Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa
Stricto Sensu em Educação Física
CONFIABILIDADE DO SOFTWARE DE AVALIAÇÃO
POSTURAL (SAPO) EM DIFERENTES SITUAÇÕES
METODOLÓGICAS
Brasília - DF
2011
Pró Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa
Stricto Sensu em Educação Física
CONFIABILIDADE DO
SOFTWARE
DE AVALIAÇÃO
POSTURAL (SAPO) EM DIFERENTES SITUAÇÕES
METODOLÓGICAS
Autora: Yomara Lima Mota
Orientador: Prof. Dr. Gustavo de Azevedo Carvalho
YOMARA LIMA MOTA
CONFIABILIDADE DO SOFTWARE DE AVALIAÇÃO POSTURAL (SAPO) EM DIFERENTES SITUAÇÕES METODOLÓGICAS
Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Educação Física da Universidade Católica de Brasília, como requisito parcial para obtenção do Título de Doutor em Educação Física.
Orientador: Profº. Dr. Gustavo de Azevedo Carvalho
Ficha elaborada pela Biblioteca Pós-Graduação da UCB em 23/08/2011
M917c Mota,Yomara Lima
Confiabilidade do software de avaliação postural (SAPO) em diferentes situações metodológicas. / Yomara Lima Mota – 2011.
67f. : il.; 30 cm
Tese (doutorado) – Universidade Católica de Brasília, 2011. Orientação: Gustavo de Azevedo Carvalho
1. Avaliação. 2. Software. 3. Postura humana. 4. Educação física. I. Carvalho, Gustavo de Azevedo, orient. II. Título.
AGRADECIMENTOS
Ocasiões há em que, com palavras, não conseguimos expressar nossos sentimentos com a fidelidade com que gostaríamos de exteriorizá-los, todavia, apesar dessas dificuldades, não seria justo deixar de registrar meus agradecimentos:
A Deus, sempre presente em minha vida.
As minhas filhas Clara e Sofia por me ensinarem o que é o amor incondicional. Aos meus pais que serei eternamente grata por tudo e para sempre.
Ao Renato André amor da minha vida.
Ao Tomilson, Cíntia e Luísa sempre perto do meu coração. A Rosalba pelo exemplo de mãe que desejo ser.
As minhas amigas: Sara Cristina Oliveira exemplo de coragem e Alessandra Miranda Felix exemplo de carinho.
Ao Professor Dr. Gustavo de Azevedo Carvalho pela disponibilidade. Ao Professor Dr. Luis Mochizuki um amigo querido.
A Professora Drª. Carmem Campbell por abrir as portas do doutorado.
A Banca examinadora: Prof.ª Dr.ª Gislane Ferreira de Melo, Prof.ª Dr.ª Renata Zanchet, Prof.ª Dr.ª Cláudia Elaine Cestari, Prof. Dr. Lucas Emmanuel Pedro de Paiva Teixeira, colegas que respeito.
A Gisela Domingos Frota pela revisão ortográfica, obrigada. Ao Marcos Ruben pela inteligência admirável.
A Vânia Ballo pela subvenção do manequim.
Aos Professores Dr. Herbert Simões e Dr. Luis Otávio grandes motivadores. As alunas Michelle, Daniella e Daniana pelo empenho em ajudar.
As alunas voluntárias do estudo, muito obrigada.
RESUMO
Referência: MOTA, Yomara Lima. Título: Confiabilidade do Software de Avaliação Postural (SAPO) em diferentes situações metodológicas. 2011. 63f. Tese de doutorado (Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Educação Física). Universidade Católica de Brasília. Brasília - DF. 2011.
A avaliação postural é o passo inicial para qualquer tratamento fisioterapêutico e quando feita de forma subjetiva depende exclusivamente da habilidade e experiência do fisioterapeuta na interpretação dos resultados. Para suprimir a subjetividade da avaliação postural utilizam-se fotografias e softwares para a realização das medidas, porém a metodologia empregada para a avaliação, que muitas vezes parece simples, pode conter uma série de fatores que modificam o valor da medida, por isso deve ser utilizada com rigor. Desta forma, o objetivo do estudo foi verificar a confiabilidade das medidas oferecidas pelo SAPO a partir de diferentes situações metodológicas. O estudo foi dividido em três experimentos onde, no primeiro, verificou-se a influência da resolução da câmera e seu posicionamento em relação ao voluntário nas medidas oferecidas pelo SAPO. No segundo, verificou-se a influência do plano de posicionamento do voluntário em relação ao eixo óptico da câmera, bem como da calibração do sistema nas medidas oferecidas pelo SAPO e, no terceiro, verificou-se a repetibilidade da postura do voluntário nas medidas oferecidas pelo SAPO. Três métodos foram utilizadas. Para o primeiro e segundo experimentos, utilizou-se um manequim que foi fotografado com câmeras de diferentes resoluções (3,2Mp e 12Mp) e em distancias diferentes em relação ao manequim (3 e 5 metros). O plano de posicionamento do manequim em relação à câmera foi modificado, rodando-o 4, 8 e 12 graus para a direita e para a esquerda e após a captura das imagens do manequim a calibração da imagem no software foi feita com as coordenadas no eixo y a 1m e 50cm de distância e com o fio de prumo posicionado paralelo e a 40 cm anterior e posterior ao manequim. Para o terceiro experimento, 29 voluntárias foram avaliadas em dois dias diferentes e em cada dia foram feitas as capturas das imagens três vezes. Observando os valores médios dos erros, em geral, são próximos de zero, principalmente quando observadas por uma câmera de 3,2Mp utilizada a 3m de distancia do voluntário. Quanto maior a rotação do voluntário, maiores os erros nas medidas oferecidas pelo software e a calibração recomendada (1m paralelo ao voluntário) oferece menores erros nas medidas. Uma grande repetibilidade foi identificada nas medidas do SAPO realizadas a partir de diferentes fotos de um mesmo voluntário. O SAPO é um instrumento confiável para acompanhar a história natural ou a evolução da intervenção clínica da postura estática.
ABSTRACT
Reference: MOTA, Yomara Lima. Title: Reliability of Postural Assessment Software (PAS) in different situations methodology. 2011. 63s. PhD thesis (Post-graduate studies in Physical Education). Catholic University of Brasilia. Brasília - DF. 2011.
