Análise intra e interavaliadores da projeção do centro de massa do corpo obtido por fotogrametria

Análise intra e interavaliadores da projeção do centro de massa do corpo obtido por fotogrametria

Autores:

Ricardo da Silva Alves,
Isabela Carvalho Pereira,
Denise Hollanda Iunes,
Carmélia Bomfim Jacó Rocha,
Simone Botelho,
Leonardo César Carvalho

ARTIGO ORIGINAL

Fisioterapia e Pesquisa

versão On-line ISSN 2316-9117

Fisioter. Pesqui. vol.24 no.4 São Paulo out./dez. 2017

http://dx.doi.org/10.1590/1809-2950/15819124042017

RESUMEN

Para el óptimo control postural, el centro de masa (COM) del cuerpo es una variable que se proyecta verticalmente entre los pies, dentro de una base de soporte. Este estudio tuvo por objetivo evaluar la confiabilidad inter e intraevaluadores de la proyección del COM en la base de sostenimiento, medida con apoyo del Software de Evaluación Postural (SAPO). Se evaluaron cincuenta y siete voluntarias y todas han sido sometidas al registro fotográfico en las vistas anterior, lateral derecha e izquierda, en el mismo instante temporal. Las imágenes han sido entregadas a dos examinadores, que utilizaron SAPO. Para el análisis estadístico, se utilizó el coeficiente de correlación intraclase (ICC) y, para estimar el mínimo cambio detectable (MMD), se utilizó el error estándar (EP). Los resultados demostraron excelentes niveles de confiabilidad interexaminador e intraexaminador para asimetrías en los planos frontal y sagital y para la proyección del centro de gravedad en el plano frontal y lateral (ICC>0.90, 95% IC>0.95, MDD entre 2.16 - 4.87). Los resultados del estudio demostraron que el análisis del COM obtenido a través de SAPO presentó buena confiabilidad en los análisis inter e intraevaluadores.

Palabras clave Fotogrametría; Equilibrio Postural; Postura; Rehabilitación

INTRODUÇÃO

A postura humana pode ser descrita como o posicionamento de todos os segmentos corporais em equilíbrio num determinado momento1), (2. Nesse sentido, a busca pela postura correta é importante para a manutenção de boas condições de saúde3.

A avaliação postural na posição ortostática tem sido amplamente utilizada, tanto na prática clínica quanto em pesquisas, como um instrumento diagnóstico de planejamento e acompanhamento do tratamento fisioterapêutico4), (5. Diversos métodos têm sido utilizados para avaliar a postura por meio da oscilação natural do corpo na postura ereta6. A estabilometria é um método que permite registrar a oscilação natural do corpo humano e estimar possíveis alterações posturais7. Outros métodos têm sido descritos para quantificar a postura, como o inclinômetro, câmeras de vídeo e radiografias8. No entanto, não é comum o uso desses métodos na prática clínica, devido à indisponibilidade desses equipamentos aos profissionais4, além de problemas relacionados à exposição à radiação deste último método9.

Outro recurso utilizado para a avaliação postural é a fotogrametria computadorizada10. Essa técnica é uma ferramenta útil, de baixo custo, de boa confiabilidade para a avaliação postural(4), (11), (12) e acessível à maioria dos fisioterapeutas.

Na prática clínica, as avaliações posturais são métodos que fazem parte da rotina de um exame físico13. Comumente essas avaliações e interpretações são conduzidas sob a forma de inspeção visual e subjetiva8), (12),. Nas avaliações quantitativas realizadas por profissionais da saúde e pesquisadores não ocorre apenas a mensuração das mudanças posturais, mas também a melhora do monitoramento dos pacientes12. Assim, novos estudos que visem validar e estimar a confiabilidade dos diferentes sistemas de avaliação postural e equilíbrio estático em ambientes clínicos são necessários.

O uso da fotogrametria apresenta boa confiabilidade para avaliação postural como método de análise de ângulos corporais4), (12. Entretanto, existem diversas ferramentas que apresentam validações parciais para regiões específicas do corpo ou que analisaram uma pequena amostra12. Um estudo conduzido por Ferreira et al. (12 demonstra que o SAPO apresenta boa confiabilidade para todas as medidas realizadas nas avaliações inter e intraexaminadores referentes à análise de ângulos e distâncias corporais. Porém o mesmo estudo não avaliou a outra ferramenta disponível no software que permite a análise estática do COM.

