3.4.1 Local da Pesquisa
A coleta de dados para a pesquisa foi realizada em dois ambientes diferentes. A parte
referente à coleta das imagens da marcha em ambiente terrestre foi realizada no estúdio do
Laboratório de Comunicação Social da Pontifícia Universidade Católica do Paraná, em
Curitiba e a parte em ambiente aquático na piscina do setor de Hidroterapia da Clínica Escola
do curso de Fisioterapia do Centro de Ciências Biológicas e da Saúde – CCBS da Pontifícia
Universidade Católica do Paraná. A análise dos dados foi realizada no Laboratório de
Engenharia de Reabilitação da mesma universidade.
3.4.2 Avaliação dos Sujeitos
A seleção dos indivíduos, que atenderam aos critérios de inclusão, foi realizada com
auxílio de uma ficha de Avaliação (APÊNDICE I), que está dividida em três partes. A
primeira parte está relacionada com os dados de identificação do paciente tais como: nome,
sexo, idade, peso, altura, índice de massa corpórea (IMC) e anamnese. A segunda parte está
destinada à avaliação subjetiva da marcha em ambiente terrestre através da observação. E a
terceira parte é para o registro dos ângulos articulares de flexão/extensão de quadril, joelho e
tornozelos, obtidos através da goniometria e a coleta dos dados antropométricos, onde os
segmentos medidos foram: pé, perna, coxa e CBT, sendo os pontos de referências utilizados
para as medições, aqueles especificados na Tabela de Dados Antropométricos (WINTER,
2005). Os procedimentos da avaliação foram realizados em uma sala da Clínica Escola de
Fisioterapia da PUCPR, em uma sala apropriada e sempre pelo mesmo avaliador.
3.4.3 Procedimento de Coleta de Dados
Cada indivíduo tomou conhecimento do procedimento a ser realizado e assinou um
termo de consentimento livre e esclarecido (ANEXO I). A pesquisa respeitou a Resolução
196/1996 do CONEP, sendo aprovada pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Pontifícia
Universidade Católica do Paraná, no dia 15 de dezembro de 2004, estando a mesma registrada
neste Comitê sob número 427 (ANEXO II).
Os indivíduos selecionados foram submetidos à avaliação da marcha em ambiente
terrestre e aquático através da cinemetria. Para o registro dos dados cinemáticos nos dois
ambientes, foram afixados marcadores passivos, brancos a prova d’água de 3,5cmX3,5cm, em
6 (seis) pontos anatômicos: trocânter maior, côndilo femural, base lateral do calcâneo, base do
V metatarso, maléolo lateral e articulação glenoumeral. A distância entre cada marcador foi
mensurada e anotada na ficha de avaliação para garantir que as mesmas posições dos pontos
anatômicos fossem registradas no ambiente aquático.
Em ambos os casos, um objeto para calibragem de dimensões e ângulos conhecidos
(Figura 17), foi posicionado dentro do plano de visão das câmeras. Tal objeto permitiu
recuperar as dimensões reais dos segmentos corporais a partir das imagens digitalizadas.
Figura 17 – Imagem calibrador durante coleta da marcha em AT. O calibrador ficava sempre
posiionado no mesmo lugar durante todo o período das filmagens
Antes de iniciar a aquisição das imagens cada participante foi ambientado à atividade
a ser realizada, executando a atividade de caminhar quantas vezes julgasse necessárias para
que se familiarizasse com a tarefa. Todos os sujeitos foram filmados a uma freqüência de 60
Hz, com ajuste manual de shutter de 250 e ajuste manual de foco, nos dois ambientes.
3.4.4 Coleta da Marcha em Ambiente Terrestre
Essa etapa da pesquisa foi realizada no estúdio do Laboratório de Comunicação
Social da PUC-PR.
Cada indivíduo foi orientado a caminhar, a uma velocidade de sua própria escolha
em uma passarela de 4m x 1,10m de comprimento e largura respectivamente.
Para a filmagem da marcha em solo, uma filmadora digital da marca Panasonic
PV-GS12LB-S, com freqüência de 60 Hz e shutter de 1/8000, foi posicionada a 4,2m da
passarela, a 1m de altura do solo, de forma a adquirir a imagem do plano sagital. As filmagens
foram realizadas segundo o esquema da Figura 18 .
PASSARELA
Câmera
Luz
Luz
Calibrador
1,60m
2,
0
m
4,2
0m
4,00
1,
10
m
Foram registradas 20 repetições de cada participante do início ao final da passarela,
sendo solicitado aos participantes que caminhassem em linha reta a uma velocidade de sua
própria escolha, de forma mais natural possível.