Postural evaluation is the initial step for any physical therapy and when done in a subjective way depends entirely on the skill and experience of the physiotherapist in the interpretation of results. To remove the subjectivity of the postural evaluation are used photographs and software to perform the measurements, but the methodology for the evaluation, which often seems simple, it may contain a number of factors that modify the value of the measure, so it should be used with the rigor. Thus, the objective of the study was to verify reliability of the measures offered by PAS from different methodologies situations. The study was divided into three experiments, where at first there was the influence of the resolution of the camera and camera placement in relation to the voluntary measures offered by PAS, the second was found to influence the plan for the volunteer position in relation to optical axis of the camera as well as in the calibration system measures offered by PAS and the third was found in the repeatability of the measures in the volunteer position offered by PAS. Three methods were used for the first and second experiment used a dummy, which was photographed with cameras of different resolutions (3.2 MP and 12MP) and at different distances in relation to dummy (3 and 5 meters). The plan position of the dummy against the camera was modified by turning 4, 8 and 12 degrees to the right and left and after capturing the images of the dummy image calibration software was made with the coordinates on the axis ya 1meter and 50 centimeters away and the plumb line placed parallel and 40 centimeters before and after the dummy. For the third experiment 29 subjects were evaluated on two different days and each day catches were made three times the images. Looking at the average values of the errors, in general, are near zero, especially when observed by a 3.2 Mp camera used to 3m away from the volunteer. The greater the rotation of the errors in the largest voluntary measures offered by the software and calibration recommended (1 meter parallel to the volunteer) provides smaller errors in measurements. A great repeatability was identified in the measures of PAS made from different pictures of a same subject. PAS is a reliable instrument to monitor the natural history or evolution of the clinical intervention of static posture.
Lista de Abreviaturas
• ADAEIAS: Ângulo dos dois acrômios e das duas espinhas ilíacas antero superiores.
• AFMID: Ângulo frontal do membro inferior direito.
• AFMIE: Ângulo frontal do membro inferior esquerdo.
• AHA: Alinhamento horizontal dos acrômios.
• AHCA: Alinhamento horizontal da cabeça.
• AHCLD: Alinhamento horizontal da cabeça (C7), lado direito. • AHCLE: Alinhamento horizontal da cabeça (C7), lado esquerdo.
• AHEIAS: Alinhamento horizontal das espinhas ilíacas ântero-superiores.
• AHET3: Assimetria horizontal da escápula em relação a T3.
• AHPLD: Alinhamento horizontal da pélvis direita. • AHPLE: Alinhamento horizontal da pélvis esquerda. • AHTT: Alinhamento horizontal da tuberosidade da tíbia.
• AJLD: Ângulo do joelho, lado direito. • AJLE: Ângulo do joelho, lado esquerdo. • APRD: Ângulo perna/retropé direito.
• APRE: Ângulo perna/retropé esquerdo.
• AQD: Ângulo Q direito.
• AQE: Ângulo Q esquerdo.
• AQLD: Ângulo do quadril (tronco e membro inferior), lado direito. • AQLE Ângulo do quadril (tronco e membro inferior), lado esquerdo. • ATLD: Ângulo do tornozelo, lado direito.
• ATLE: Ângulo do tornozelo, lado esquerdo.
• AVCLD: Alinhamento vertical da cabeça (acrômio), lado direito. • AVCLE: Alinhamento vertical da cabeça (acrômio), lado esquerdo. • AVCOLD: Alinhamento vertical do corpo, lado direito.
• CNPq: Conselho nacional de pesquisa e desenvolvimento.
• DCMI: Diferença de comprimento de membros inferiores.
• ES: Estatura.
• FAPESP: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo.
• ICC: Coeficiente de correlação intraclasse.
• MC: Massa corporal.
• Mp: Megapixel.
• SAPO: Software de Avaliação Postural.
• T3: Terceira vértebra torácica.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO
1.1 A IMPORTÂNCIA DO PROBLEMA
Postura é o arranjo relativo das partes do corpo (KENDALL et al., 1995). De forma mais detalhada, é definida como uma posição, atitude do corpo ou disposição relativa das partes do corpo para uma atividade específica, ou uma maneira característica de sustentar o próprio corpo (SMITH; WEISS; LEHMKUHL, 1997).
A avaliação da postura é o passo inicial para diferentes tratamentos fisioterapêuticos, pois a partir da observação do alinhamento corporal cria-se a hipótese de distribuição de carga e solicitação mecânica para estruturas, tais como músculos, ligamentos e articulações. Após a avaliação da postura, o tratamento tem como objetivo conduzir o paciente para o mais próximo possível do padrão de referência considerado como ideal (FERREIRA, 2005). A avaliação postural feita pelo fisioterapeuta, na maioria das vezes, é realizada de forma subjetiva, pela inspeção visual, com conclusão hipotética, pois depende exclusivamente de sua habilidade e experiência na interpretação dos resultados. Neste sentido, Fedorak et al. (2003) verificaram a fidedignidade intra e inter examinadores e concluíram que a avaliação visual da região cervical e lombar não é confiável, especialmente quando se compara procedimentos empregados por profissionais diferentes. Desta forma, a avaliação visual não é a mais recomendada para examinar a postura de pacientes.
A utilização de fotografias para análise da postura é um procedimento comum, porém deve ser utilizada com o rigor necessário, pois a metodologia empregada para a avaliação que muitas vezes parece simples pode conter uma série de fatores que modificam o valor da medida, ou seja, erros podem ser introduzidos durante a medição. O erro nas medidas de ângulos, alinhamentos e distâncias corporais pode estar relacionado à digitalização, à resolução da câmera, ao seu posicionamento em relação ao voluntário estudado, ao plano de posicionamento do voluntário em relação ao eixo óptico da câmera, ao seu reposicionamento, entre outros (PAUL; DOUWES, 1993; NORMAND et al. 2002; DUNK, LALONE, CALLAGHAN, 2005). Estes erros somam-se no procedimento metodológico para avaliação postural e muitos não são possíveis de se evitar, porém devem ser conhecidos e quantificados.
O manual do SAPO recomenda uma câmera digital com resolução mínima de 2 Megapixels. Normand et al. (2002) observaram pequenos erros padrão das medidas feitas com o software BioTonix, independentemente da resolução da câmera utilizada, porém uma câmera com alta resolução apresenta maiores valores de correlação. Desta forma, talvez a resolução da câmera influencie nos erros das medidas oferecidas pelo SAPO.
O posicionamento do voluntário em relação ao eixo óptico da câmera pode ser outra fonte de erro. É recomendado que o eixo óptico da câmera deva estar perpendicular ao plano de fotografia, ou seja, perpendicular ao voluntário estudado. Porém, nem todos os segmentos do corpo estão posicionados perpendicularmente ao eixo óptico da câmera (PAUL; DOUWES, 1993). Como exemplo, Paul & Douwes (1993) citam que a medida de ângulo frontal do joelho, que é feita pela relação trocanter maior e maléolo lateral, cria um ângulo rotacional em mulheres e este, por sua vez, pode levar ao aumento do erro nesta medida. A distância da câmera em relação ao voluntário também pode influenciar nas medidas realizadas pelo SAPO. O manual do SAPO recomenda que a câmera seja posicionada a 3 metros de distância do voluntário, porém esta distância pode não ser suficiente para reduzir a distorção da lente. Segundo Paul & Douwes (1993) quanto maior a distância entre o voluntário e a câmera, menor o erro sistemático, pois menor é a distorção da lente.
Desta forma, possíveis erros na quantificação das alterações posturais podem estar relacionados à resolução da câmera, ao seu posicionamento e orientação em relação ao voluntário estudado, à distância da câmera em relação ao voluntário, ao reposicionamento do voluntário, entre outros. A investigação da confiabilidade das medidas feitas pelo SAPO em diferentes situações metodológicas é de extrema importância na interpretação das mesmas.