O COM é uma variável que pode ser mensurada por meio do uso da fotogrametria computadorizada14, sendo sua trajetória uma medida utilizada para compreender os mecanismos de controle postural em diferentes ações motoras6. O COM é definido como o ponto de aplicação da força gravitacional resultante sobre o corpo15 que age sobre a base de suporte, área delimitada pelas bordas laterais dos pés. Essa base de suporte fornece um limiar de estabilidade, na qual podem ser realizadas diversas tarefas e movimentos sem que ocorra a perda do equilíbrio, expressando, assim, a base de suporte funcional do indivíduo15.

Portanto, este estudo teve por objetivo avaliar a confiabilidade inter e intra-avaliadores da projeção do COM na base de sustentação por meio de registros fotográficos mensurados pelo SAPO.

METODOLOGIA

Casuística

Participaram do estudo 57 voluntárias, com idade 23,38±2,96 anos, altura 1,64±0,06m e IMC: 22,27±4,51Kg/m2. Foram incluídas no estudo: mulheres saudáveis; com idade entre 18 a 30 anos; que não apresentassem distúrbio cognitivo; doenças infectocontagiosas graves; anormalidades neuromusculares; histórico de cirurgia abdominopélvica; alterações no sistema visual, vestibular e somatossensorial que limitassem a manutenção da postura ortostática.

Projeção do COM por fotogrametria

A estimativa da projeção do COM foi mensurada pela técnica de fotogrametria, com auxílio de três câmeras fotográficas profissionais da marca Nikon®, de 14.1 Megapixel, posicionadas em torno da voluntária e sincronizadas para um único disparo. Foram utilizados marcadores de 30mm de diâmetro sobre o tragus da orelha; acrômio; espinha ilíaca anterossuperior; trocânter maior do fêmur; linha articular do joelho; maléolo lateral e região entre a cabeça do segundo e terceiro metatarso, bilateralmente. Todas as marcações dos pontos anatômicos foram realizadas por um mesmo examinador.

As coletas das imagens fotográficas foram realizadas em espaço calmo e apropriado. No plano fotográfico, foi utilizado um fio de prumo de 1m de comprimento com uma marcação de 0,10m (Figura 1).

Figura 1 Pontos anatômicos utilizados nas análises nas vistas anterior, lateral esquerda e lateral direita, segundo o protocolo do SAPO. No detalhe, o fio de prumo de 1m com a marcação de 0,10m 

Cada voluntária foi posicionada previamente em ortostatismo por 20s sobre um tapete de espuma vinílica acetinada (EVA) com os maléolos tibiais posicionados, paralelamente, a uma distância de 0,10m. As fotografias foram realizadas com os olhos abertos e direcionados a uma parede branca. As câmeras foram posicionadas a uma distância de 2,40m da voluntária e, perpendicularmente, a uma altura de 1,20m do solo. Cada câmera obteve uma imagem correspondente às vistas anterior, lateral direita e lateral esquerda.

Após a aquisição dos registros fotográficos, as imagens foram armazenadas em um computador e entregues aos dois examinadores familiarizados com o SAPO v. 0,68. As orientações dadas aos examinadores foram: Abrir o SAPO > Criar novo projeto > Abrir imagem (vista anterior inicialmente) > ok > calibrar vertical e escala da imagem (conforme o fio de prumo na foto) > realizar uma reta sobre a marcação no fio de prumo > Aplicar > Calibração deste traço: 0,10m > Calibrar > Confirmar a calibração e rotação da imagem > sim > ok > Sair > Análises > Marcação de pontos na imagem pelo protocolo.

Após realizar as marcações nas vistas anterior, lateral direita e lateral esquerda, o relatório de análises foi gerado, obtendo-se: COM, assimetria nos planos frontal e sagital, e a posição de projeção do COM relativo à posição média dos maléolos nos planos frontal e lateral. As análises fotográficas foram novamente coletadas após uma semana; o avaliador 1 foi responsável por repetir a análise das fotos. A marcação dos pontos anatômicos no software seguiu os critérios estabelecidos pelo SAPO, conforme a Figura 2, sendo realizada sempre pelo mesmo avaliador.

Figura 2 Posicionamento dos tripés, câmeras e voluntário no momento de coleta das fotografias nas vistas anterior, lateral direita e lateral esquerda 

Considerações éticas

O estudo teve aprovação no Comitê de Ética em Pesquisas com Seres Humanos da Universidade Federal de Alfenas (CAAE: 08317312.5.0000.5142). Todas as voluntárias foram informadas sobre o objetivo do estudo e dos procedimentos a serem realizados; após estarem de acordo, todas assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido.