3.4.5 Coleta da Marcha em Ambiente Aquático
Após a coleta dos dados em solo, os voluntários realizaram a macha em ambiente
aquático. Para esta avaliação, foi utilizada a piscina do setor de Hidroterapia da Clínica Escola
do Curso de Fisioterapia da PUCPR, que apresenta como medidas 6,0m X 4,0m de
comprimento e largura respectivamente.
Solicitou-se que os participantes entrassem na piscina, com profundidade da água ao
nível do processo xifóide e caminhassem também em linha reta na passarela já demarcada nas
bordas da piscina. Para garantir a altura no nível do processo xifóide de cada sujeito, era
realizado o ajuste do nível da água para cada participante da pesquisa.
Para a aquisição das imagens nesse ambiente (Figura 19) foram utilizadas duas
câmeras de vídeo digital uma da marca Panasonic PV-GS12LB-S (câmera 1) e outra JVC
GRD 72U (câmera 2), com freqüência de 60 Hz e shutter de 1/250, que captaram imagens
separadas para cada ambiente, devido à refração da luz no ambiente aquático, conforme Kwon
(1999).
Passarela
Câmera (a)
Calibrador Contador de passada
Câmera (b)
Sincronizador
5,
00
m
6,
00
A câmera 1 foi inserida em uma caixa estanque da marca Croma, e posicionada no
interior da piscina a uma distância de 5m da passarela utilizada pelos participantes para
caminhar. Esta câmera adquiria as imagens subaquáticas (Figura 20), referentes aos
marcadores localizados no membro inferior. A passarela utilizada apresentava 4,0m X 0,75m
de comprimento e largura, respectivamente.
Figura 20-Imagem subaquática adquirida pela câmera de dentro da piscina. A seta branca indica a
presença do flash utilizado para sincronizar a imagen de dentro da piscina com a imagem de fora da
piscina.
A câmera 2 foi posicionada fora da piscina a uma distância de 6 m de comprimento
da borda contra lateral e adquiriu as imagens do membro superior, mais especificamente, o
ponto do ombro (Figura 21).
Figura 21 -Imagem representativa do tronco pela câmera de fora da piscina, correspondente ao
ponto do ombro. A seta branca indica a presença do flash.
Ambas as filmadoras foram posicionadas com o eixo óptico perpendicular ao plano
de deslocamento.
Para este ambiente, também foram adquiridas vinte repetições de cada participante
do início ao final da passarela.
As imagens das duas filmadoras foram sincronizadas através de um dispositivo
luminoso e um dispositivo que marcava o número de repetições. Cada vez que os sujeitos
passavam pelo calibrador, era disparado manualmente um flash, que brilhava dentro e fora da
água no mesmo instante, para permitir que os cortes dessas imagens fossem realizadas no
mesmo quadro.
3.4.6 Análise dos Dados
Após as aquisições das imagens em ambos os ambientes, as imagens foram
transferidas para um computador. Dessas imagens foram selecionados três ciclos (passadas)
aleatórios de marcha de cada indivíduo em cada ambiente, entretanto para análise em
ambiente aquático, foram realizados 6 cortes, pois 3 eram representativos aos MMII e 3 aos
MMSS. Em AA é necessário filmar simultaneamente dentro e fora da água, com duas
filmadoras distintas e depois o software realiza a composição da imagem completa através de
dois vídeos distintos. Para a obtenção desses cortes foi utilizado o programa Adobe Premier
Pro, versão shareware.
Depois de realizados os cortes, referentes ao ciclo da passada, as imagens eram
arquivadas para posterior análise.
Para análise, foi utilizado um programa (VAZATTA; ARAUJO; MELLO;
MANFRRA, 2006) (Figura 22) desenvolvido pelo grupo de pesquisa no ambiente MATLAB.
Para iniciar a análise, o primeiro passo era selecionar o número de análises, que neste caso
eram 3, pois era realizado a média desses ciclos, depois era selecionado o número de vídeos
que forma cada análise, no caso 1 vídeo para análise da marcha em AT e 2 vídeos para análise
em AA, seguido do número de pontos que seriam digitalizados em cada quadro de acordo
com o modelo biomecânico adotado.
Figura 22 - Tela do software durante análise da um ciclo da marcha em ambiente terestre.
Em cada quadro do ciclo da marcha, as posições dos marcadores foram recuperadas
em coordenadas espaciais. O procedimento para a transformação das coordenadas reais dos
dados adquiridos foi o da transformação linear direta (DLT, Direct LinearTransformation) e
as imagens solo-água provenientes das duas filmadoras foram sincronizadas automaticamente
pelo software.