1.2 OBJETIVO GERAL
Verificar a confiabilidade do SAPO em diferentes situações metodológicas.
1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Verificar possíveis erros nas medidas a partir da captura das imagens com câmeras de baixa e alta resolução.
• Verificar possíveis erros nas medidas a partir da captura das imagens com a câmera posicionadas em diferentes distâncias.
• Verificar o efeito da digitalização nas medidas oferecidas pelo software e quantificar o número de digitalizações necessárias para obter uma medida precisa.
• Verificar o efeito de diferentes planos de posicionamento do manequim em relação à câmera.
• Verificar o efeito de diferentes calibrações feitas após a captura das imagens do manequim nas medidas oferecidas pelo software.
• Verificar a repetibilidade da avaliação da postura em um mesmo dia e em dias diferentes nas medidas oferecidas pelo software.
• Propor novas situações metodológicas para a redução dos erros, caso estes sejam observados.
1.4 DELIMITAÇÕES E LIMITAÇÕES
realizadas neste manequim serão feitas por meio de goniômetro e paquímetro, tais métodos também possuem erros que no presente trabalho serão desconsiderados.
1.5 RELEVÂNCIA DO ESTUDO
Estudos foram realizados para validação e análise do erro de diferentes softwares de avaliação da postura (PAUL; DOUWES 1993, NORMAND et al. 2002, CHOOBINEH et al. 2004, HARRISON et al. 2008). Dois estudos quantificaram o erro na medida realizada pelo SAPO (BRAZ, GOES, CARVALHO, 2008; FERREIRA et al., 2010), porém ambos utilizam goniômetros e apenas três pontos de referência para a quantificação da medida real. A vantagem do presente estudo está na utilização de um manequim que permite quantificar os erros das medidas do SAPO em condições próximas à prática clínica. Outras vantagens são a de conhecer o erro em todas as medidas realizadas pelo software e, ainda, se mudanças na metodologia para coleta de dados influenciam em tais medidas.
A investigação do erro utilizando softwares para avaliação postural é de extrema importância para interpretação das medidas de ângulos, alinhamentos e comprimentos corporais, utilizados na prática clínica. Com a determinação da amplitude do erro das medidas oferecidas pelo SAPO será possível inferir mudanças sistemáticas durante ou após tratamento e a outros eventos. Ou seja, conhecendo a amplitude do erro será possível afirmar se as mudanças encontradas nas medidas após intervenção são apenas uma variação da própria medida ou são decorrentes da intervenção.
Pretende-se que os resultados da observação da confiabilidade das medidas do SAPO em diferentes situações metodológicas permitam uma detecção mais sensível das alterações posturais, e ainda, alertem os profissionais para a necessidade de cautela nas inferências e interpretação dos resultados.
2 REVISÃO DE LITERATURA
Serão abordados inicialmente os conceitos de postura, os instrumentos de avaliação da postura, o software de avaliação postural disponíveis. Pretende-se, ainda, apresentar estudos com diferentes softwares de avaliação postural e descrever os critérios utilizados para a qualidade de medidas e de testes.
2.1 POSTURA
influência das estruturas passivas, como ossos e ligamentos (NEWTON; NEAL, 1994). A boa postura é um estado de equilíbrio muscular e esquelético que protege as estruturas de suporte do corpo contra lesão ou deformidade progressiva independentemente da atitude (ereta, deitada, agachada, encurvada) nas quais essas estruturas estão trabalhando ou repousando (KENDALL et al., 1995).
A postura é normal quando pode ser mantida sem dificuldade por um o indivíduo e sustentada por um tempo razoável sem desconforto e, sobretudo, quando é esteticamente aceitável (ZONNEMBERG et al., 1996). Basmajian & De Luca (1985) afirmam que, entre os mamíferos, o homem possui os mecanismos antigravitários mais econômicos depois de ter alcançado a postura ereta, ou seja, o gasto de energia muscular para o que parece ser uma posição formal é, na verdade, extremamente econômico.
A descrição mais objetiva da postura foi feita por Kendall et al. (1995), quando relatam que na postura padrão a coluna apresenta curvaturas normais, ou seja, lordose cervical e lombar e cifose torácica e sacral, e os ossos dos membros inferiores ficam em alinhamento ideal para sustentação de peso. A posição neutra da pelve conduz a um bom alinhamento do abdome, do tronco e dos membros inferiores. A cabeça fica ereta em uma posição bem equilibrada que minimiza a sobrecarga sobre a musculatura cervical. A intersecção do plano médio sagital e frontal do corpo forma uma linha que é análoga à linha da gravidade. Ao redor dessa linha, o corpo fica hipoteticamente em uma posição de equilíbrio, ou seja, uma distribuição proporcional de peso e com articulações estáveis (KENDALL et al., 1995).
Figura : Representação da postura ideal descrita por Kendall, 1995. Fonte: Kendall, 1995
A mudança no padrão normal (Kendall et al, 1995) é considerada como má postura e tem sido associada a alterações no sistema músculo-esquelético. Um leve desvio lateral da coluna torácica superior está relacionado com o lado da dominância, porém, esse desvio no plano frontal deve ser considerado como fora de padrão (HARRISON et al., 2000). A má postura é uma relação defeituosa entre as várias partes do corpo, pois produz uma maior tensão sobre as estruturas de suporte causando um equilíbrio menos eficiente do corpo sobre a base de suporte (KENDALL et al., 1995).
Uma prova de que a má postura está associada a desequilíbrios musculares foi descrita no trabalho de McGill, Hughson, Parks (2000) onde os autores relatam que a mudança na lordose lombar influencia a mecânica da coluna e potencializa danos no tecido. A flexão da coluna lombar, em contraste com a posição neutra, resulta na redução do braço de alavanca dos músculos extensores e reduz a tolerância a cargas compressivas, transferindo a carga dos músculos para os tecidos passivos aumentando o risco de lesão ligamentar e, especialmente, aumentando o risco de hérnias posteriores.
No presente estudo foram considerados os critérios de avaliação postural, descritos por Kendall et al. (1995), ou seja, foram considerados os pontos anatômicos bem como as medidas utilizadas por ele durante uma avaliação postural.
2.2 INSTRUMENTOS DE AVALIAÇÃO DA POSTURA
A avaliação da postura é o passo inicial para qualquer tratamento fisioterapêutico e, na maioria das vezes, é realizada de forma subjetiva, pela inspeção visual. Estudos demonstram que deve haver cautela na interpretação dos resultados da avaliação visual, neste sentido, Harlick; Milosavljevic & Milburn (2007) com o propósito de quantificar a habilidade de fisioterapeutas na palpação dos processos espinhosos da coluna lombar, analisaram 15 voluntárias com dor lombar, por meio de radiografia. Os autores observaram uma boa acurácia na palpação dos processos espinhos, sendo maior na terceira e quinta vértebras lombares. Porém, revelaram que numa amostragem de cinco fisioterapeutas, não foi possível identificar os fatores que influenciaram na palpação, especificamente no que tange à qualificação e experiência clínica do profissional. Bryan, Mosner e Shippee (1990) avaliaram a habilidade visual de fisioterapeutas na inspeção da coluna lombar com o uso de fotografias comparando-as com medidas radiológicas. Os 48 fisioterapeutas que participaram do estudo possuíam um tempo médio de experiência de 14,6 anos. Os resultados indicaram a baixa reprodutibilidade na avaliação visual por meio de fotografias.