Análise estatística

Para a análise estatística, foi utilizado o software Statistical Package for the Social Science (SPSS, v. 20.0) para Windows. A concordância dos resultados intra e interavaliador foi analisada por meio do Coeficiente de Correlação Intraclasse - tipo1,1 e tipo1,2 - (CCI). A interpretação do CCI foi realizada de acordo com Lexell16, sendo considerados como: confiabilidade de <0,40, pobre; 0,40-0,75, boa e >0,75, excelente. O Intervalo de Confiança 95% (IC95%) foi calculado, sendo considerados excelentes valores acima de 0,7017. O cálculo do Erro Padrão da Medida (EP) foi realizado por meio da fórmula: EP=Desvio Padrão×√(1-CCI). A mínima mudança detectável (MMD) foi calculada pela fórmula: MMD=1,96×Maior Desvio Padrão×√(2[1-teste-reteste]) (16. Um nível de significância (α) de 0,05 foi utilizado para todos os testes.

RESULTADOS

Na Tabela 1 são apresentados os valores médios e desvio padrão das variáveis obtidas por meio da análise da fotogrametria dos dois examinadores; e o reteste realizado pelo examinador 1.

Tabela 1 Valores de média e desvio padrão das análises obtidas com o SAPO pelos examinadores 1 (teste-reteste) e 2 

Médias(DP)
Examinador 1 Examinador 2 Reteste 1
APF (%) 7,60 (16,39) 8,12 (16,91) 7,95 (16,47)
APS (%) 31,07 (10,44) 31,36 (10,17) 31,29 (10,10)
PCOMPF (cm) 6,15 (14,19) 6,05 (13,93) 6,46 (14,20)
PCOMPL (cm) 33,28 (11,85) 31,97 (11,24) 33,48 (11,46)

APF: assimetria no plano frontal; APS: assimetria no plano sagital; PCOMPF: projeção do centro de massa no plano frontal; PCOMPL: projeção do centro de massa no plano lateral

As análises demonstram que um nível de confiabilidade interexaminador e intraexaminador (Tabela 2) foi excelente para todas as variáveis obtidas, sendo (p<0,01).

Tabela 2 Valores de correlação intraclasse (ICC) intraexaminadores e interexaminadores de acordo com as medidas obtidas 

Interexaminador Intraexaminador
ICC1,2 IC95% EP MMD Nível ICC1,1 CI95% EP MMD Nível
APF (%) 0,995 0,992-0,997 1,20 3,31 E 0,997 0,995-0,998 0,90 2,50 E
APS (%) 0,986 0,976-0,992 1,24 3,42 E 0,986 0,977-0,992 1,24 3,42 E
PCOMPF (cm) 0,995 0,991-0,997 1,00 2,78 E 0,997 0,995-0,998 0,78 2,16 E
PCOMPL (cm) 0,978 0,957-0,988 1,76 4,87 E 0,986 0,977-0,992 1,40 3,89 E

APF: assimetria no plano frontal; APS: assimetria no plano sagital; PCOMPF: projeção do centro de massa no plano frontal; PCOMPL: projeção do centro de massa no plano lateral; IC95%: intervalo de confiança 95%; EP: erro padrão; MDD: Mínima Mudança Detectável; E: Excelente

DISCUSSÃO

Inicialmente, uma ampla pesquisa bibliográfica foi realizada e não foram encontradas referências sobre a confiabilidade do uso do SAPO para estimativa da projeção do COM. Alguns estudos demonstram que o uso da fotogrametria apresenta resultados satisfatórios para a avaliação postural4), (11), (12, quando comparado a outras técnicas, como o uso de exames radiológicos18.

O uso de marcações externas apresenta correlação se comparado a medidas radiográficas21)- (23. Um estudo realizado com 766 adolescentes comparou os ângulos das curvas da coluna vertebral, mensurados por radiografia e por fotogrametria, concluindo que o uso da fotogrametria é viável para a avaliação do alinhamento corporal, além de evitar a exposição dos voluntários à radiação9. Um pré-requisito para garantir melhores resultados nas avaliações da projeção do COM é a escolha dos pontos anatômicos a serem utilizados na investigação e o posicionamento correto dos marcadores4), (12), (18)- (20. Comumente, é recomendado que um único avaliador, previamente treinado, realize o procedimento de fixação das marcações18.