Utilizou-se um calibrador de 1,6m X 2,0m (comprimento e altura, respectivamente)
com 30 pontos. Foram utilizados para a recuperação das imagens 4 pontos com suas
coordenadas horizontal e vertical nas imagens realizadas dentro da água e outros 4 pontos nas
imagens capturadas pela câmera 2 que estava fora da água.
Depois de configurado o sistema, as imagens eram carregadas no computador e os
vídeos eram analisados. A análise era realizada quadro a quadro para cada corte referente a
um ciclo da passada, onde em cada corte era realizada a marcação manual de todos os pontos
(Figura 23) correspondentes aos marcadores no modelo biomecânico e assim sucessivamente
para todos os ciclos.
Figura 23 – Marcação manual dos pontos, realizada quadro a quadro na análise da marcha de um
voluntário em ambiente terrestre.
Após a realização de uma análise completa, o software fornecia como resultado as curvas
e os dados numéricos das variáveis: ângulos do tornozelo, joelho e quadril durante o ciclo da
marcha; aceleração e velocidade angulares do tornozelo, joelho e quadril durante o ciclo da
marcha e as coordenadas x e y do centro de massa no plano sagital durante um passo. Além
disso, também eram armazenados em arquivos as coordenadas “x”e “y” de todos os pontos
dos marcadores.
Portanto, as curvas das variáveis angulares em um ciclo da marcha, foram obtidas
durante o trabalho de pesquisa, mas não são mostradas neste documento, pois não são o foco
deste estudo.
3.5 CORREÇÃO DA DISTORÇÃO DEVIDO AO POSICIONAMENTO DAS CÂMERAS
EM AMBIENTE AQUÁTICO
Devido às condições físicas do ambiente disponível para a coleta de dados, as
filmadoras foram posicionadas a distâncias diferentes do calibrador. Conforme pode-se
observar na Figura 19, a câmera de fora da água está posicionada a 6 m do calibrador
enquanto que a câmera sub-aquática está posicionada a 5 m do mesmo.
Este posicionamento gerou uma distorção na dimensão do tronco que, por sua vez,
ocasionou uma distorção no posicionamento do CM. A fim de corrigir este problema foi
realizada uma correção na dimensão do tronco em ambiente aquático da seguinte forma:
1. Primeiramente foram obtidos os comprimentos dos segmentos a partir das imagens
obtidas em ambiente terrestre, o qual foi realizado com apenas uma câmera;
2. A partir destes comprimentos foi calculado um fator de proporcionalidade do tronco
em relação aos MMII, dado na equação 7:
coza
perna
pé
tronco
tronco
l
l
l
l
f
+
+
= (7)
Onde:
ftronco: fator de proporcionalidade do tronco entre o comprimento do tronco e dos
mmii;
ltronco: comprimento do tronco obtido a partir do vídeo feito em solo;
pe
l : comprimento do pé obtido a partir do vídeo feito em solo;
perna
l : comprimento da perna obtido a partir do vídeo feito em solo
coxa
l : comprimento da coxa obtido a partir do vídeo feito em solo
Isto porque todos os membros inferiores estavam no campo de visão da câmera
sub-aquática e não sofreram distorção, portanto.
3. Este fator de proporcionalidade foi utilizado para corrigir o comprimento do
tronco na água, utilizando a equação 8:
)
( ´ ´ ´
´
coza
perna
pé
tronco
tronco f l l l
l = + + (8)
Onde
tronco
pé
l´ : comprimento do pé obtido a partir do vídeo feito água;
perna
l : comprimento da perna obtido a partir do vídeo feito água;
coxa
l : comprimento da coxa obtido a partir do vídeo feito água.
4. Com os comprimentos dos segmentos em AA, calculou-se o centro de massa
conforme explicado no item 3.1, utilizando as coordenadas mais distais como
referência para o posicionamento do CM, como mostra a Figura 15. Isso permite que
se faça o cálculo do CM do tronco em AA a partir do ponto do trocânter que se
encontra imerso e, portanto, é obtido pela filmadora subaquática.
ANÁLISE ESTATÍSTICA DOS DADOS
Como procedimento de análise dos dados, utilizou-se a estatística descritiva e o teste t
de Student pareado, onde considerou-se diferença estatisticamente significativa, quando p ≤
0,01.
Para utilização do teste t, para cada uma das variáveis, foram formuladas duas
hipóteses:
• H0: não há diferença entre os grupos que estão sendo comparados, ou seja, a variável
no solo é igual a variável na água.
• H1: existe diferença entre os grupos, ou seja, a variável da água é diferente da do solo,
No documento
TRAJETÓRIA DO CENTRO DE MASSA NA MARCHA HUMANA NORMAL EM AMBIENTE AQUÁTICO
(páginas 47-57)