A inspeção visual é o método mais antigo de avaliação da postura, mas na tentativa de se obter medidas mais precisas e específicas, alguns instrumentos foram usados para medir fatores tais como angulação dos segmentos em relação à linha de gravidade e siluetas. Pode-se citar alguns instrumentos: Teste de Brownell, que utiliza uma escala de 13 silhuetas, organizada em ordem de classificação, com unidades numéricas variando de 20 a 120 para cada quadro, Conformador Cureton-Gunby (Figura 2): consiste em um prumo de madeira posto de pé sobre uma base, com hastes que escorregam horizontalmente através de buracos feitos no prumo. A pessoa fica de pé com as costas voltadas para as varas, de modo que as varas toquem os processos espinhosos das vértebras (MATHEWS, 1986), Cifolordômetro também possui uma haste vertical de alumínio e hastes horizontais que são móveis e indeformáveis. O aparato está fixado sobre uma plataforma de apoio ortostático. O desenho que representa a forma da coluna vertebral no plano sagital é representado em uma folha de papel, fixada atrás do cifolordômetro (BARAÚNA et al., 2005). Teste de postura de Massey
partir dessas relações, os ângulos são somados para obter o grau de postura (MATHEWS, 1986), Alinhômetro de Howland consiste de dois indicadores calibrados que escorregam e estão ligados a uma vara de aço perpendicular e a vara está fincada em uma prancha de madeira. Mede a relação esterno e púbis e considera que quando o esterno e o púbis estão alinhados, as porções superiores e inferiores do tronco e corpo estão totalmente alinhadas (MATHEWS, 1986).
a
b
Figura : a) Conformador de Cureton-Gundy e b) Teste de postura de Massey. Fonte: Mathews, 1986
Outros métodos de avaliação das curvaturas da coluna torácica e lombar (Figura 3) são: Spinal mouse formado por uma carcaça curva e duas rodas que mensuram as mudanças de inclinação e suas distâncias por meio de um prumo interno (MANNION et. al. 2004), Cifômetro de DeBrunner:duas hastes onde para se mensurar o ângulo, coloca-se as bases nos processos espinhosos que se deseja analisar (KOROVESSIS et al. 2001), Flexicurva é uma régua de chumbo flexível e moldável onde, para se medir as curvaturas da coluna, se posiciona a régua o mais próximo da linha média da coluna entre os processos espinhosos de C7 e S1 (LUNDON, LI e BIBERRSHTEIN, 1998), Arcômetro: formado por uma régua com
três hastes perpendiculares, sendo a primeira fixa e as outras duas móveis. Posiciona-se a primeira haste no processo espinhoso que se refere ao começo da curvatura, a terceira haste no final da curvatura e a haste do meio no processo espinhal mais aberto da curvatura (D'OSUALDO, SCHERANO e IANNIS, 1997), Escoliômetro é uma ferramenta usada para a
medição da escoliose que consiste em uma haste onde há dois apoios nas suas extremidades e um nivelador centro (BUNNELL, 1984).
a avaliação por meio de fotos digitalizadas nas vistas anterior, posterior laterais. O Fisiologic
cria relatórios informando ângulos e distâncias assim como a evolução comparativa do voluntário, porém, é de alto custo (FISIOLOGIC), BioTonix que indica as rotações e translações dos segmentos corporais em visão 3D, analisa as fotos em vistas anterior e laterais, além de prescrever exercícios; é necessário pagar pela instalação do software e por cada relatório emitido (BIOTONIX) e o Posture Pro V, que é um dos sites de avaliação posturais mais populares mundialmente, porém com maior complexidade e alto custo (POSTUREPRO). Posturograma mensura a distância entre pontos anatômicos e gera relatório fotográfico com as mensurações (FISIOMETER). Postureprint é um sistema de avaliação da postura que detecta os desvios posturais automaticamente e prescreve exercícios para sua correção (POSTUREPRINT). Posturescreen pode ser utilizado para uma avaliação rápida, feita em 1-2 minutos (POSTURECO).
a
b
c
d
e
f
Figura : a) Cifolordometro, b) spinal mouse, c) Cifômetro DeBrunner, d) flexicurva, e) arcometro e f) escoliometro.
Dentre todos os métodos de avaliação da postura, o registro de fotografias do corpo inteiro do indivíduo tem demonstrado ser a forma mais fidedigna (SACCO et al., 2007), quando comparado com a goniometria, para determinar a posição relativa de referências anatômicas dos segmentos corporais.
2.3 SOFTWARE DE AVALIAÇÃO POSTURAL (SAPO)
Segundo informações obtidas no Portal do Projeto Software de Avaliação Postural, o desenvolvimento do SAPO foi iniciado em 2003 com um projeto de pesquisa financiado pelo Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento (CNPq) e pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) sob coordenação geral do Prof. Dr. Marcos
Duarte (USP). O SAPO foi um projeto para disponibilizar uma ferramenta de análise postural.
É um programa de computador gratuito para avaliação postural com uma fundamentação científica adequada e disponibilização na Internet que tem como objetivo contribuir com os profissionais e a comunidade científica da área, no Brasil e no exterior.
O objetivo foi desenvolver uma ferramenta com embasamento científico que pudesse ser utilizada de forma simples e barata, e ainda que não se compare às ferramentas mais acuradas e precisas disponíveis no mercado fosse suficientemente acurada e precisa para fornecer informações úteis aos profissionais de saúde. O projeto SAPO tem, ainda, como meta a criação de uma base de dados integrada, de âmbito nacional, para análises posturais da população brasileira. Isso o caracteriza como um projeto que deve operar em rede, utilizando a Web como base. Possui aplicativo instalável para o usuário final e um aplicativo Web para a integração dos dados.
Figura :Visualização da tela do software com o recurso de marcação de pontos pelo protocolo SAPO. Fonte: próprio autor.
Os dados de cada projeto/análise podem também ser exportados e salvos em alguns outros formatos. O aplicativo já disponibiliza exportação (com fotos) para uso em planilhas no Excel, relatórios em PDF, impressão e para backup e/ou transporte em formato XML.
O primeiro estudo desenvolvido com o SAPO foi o de Ferreira (2005), que avaliou o alinhamento postural, o controle postural e a correlação entre ambos em 155 adultos jovens e saudáveis entre 19 e 45 anos, sendo 74,8% do sexo feminino. A autora relata que 87,9% dos voluntários possuíam inclinação da cabeça e 67% delas com predomínio à direita. O ombro, pelve e tronco também apresentaram um predomínio de inclinação para a direita de 67,8%, 42,6% e 66,1%, respectivamente. Não foi encontrada correlação entre controle postural e alinhamento postural. A autora sugere um padrão de similaridade para o alinhamento postural, entretanto este padrão não é simétrico.
