A eletromiografia de superfície na avaliação de ratos de computador

De acordo com Agarabi, Bonato e De Luca (2004), o uso da eletromiografia de superfície (S- EMG) permite avaliar objetivamente diferentes geometrias de ratos de computador através da medição dos níveis de atividade de determinados músculos. Trata-se dos músculos envolvidos no controlo da mão para que esta se conforme com a superfície do rato durante o desempenho da atividade que envolve as operações de apontar e clicar. Segundo os mesmos autores, a extensão do punho está associada a lesões músculo-esqueléticas da mão, nomeadamente através da compressão do nervo mediano que atravessa o canal cárpico; revela-se assim de todo o interesse monitorizar os músculos responsáveis por esse movimento. Dois dos músculos que podem fornecer, através da monitorização da sua atividade eletromiográfica, informações relativamente à extensão do punho são o Extensor Digitorum (ED) e o Extensor Carpi Ulnaris (ECU). Também é referido na mesma obra que o desvio cubital pode provocar lesões ao nervo cubital, recaindo mais uma vez o interesse na monitorização da atividade do músculo Extensor Carpi Ulnaris (ECU), já que o desvio lateral do punho para o lado do cúbito resulta da contração deste músculo.

Outro estudo que envolveu o recurso a S-EMG (Houwink et al., 2009), no âmbito da avaliação ergonómica de ratos de computador, colocou um modelo convencional e um modelo alternativo sob testes comparativos (Fig. 6.1), com o objetivo de determinar se a utilização do modelo alternativo iria promover a adoção de posturas mais neutras e a diminuição da atividade muscular do antebraço. Esta investigação procurava ainda averiguar se o conhecimento detido pelos utilizadores, e, ou a experiência relativamente à utilização dos dispositivos iria favorecer estes benefícios biomecânicos. O estudo referido contou com a participação de indivíduos adultos e saudáveis, 15 dos quais do sexo masculino e 15 do sexo feminino, que realizaram um conjunto de tarefas em interação com o computador e alternadamente com cada um dos dois modelos. Procederam ao registo eletromiográfico de superfície medindo a atividade muscular de vários tipos de músculos, entre os quais 3 músculos extensores do punho, o Extensor Carpi Ulnaris (ECU), o Extensor Digitorum Communis (EDC) e o Extensor Carpi Radialis (ECR). A colocação de cada um destes elétrodos ocorreu tal como recomendado por Perotto (1994). Registaram para o rato alternativo uma redução de 1,8% da contração voluntária máxima de um músculo extensor do punho relativamente ao rato convencional, mas apenas no grupo de sujeitos que recebeu instruções.

104

Constataram que estes participantes apoiavam de facto o lado cubital das suas mãos na superfície de trabalho, reduzindo, desse modo, a extensão do punho e a pronação do antebraço (Fig. 6.2). Concluíram assim que o conhecimento do utilizador e a formação são fatores importantes na adoção eficaz e de modo benéfico de um dispositivo ergonómico alternativo.

Figura 6.1 – Dispositivos testados por Houwink et al. (2009) (Fonte: Houwink et al., 2009. Direitos de autor datados de 2009 e detidos pela editora Sage Publications. Reproduzida com permissão).

Figura 6.2 – Posicionamento da mão no rato adotado pelos participantes do estudo de Houwink et al. (2009) que receberam instruções (Fonte: Houwink et al., 2009. Direitos de autor datados de 2009 e detidos pela editora Sage Publications. Reproduzida com permissão). A eletromiografia de superfície tem sido amplamente utilizada como ferramenta de monitorização da atividade muscular com relevância para a avaliação ergonómica de dispositivos apontadores para computador. Nesta mesma linha de investigação, Lee, Fleisher, McLoone, Kotani e Dennerlein (2007) realizaram um estudo comparativo entre um rato de computador convencional e três variantes daquele, testando diferentes modos de acionar o botão principal. A monitorização da atividade muscular dos 20 participantes incidiu nos músculos Flexor Digitorum Superficialis (FDS), Primeiro (First) Dorsal Interossei (FDI) e em três músculos extensores, o Extensor Carpi Radialis (ECR), o Extensor Carpi Ulnaris (ECU) e o Extensor Digitorum Communis (EDC). Segundo os mesmos autores e ao citarem Jensen et al. (1998) e Sogaard et al. (2001), os padrões de ativação muscular dos músculos extensores dos dedos (que são necessários para levantar e manter os dedos acima dos botões, citando Karlqvist, Hagberg e Selin, 1994, e ainda Keir, Bach e Rempel, 1999), em combinação com posturas de extensão do punho, podem contribuir para a ocorrência de dor nas extremidades superiores durante o uso intensivo do rato. Este estudo de Lee et al. (2007) surgiu na

