido à amostragem do sinal.
O conversor analógico/digital (7) pode ser utilizado preferencialmente um microcontrolador ou um processador digital de sinal. A comunicação serial (8) pode ser feita, também, por meio do
microcontrolador do tipo PIC. Nessa etapa, é utilizada preferencialmente uma saída USB. A comunicação com o computador pessoal é controlada por um software, assim como o sincronismo entre os dados e o computador.
O computador (9) refere-se ao terminal computacional, que será utilizado como sistema de monitoramento, armazenamento e controle do sistema de aquisição de dados. O software desenvolvido contém todos os protocolos necessários para o funcionamento do dispositivo.
Durante o treinamento de força, o receptor (5) é constituído por um objeto elástico flexível, de formato preferencialmente cônico, o qual estará contido, parcialmente ou em sua totalidade, no orifício da peça de fixação (3).
Durante a avaliação ou treinamento da força da língua, primeiramente a peça base (2) é encaixada no mordedor (1), em seguida o receptor (5) é fixado na peça base (2) por meio da peça de fixação (3) e a peça aplicadora (4) é encaixada na peça de fixação (3) ou no receptor (5). Depois, o aparelho é encaixado na cavidade oral do paciente, entre as arcadas dentárias e solicita- se ao paciente que pressione a peça aplicadora (4) com a língua, sendo o número de repetições e o tempo de execução da tarefa definidas pelo profissional que acompanha o paciente.