Braz, Goes e Carvalho (2008) verificaram a confiabilidade inter e intra-avaliador e a validade de medidas angulares por meio do SAPO v. 0.68, utilizando 15 medidas angulares diferentes, obtidas por meio de goniômetros dispostos em um painel. Para a confiabilidade intra-avaliador não foram encontradas diferenças estatísticas. A confiabilidade inter-avaliador também não foi significativa para um p<0,05. O coeficiente de correlação intra-classe (ICC) foi de 0,99 para todas as análises, demonstrando que, para a situação metodológica utilizada, o SAPO mostrou-se confiável e válido para mensurar valores angulares nos segmentos corporais. Porém, os autores não relatam os erros relacionados às medidas avaliadas.
dos 20 escolares foram digitalizadas por um único examinador, por duas vezes com intervalo de um mês e para a análise inter examinadores, três fisioterapeutas digitalizaram as fotos dos escolares. A autora considerou o SAPO uma ferramenta confiável, pois a maioria das medidas apresentou altos índices de correlação.
Recentemente, Ferreira et al. (2010) concluíram que o SAPO é um software acurado para as medidas de ângulo e distância e observaram uma fidedignidade inter avaliadores excelente para 41% das variáveis e muito boa para 35% das variáveis. Para a fidedignidade intra-avaliadores, 44,8% das medidas foram consideradas excelentes e 23,5% muito boas. O erro para as medidas angulares foi de 0,11º e para a medida de distância foi de 1,8mm.
O SAPO está em constante desenvolvimento visando a melhora desta ferramenta para o usuário, desta forma mais estudos são necessários.
2.4 ESTUDOS COM SOFTWARES DE AVALIAÇÃO POSTURAL
A validade, fidedignidade e o erro de medida de alguns softwares de avaliação postural já foram analisados e quantificados, sendo:
Choobineh et al. (2004) analisaram a reprodutibilidade e a validade do sistema
Weaving Posture Analysis System (WEPAS). O WEPAS é um sistema de vídeo bidimencional que registra e analisa a postura durante atividades laborais, baseando-se no processamento de imagens. Utilizando um goniômetro padrão os autores observaram que no teste de acurácia o WEPAS apresentou um erro menor que 1º (um grau) e que em diferentes combinações de ângulos e rotações o erro permaneceu na faixa de -3 º a 1,6º. Os mesmos concluem que o baixo custo do WEPAS, a facilidade de calibração, além da acurácia testada, fazem com que o sistema seja de fácil aplicabilidade.
Harrison et al. (2008), utilizando um manequim da pelve, determinaram a acurácia do sistema PosturePrint. O manequim foi fixado em uma plataforma e fotografado três vezes nas vistas lateral direita, anterior, posterior e lateral esquerda e, em seguida, o manequim foi colocado em 68 posições diferentes. As posturas mantidas pelo manequim possuíam 5 graus de liberdade: translação lateral (Tx), flexão lateral (Rz), rotação axial (Ry), flexão-extensão (Rx) e translação antero-posterior (Tz). As médias dos erros para os deslocamentos rotacionais foram de Rx = 0,5º±0,8º, Ry=1,3º±0,8º e Rz=0,5º±0,3º e para a translação, Tz=1,2±0,6 mm e Tx=0,9±0,5mm. O autores concluem que o sistema PosturePrint permite uma medida acurada da rotação e translação do manequim da pelve.
tamanhos e formas. Três examinadores digitalizaram as imagens de vídeo por duas vezes. Os objetos foram fotografados em alta e baixa resoluções e as medidas pelo BioTonix’s foram comparadas com as dimensões do objeto. Para as medidas de distância ambos os coeficientes de correlação intra-classe e inter-classe foram altos (0,99). Foi encontrada uma correlação semelhante para as medidas de distâncias obtidas das imagens em alta e baixa resoluções, porém para as medidas de distância, a correlação intraclasse e interclasse foi acima de 0,99 para as imagens em alta resolução. As diferenças das medidas do paralelograma com as digitalizadas foram de: 1,5º e 3,3 mm, para as de ângulo e distância, respectivamente. Os resultados abordaram que o BioTonix’s é válido e fidedigno, sendo recomendado para análise da postura.
Iunes et al. (2005) verificaram a fidedignidade das medidas angulares obtidas pelo
software ALCimagem 2000 e compararam duas digitalizações de um único registro fotográfico de um mesmo examinador com intervalo entre as digitalizações de quatro semanas e verificaram a alta correlação entre as medidas. Entretanto, uma baixa fidedignidade foi encontrada ao comparar duas sessões realizadas pelo mesmo examinador, sugerindo que o método é pouco indicado para acompanhamento de mudanças posturais.
Paul & Douwes (1993) quantificaram erros sistemáticos da variação do ângulo óptico da câmera em relação ao voluntário e da distancia entre a câmera e o voluntário, durante o registro bidimensional da postura com utilização de fotografia. Os autores relatam erros maiores com a variação do ângulo óptico, não havendo erro aceitável em mais de dois segmentos do corpo analisado quando o ângulo óptico era aumentado. O erro devido à distância entre câmera/voluntário foi pequeno. Os autores relatam ainda, que os erros foram maiores nos segmentos cabeça e pés e explicam que estes erros foram induzidos pela distorção da lente.
Pode-se dizer que o método de avaliação da postura por meio da fotografia tem sua validade inquestionável, porém os estudos demonstram que existem erros inseridos nas medidas de ângulo e alinhamento (NORMAND et al. 2002, CHOOBINEH et al., 2004; HARRISON et al. 2008) que devem ser conhecidos para uma interpretação correta das medidas realizadas.
2.5 CRITÉRIOS PARA QUALIDADE DE MEDIDAS E TESTES
Desta forma, analisar a confiabilidade torna-se o ponto inicial no delineamento do processo avaliativo (BRINK; LOUW; GRIMMER-SOMERS, 2011). Em medidas e avaliações a confiabilidade conota o nível de semelhança dos resultados dos testes obtidos em tempos distintos, porém em condições parelhas ou metodologicamente manipuladas (concordância).
Assim, a confiabilidade explica a consistência entre as mensurações. Os resultados confiáveis precisam expressar com coerência se as diferenças ou igualdades encontradas nas condições experimentais derivam de aspectos específicos ou de fontes de erro ocasionais. Em suma, uma análise robusta da confiabilidade engloba diversas qualidades psicométricas a fim de esclarecer o nível de qualidade daquelas mensurações. Qualidades psicométricas se referem às qualidades dos instrumentos de medida e segundo Tritschler (2003) um instrumento de medida e avaliação necessita de um grau significativo e igualmente relevante das qualidades psicométricas. O desenvolvimento de qualquer programa de mensuração depende das qualidades psicométricas. Assim, é importante ressaltar os critérios que devem ser considerados no processo de seleção destes instrumentos, tais como validade, fidedignidade, objetividade, tendenciosidade e confiabilidade.