Utilizando-se a técnica de fotogrametria para a avaliação de ângulos específicos no corpo humano, foi demonstrada baixa confiabilidade para 15 ângulos, de 22 medidos, sugerindo possíveis erros inerentes à repetição das análises. Acredita-se que esses erros estejam relacionados ao procedimento experimental, que envolve as condições do ambiente, o posicionamento do tripé, da câmera e do voluntário, a colocação dos marcadores e o registro fotográfico digital de qualidade inadequada23. Tais cuidados foram realizados neste estudo, na tentativa de minimizar possíveis erros da técnica fotogramétrica.

Os resultados encontrados demonstram que o método proposto para quantificar a projeção do COM por fotogrametria apresentou excelentes níveis para as avaliações intra e interexaminadores por meio de análises com o SAPO, com uma baixa diferença minimamente detectável, menor que 0,5 do desvio padrão24. O SAPO apresenta-se como uma ferramenta confiável, com possibilidade de se obter resultados similares após a repetição da análise, sendo aceitas pequenas variações de uma única variável25.

Neste estudo, optou-se por padronizar a distância entre os maléolos mediais para validar a técnica de obtenção do COM por fotogrametria. Essa padronização apresenta extensa e reflexiva discussão26, pois pode ser capaz de induzir alterações na postura12, assim como reduzir a base de sustentação e aumentar a oscilação corporal15. A mensuração da projeção da base de sustentação dos indivíduos deve ser realizada em uma posição tida como a mais natural e confortável, de modo a refletir o real alinhamento corporal27. Assim, salientamos que em análises do equilíbrio estático obtidos por este método, a base de sustentação deve ser mensurada na posição natural de alinhamento dos pés.

Na postura ortostática de repouso, mesmo que o indivíduo tente ficar o mais imóvel possível, ainda acontecerão oscilações do corpo, chamado de balanço postural6. A variável responsável por mensurar essa condição é a projeção do COM, podendo auxiliar na compreensão dos mecanismos envolvidos no controle postural28. A oscilação do COM é uma grandeza que indica o balanço do corpo. Todavia, o uso da análise fotogramétrica pode subestimar a análise das condições de equilíbrio postural. Apesar dos resultados obtidos, salientamos que a fotogrametria é uma técnica complementar para a avaliação postural, de simples manuseio e, quando acompanhada de tutoriais científicos, pode ser utilizada na prática clínica, assim como em pesquisas12.

O SAPO apresenta outros parâmetros associados à projeção do COM, denominados no software como projeção do centro de massa no plano frontal (PCOMPF) e lateral (PCOMPL). Ambas as projeções levam em consideração a posição média do COM em relação aos maléolos mediais. A medida no plano frontal demonstra o deslocamento anteroposterior, e a medida no plano lateral demonstra o deslocamento mediolateral do COM. Um estudo sem a validação dessa técnica demonstrou que as projeções do COM se correlacionam com a força isométrica dorsiflexora e flexora plantar com adultos jovens29. Em nosso estudo foram avaliadas voluntárias jovens, que poderiam naturalmente apresentar menor valor de oscilação, porém tais dados não foram relacionados nos planos sagital e frontal. Estudos futuros com diferentes faixas etárias são essenciais para melhor contribuição da técnica para avaliação do equilíbrio estático, para identificação de riscos de quedas, prevenir o surgimento de lesões secundárias e outras comorbidades30, pois em idosos as correções do equilíbrio ocorrem na região do quadril, adutores e abdutores do quadril que podem influenciar na projeção mediolateral do COM31.

Limitações do estudo

Este estudo apresenta algumas limitações que podem estar relacionadas ao número de avaliadores utilizados, o que permite que novos estudos confrontem aos nossos achados.

Neste trabalho o momento de projeção do COM foi avaliado somente na postura ortostática e em uma população específica. Portanto, cria-se a possibilidade de novos estudos para se estimar o momento de projeção do COM em diferentes condições de saúde, faixas etárias e gêneros. Salientamos ainda a necessidade de correlacionar essa técnica com dados de plataforma de força para a avaliação da projeção do COM em diferentes situações, visando garantir maior validade da técnica para a obtenção do COM.

CONCLUSÕES

Com base nos resultados obtidos do momento de projeção do COM, determinado pelo SAPO, as análises interexaminadores e intraexaminadores apresentaram excelente confiabilidade para todas as variáveis avaliadas no estudo.

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