105

sequência de uma primeira investigação (Lee, McLoone e Dennerlein, 2007) que permitiu observar o comportamento dos participantes em relação às posturas adotadas com os seus dedos durante a utilização do rato de computador. Durante essa primeira investigação observaram que uma elevada percentagem dos sujeitos levantava os dedos, mantendo-os sob tensão, em operações de deslocamento do rato (Fig. 6.3). No estudo subsequente (Lee, Fleisher, McLoone, Kotani e Dennerlein, 2007), durante o ensaio das três alternativas ao modelo de rato convencional, monitorizaram a atividade muscular recorrendo a elétrodos de superfície (DE-2.1 Single Differential Electrode, Delsys, Boston, MA) sendo estes posicionados sobre cada um dos músculos de acordo com Perotto (1994). O posicionamento dos elétrodos foi validado através da apalpação e da resposta do sinal ao teste da contração isométrica. Os sinais de EMG foram normalizados a partir de um conjunto de três contrações voluntárias máximas, de cada um dos músculos, com duração de 5 segundos em cada contração, sendo aplicada resistência manual externa. Quem conduziu os testes ofereceu resistência aos movimentos das articulações que o músculo sob interesse movimenta e instruiu os participantes para manterem os restantes músculos relaxados enquanto se pedia aos participantes para contraírem o músculo focado com o máximo de força. As condições de teste para o registo das contrações voluntárias máximas em termos das direções do movimento foram estabelecidas e controladas de acordo com Buchanan, Moniz, Dewald e Rymer (1993). Os sinais eletromiográficos foram registados com uma taxa de amostragem de 1000 por segundo e amplificados utilizando ainda uma filtragem do tipo passa banda entre 20 Hz e 450 Hz. Os dados utilizados no estudo foram obtidos a partir dos sinais de EMG instantâneos aos quais foi aplicado o cálculo digital de RMS (Root Mean Square) através de janelas móveis de 0.2 segundos.

Figura 6.3 – Comportamento observado por Lee, McLoone e Dennerlein (2007) de manutenção dos dedos levantados acima dos botões do rato (Fonte: Lee, McLoone e Dennerlein, 2007. Direitos de autor datados de 2008 e detidos pela editora Elsevier. Reproduzida com permissão).

Mais recentemente, Chen et al. (2012) recorreram à eletromiografia de superfície para investigar o efeito da massa do rato de computador na atividade muscular no punho. Ensaiaram sempre o mesmo modelo dotando-o de cinco valores diferentes da massa (70, 100, 130, 160 e 190 gr). O estudo envolveu 25 participantes (20 do sexo masculino e 5 do sexo feminino). A monitorização da atividade muscular realizada através de S-EMG incidiu em três

106

músculos extensores, nomeadamente o Extensor Carpi Radialis (ECR), o Extensor Carpi Ulnaris (ECU) e o Extensor Digitorum Communis (EDC), e incidiu ainda sobre o músculo Trapezius (Trap).

Um trabalho de investigação da autoria de Lin et al. (2014) envolveu igualmente a eletromiografia e a monitorização da atividade de um conjunto de músculos do antebraço, que é, de resto, comum à maioria da bibliografia específica consultada. Aqueles autores procederam ao estudo comparativo entre diversos tipos de apontadores para computador tais como os integrados em teclados e outros dispositivos incluindo o rato de computador. Para além do registo eletromiográfico relativo aos músculos do braço monitorizaram também a atividade de quatro músculos localizados no antebraço, nomeadamente o ECR, o ECU, o ED (ou EDC) e ainda o Extensor Pollicis Brevis (EPB).