Um instrumento é válido quando mede aquilo que pretende medir, portanto a validade se refere à veracidade e acurácia de um instrumento de medida (TRITSCHLER, 2003). Ou seja, o quão verdadeiramente um instrumento mede o atributo para o qual ele foi proposto, permitindo, assim, que inferências consistentes sejam feitas a partir dos resultados da medida. Existem diferentes tipos de validade onde distinguem-se quatro fundamentais: relacionadas por critérios (preditiva e concorrente), de conteúdo e de constructo (TRITSCHLER, 2003; BAUMGARTNER; JACKSON, 1991; SAFRIT, 1981; VERDUCCI, 1980).
Como critérios para testar a validade em medidas repetidas são utilizadas diversas ferramentas estatísticas, tais como: teste de hipótese nula; análises de correlação e regressão linear, diferenças inter-sujeitos, alterações nas médias, intervalo de confiança e erro típico, sistemático e randomizado (residual), além dos escores residuais. Cada ferramenta possui sua capacidade de testagem do fenômeno em modelos experimentais diferentes (ATKINSON; DAVISON; NEVILL, 2005).
também fidedigno, mas nem todo instrumento fidedigno é válido (TRITSCHLER, 2003; BAUMGARTNER e JACKSON, 1991; SAFRIT, 1981; VERDUCCI, 1980).
A objetividade pode ser definida como a concordância entre os escores designados a cada sujeito feitos por um ou mais avaliadores (BAUMGARTNER; JACKSON, 1991). A objetividade também é uma medida de consistência, mas está relacionada à obtenção do resultado do instrumento de medida e não ao desempenho do examinado. Ela se refere à exatidão do sistema de obtenção de resultados de um instrumento de medida. Um instrumento de medida objetivo pode ser usado consistentemente por diferentes examinadores para obter resultados semelhantes (TRITSCHLER, 2003).
A tendenciosidade se refere à imparcialidade do instrumento de medida. Um instrumento que é livre de tendências em medida é apropriado para examinar todos os grupos para os quais o instrumento foi planejado. Significa que o instrumento é livre de discriminações de resultados injustos ou artificiais contra membros de determinado sexo, descendência étnica ou com outro traço distinto em particular (TRITSCHLER, 2003).
Em estudos de validade e confiança, podem-se destacar os erros: típicos - derivado da diferença entre os desvios padrões de cada sujeito ou da diferença média entre os escores;
sistemáticos - derivado do resultado de um infinito número de medições do mesmo fenômeno, menos o valor critério de referência, efetuado em condições de repetitividade e randomizado
(aleatório) - derivado do efeito combinado de todos os fatores controlados, ou seja, resultado de uma medição, menos a média que resultaria de um infinito número de medições do critério de referência, efetuado sob condições de repetitividade (HOPKINS, 2000).
Para tanto, os dois aspectos mais importantes para erros de medida são a validade simultânea e a confiabilidade no reteste. A validade simultânea serve para analisar o valor observado com o real ou valor critério de referência. A análise de validade é complexa devido também à presença inevitável de erro no valor de critério referência (HOPKINS, 2000).
Segundo Brink, Lown, Grimmer-Somers (2011) estabelecer as propriedades psicométricas de um instrumento de medida de avaliação postural não é uma tarefa trivial devido a complexidade da postura natural. As qualidades psicométricas devem ser testadas dentro do contexto de utilização do instrumento, desta forma, é essencial que se utilize não só objetos inanimados, mas também seres humanos.
diferentes procedimentos e materiais utilizados na coleta, há a necessidade de verificar separadamente a influência de cada um desses procedimentos nas medidas realizadas pelo SAPO para, em seguida, demonstrar as formas de correção ou adequação dos problemas identificados. Por isso, o presente estudo foi dividido em três experimentos.
3 MATERIAIS E MÉTODOS
A seguir são descritas as características do estudo e os três experimentos em que foi dividido, sendo: (1) influência da resolução da câmera e posicionamento da câmera nas medidas feitas pelo SAPO, (2) influência da rotação e da calibração nas medidas feitas pelo SAPO e (3) repetibilidade da avaliação postural.
Este é um estudo transversal cujas variáveis dependentes são os valores de ângulos, comprimentos e alinhamentos corporais e as variáveis independentes são a resolução da câmera, o seu posicionamento em relação ao voluntário, calibração, plano de posicionamento do voluntário em relação ao eixo óptico da câmera e reposicionamento.
3.1 INFLUÊNCIA DA RESOLUÇÃO E DISTÂNCIA DA CÂMERA NAS MEDIDAS FEITAS PELO SOFTWARE DE AVALIAÇÃO POSTURAL.
Esta etapa teve como objetivo analisar o efeito da distância entre a câmera e o avaliado e o nível de resolução da imagem no erro médio da avaliação postural realizada pelo SAPO. A hipótese inicial é que diferentes situações influenciam a magnitude do erro. Esta etapa foi aceita para publicação pela Revista Brasileira de Medicina do Esporte (Anexo 1).
3.1.1 Materiais e métodos
Figura : Manequim articulado (Human Artist Model® - Drawing manequin). Fonte: próprio autor
Apenas um avaliador realizou o registro das imagens, porém a digitalização no
software dos pontos demarcados no manequim foi realizada por três digitalizadores experientes, cada um realizou 30 digitalizações de cada método analisado.
As câmeras foram posicionadas a 3,0m de distância do manequim e em seguida as imagens foram registradas, estas foram reposicionadas para 5,0m e o registro das imagens foi repetido (3m a 3,2Mp, 3m a 12Mp, 5m a 3,2Mp e 5m a 12Mp). O zoom de cada câmera não foi alterado e o manequim foi posicionado no centro da imagem para reduzir distorções.
2 e 3: lóbulo da orelha. 5 e 6: acrômio.
12 e 13: espinha ilíaca ântero-superior. 14 e 15: trocanter maior do fêmur. 16 e 19: linha articular do joelho. 17 e 20: borda superior da patela. 18 e 21: tuberosidade da tíbia. 23 e 26: maléolo medial. 22 e 25: maléolo lateral.
2: lóbulo da orelha.
8: processo espinhoso da 7ª vértebra cervical. 21: espinha ilíaca antero-superior.
22: espinha ilíaca póstero-superior. 23: trocanter maior.
24: linha articular. 30: maléolo lateral.
31: ponto entre a cabeça do segundo e terceiro metatarso.
17: processo espinhoso da 3ª vértebra torácica (T3).
7 e 8: borda inferior da escápula. 32 e 33: linha média posterior da tíbia. 35 e 39: tendão do calcâneo.
37 e 41: calcâneo.
Figura : Representação dos pontos anatômicos. Fonte: Duarte, 2006.
Após a marcação dos pontos no manequim, foram realizadas medidas diretas com um goniômetro (Cardiomed®) e um paquímetro (CG®). As 27 medidas realizadas direta e indiretamente foram:
• Medidas de alinhamento
• Horizontal
o cabeça (AHCA), acrômios (AHA), espinhas ilíacas ântero-superiores
(AHEIAS), cabeça (C7) lado direito e esquerdo (AHCLD e AHCLE),
tuberosidade da tíbia (AHTT), pélvis direita e esquerda (AHPLD e
AHPLE). • Vertical
o cabeça (acrômio) lado direito e esquerdo (AVCLD e AVCLE), tronco lado
direito e esquerdo (AVTLD e AVTLE), corpo direito e esquerdo (AVCOLD
e AVCOLE). • Medidas angulares:
• Ângulo
o frontal do membro inferior direito (AFMID), frontal do membro inferior esquerdo (AFMIE), Q direito (AQD), Q esquerdo (AQE), perna/retropé direito (APRD), perna/retropé esquerdo (APRE), quadril (tronco e membro inferior) direito e esquerdo (AQLD e AQLE), joelho
(AJLD e AJLE), tornozelo (ATLD e ATLE).
• Medida de distância: diferença no comprimento dos membros inferiores (DCMI).
A descrição detalhada de cada medida feita pelo protocolo SAPO está no Anexo 2. Para a quantificação do erro foram calculadas as diferenças () das medidas obtidas por meio do SAPO com as medidas feitas diretamente no manequim (Figura 7). Em seguida a
a
b
Figura : Representação das medidas diretas feitas no manequim. a) alinhamento horizontal da cabeça (C7) lado direito (AHCLD), b) Ângulo Q direito (AQD).
Fonte: próprio autor.
As medidas de ângulo e distância apresentam variabilidade devido ao método de digitalização. Neste estudo se dispõem de 90 repetições de cada medida. Na prática clínica, no entanto, não é possível realizar tantas repetições a fim de obter uma medida precisa, surgindo a pergunta: quantas repetições são necessárias para se obter uma medida precisa?
Considerando que a estatística de variabilidade é justamente a que fornece informação sobre quão precisa é uma medida, a pergunta apresentada pode ser reescrita: quantas repetições são necessárias para se obter uma medida com variabilidade próxima daquela verificada usando 90 repetições?
Para responder a esta pergunta, adotou-se o seguinte procedimento:
1. A partir das 90 repetições, sorteou-se 1.000 amostras aleatórias com o tamanho de
n=2;
2. Para cada amostra, calculou-se o desvio padrão, gerando, assim, uma base de 1.000 desvios padrão;
3. Calculou-se a média dos 1.000 desvios padrão;
4. Repetiu-se o procedimento 1 a 3, variando o tamanho das amostras, de n=2 até n=30 (cada tamanho de amostra representa a simulação do uso de n repetições da medida). 5. Comparou-se o valor do desvio padrão médio obtido no passo 3 com os desvios
padrão calculados usando as 90 observações iniciais.
Desta forma, quanto mais próximo o desvio padrão médio do desvio padrão da amostra com 90 repetições, mais precisa será a medida, ou seja, os resultados terão variabilidade suficiente para fornecer uma estimativa mais confiável.
Os resultados estão apresentados com os valores de erro padrão. Após testar a normalidade dos dados (Kolmogorov-smirnov), foram realizadas comparações entre os 4 métodos (câmera de 3,2Mp e 12Mp a 3m e 5m de distância). Análise de variância (ANOVA) de um fator com post hoc de Tukey foi aplicada para testar cada medida de ângulo e distância separadamente e ANOVA dois fatores para comparar todas as medidas de ângulo e distância em relação aos diferentes métodos. O nível de significância adotado foi p<0,05.
3.1.2 Resultados
A seguir estão apresentados os erros padrão dos alinhamentos horizontais (Tabela 1), verticais (Tabela 2), angulares e de distância (Tabela 3). Uma análise de variância de dois fatores reuniu todas as medidas em um único conjunto. A análise do efeito da distância e da resolução da imagem no erro padrão das medidas mostrou que a distância (p=0,3) e o nível de resolução da imagem (p=0,09) não afetaram os erros padrão das medidas.
Tabela : Média das diferenças e erro padrão das medidas horizontais para os 4 métodos.
Distância 3 metros 5 metros
Resolução 3,2Mp 12Mp 3,2Mp 12Mp
AHCA -0,110,02 -0,230,01 0,870,01 -0,360,01
AHA -1,170,02 -0,330,01 -0,390,01 -0,190,006
AHEIAS 0,030,02 -0,440,01 -0,350,01 -0,630,01
AHTT -2,200,03 -1,400,02 -1,630,01 -1,440,02
AHCLD -3,190,10 1,780,03 2,850,01 3,100,01
AHCLE 0,910,11 -0,240,03 -0,670,02 -1,590,01
AHPLD 0,600,02 -0,060,01 0,250,01 -0,230,01
AHPLE 1,920,03 1,40,01 1,420,01 1,080,01
Alinhamento horizontal da cabeça (AHCA), alinhamento horizontal dos acrômios (AHA), alinhamento
horizontal das espinhas ilíacas ântero-superiores (AHEIAS), alinhamento horizontal das tuberosidades das tíbias (AHTT), alinhamento horizontal da cabeça (C7) lado direito e esquerdo (AHCLD e AHCLE),
alinhamento horizontal da pélvis direito e esquerdo (AHPLD e AHPLE).
Fonte: próprio autor
Tabela : Média das diferenças e erro padrão das medidas verticais para os 4 métodos.
Distância 3 metros 5 metros
Resolução 3,2Mp 12Mp 3,2Mp 12Mp
AVCLD 0,240,01 0,360,01 0,640,01 1,110,01
AVCLE 2,040,01 2,610,01 2,500,01 1,870,01
AVTLD -0,060,002 -0,310,004 0,010,003 -0,310,003
AVTLE -0,640,004 -1,120,005 -0,890,002 -0,820,005
AVCOLD 0,940,005 1,170,003 1,450,002 1,270,002
AVCOLE 0,370,003 0,170,002 0,260,002 0,280,002
Alinhamento vertical da cabeça (acrômio) lado direito e esquerdo (AVCLD e AVCLE), alinhamento vertical do
tronco lado direito e esquerdo (AVTLD e AVTLE), alinhamento vertical do corpo direito e esquerdo (AVCOLD e
AVCOLE).
Tabela : Média das diferenças e erro padrão das medidas de ângulo e distância para os 4 métodos.
Distância 3 metros 5 metros
Resolução 3,2Mp 12Mp 3,2Mp 12Mp
AFMID 0,840,01 1,300,01 1,320,005 1,020,01
AFMIE -0,660,02 -1,220,03 -0,860,01 -0,640,01
AQD -0,030,08 3,240,04 4,630,02 3,940,01
AQE -2,730,08 1,480,04 1,790,02 1,740,04
APRD -0,750,02 -2,380,02 -2,560,02 -1,300,04
APRE 1,080,01 1,410,03 2,470,02 1,750,03
AQLD -1,930,01 -2,860,01 -2,830,005 -3,160,008
AQLE -1,110,07 -1,630,006 -1,220,005 -1,120,009
AJLD -0,260,006 -0,400,01 -0,520,007 -0,560,01
AJLE 1,290,009 1,220,01 1,530,01 1,480,01
ATLD 1,610,009 2,140,003 2,320,005 2,270,004
ATLE 1,800,01 1,720,006 1,860,004 1,770,005
DCMI 0,890,01 0,420,003 0,470,002 0,470,003
Ângulo frontal do membro inferior esquerdo (AFMIE), ângulo Q direito (AQD), ângulo Q esquerdo (AQE), ângulo perna/retropé direito (APRD), ângulo perna/retropé esquerdo (APRE) ângulo frontal do membro inferior direito (AFMID), ângulo do quadril (tronco e membro inferior) direito e esquerdo (AQLD e AQLE), ângulo do
joelho (AJLD e AJLE), ângulo do tornozelo (ATLD e ATLE), diferença no comprimento dos membros inferiores
(DCMI).
Fonte: próprio autor
A segunda análise de variância foi aplicada separadamente para cada uma das 27 variáveis analisadas (Tabela 4). Desta forma, observou-se o efeito da interação dos fatores distância e resolução da imagem em 23 variáveis (p<0,05). Na maioria das vezes (52%), o menor erro padrão ocorreu com a distância de 3 metros e resolução de 3,2Mp.
Tabela : Quantidade de variáveis por método que apresenta menor erro, dentre as 23 variáveis com diferença significativa.
Método Quantidade de
variáveis % com menor erro
3,2Mp a 3m 12 52%
3,2Mp a 5m 6 26%
12Mp a 3m 1 4%
12Mp a 5m 4 17%
Fonte: próprio autor
Figura : Relação das porcentagens do desvio padrão médio e do desvio padrão em relação a amostra com 90 repetições com o número de repetições necessário para se obter uma boa precisão. Alinhamento horizontal da cabeça (AHCA), alinhamento horizontal dos acrômios (AHA).
Fonte: próprio autor
3.1.3 Discussão
O objetivo desta etapa do estudo foi verificar o efeito da distância da câmera e da resolução da imagem no erro padrão de medidas relacionadas à avaliação postural obtida por meio do software SAPO. A ANOVA de dois fatores não mostrou efeito principal da distância ou da resolução da imagem no erro padrão das medidas escolhidas. Desta forma, o erro padrão de um conjunto de medidas para avaliação postural não sofre efeito global da distância da câmera até o avaliado e nem do nível de resolução da imagem. A recomendação para esses dois fatores é bastante simples: a distância deve ser suficiente para posicionar o corpo todo da pessoa no centro da imagem e a resolução deve ser suficiente para mostrar com nitidez suficiente cada um dos marcadores. A imagem do corpo deve estar centralizada para evitar a distorção que pode eventualmente surgir por causa da curvatura da lente, mas que para o nível de análise utilizado neste estudo é desprezível. Centralizar a imagem reduz o risco de não mostrar o corpo todo na imagem.
Por outro lado, o nível de resolução permite distinguir detalhes da imagem, como no caso da avaliação postural, os marcadores. Independente da resolução da imagem, os marcadores devem ser visualizados. Essa condição facilita o trabalho de visualização e digitação dos pontos no processamento da imagem para avaliação postural.
sem modificar a precisão da avaliação postural. Isso confere ao sistema SAPO a robustez necessária para um sistema de avaliação postural simples e versátil.
Para determinar o erro das medidas com o SAPO, foram comparados os valores oferecidos pelo software a partir das fotos de um manequim com as medidas realizadas no próprio manequim (medida real). Tais erros poderiam ser influenciados pelo método de coleta de dados, desta forma diferentes metodologias foram empregadas. Os valores médios dos erros das 27 medidas analisadas são próximos de zero indicando que o SAPO é um método acurado para uso clínico. Estudos recentes encontraram erros em torno de 0,1 grau (BRAZ, GOES, CARVALHO, 2008; FERREIRA et al., 2010), porém utilizaram em suas metodologias apenas três pontos de referência para digitalização da medidas reais. A vantagem do presente estudo foi utilizar um manequim que permitiu quantificar o erro de medida do SAPO em condição semelhante à prática clínica.
Os sistemas de avaliação postural se diferenciam de sistemas de avaliação cinemática porque possuem uma representação pré-definida para algumas posturas, isso permite definir desvios posturais e outras medidas corporais que apresentam um significado clínico. Desta forma, sistemas baseados em fotogrametria são oferecidos para avaliar a postura, facilitar e aumentar confiabilidade da avaliação. O WEPAS é um sistema de vídeo bidimencional, baseado em processamento de imagens para registrar e analisar a postura durante atividades laborais, que apresenta um erro menor que 1º (CHOOBINEH et al., 2004). Outro sistema de avaliação postural é PosturePrint que apresenta erros médios para deslocamentos entre 0,5º e 1,3º, e 0,9 e 1,2 mm. O sistema PosturePrint permite a medida acurada da rotação e translação do tronco (HARRISON et al. 2007) e da pelve (HARRISON et al., 2008). O sistema de vídeo para análise da postura BioTonix’s apresenta erros médios de 1,5º e 3,3 mm, para o ângulo e distância, respectivamente. O BioTonix’s também é considerado válido, sendo recomendado para análise da postura (NORMAND et al. 2001).
O SAPO é acurado para a análise da postura e possui erros semelhantes aos apresentados por outros softwares, portanto, é recomendado para a análise clínica da postura. Porém, é necessário cautela em algumas medidas, tais como nas medidas de ângulo Q. Sacco
Além do ângulo Q, outras medidas apresentaram diferenças maiores que 1º, isso pode ser devido a localização das marcas anatômicas que variam com o contorno do segmento, o que pode dificultar a visualização de alguns pontos e oferecer dificuldade em sua digitalização. Um sistema que reconhecesse o centro dos marcadores durante um processo de marcação dos pontos poderia minimizar tal efeito.
Iunes et al. (2005) relatam que a avaliação postural computadorizada apresenta variabilidade aceitável, sendo indicada para a maioria das medidas angulares avaliadas, porém apresenta uma baixa reprodutibilidade e, portanto, o acompanhamento dos resultados pré e pós tratamento pode não ser suficientemente confiável. Os autores discutem que essa baixa reprodutibilidade pode ser devido a preparação e iluminação do ambiente, posicionamento do tripé, da câmera e do voluntário, entre outros. Foi observado que mudanças na distância da câmera em relação ao objeto bem como a resolução da câmera não exercem influência quando se considera todas as medidas oferecidas pelo software, porém ao observar tais medidas separadamente a melhor escolha é uma menor distância e uma resolução baixa.
Ainda em relação ao posicionamento da câmera, Paul & Douwes (1993) inferem que quanto maior a distância entre o voluntário e a câmera menor o erro sistemático, pois é menor a distorção da lente. Foi observado durante a digitalização que, quanto maior a distância maior a necessidade de utilizar o zoom no software (de 100%), o que pode ter provocado uma distorção da imagem, aumentando assim, o erro em algumas medidas. Em relação a resolução Normand et al. (2002) encontraram uma alta fidedignidade quando compararam câmeras com alta e baixa resoluções, porém em os autores não relatam quais foram as resoluções.
Santos et al. (2009) com o objetivo de testar a concordância interexaminadores da fotogrametria aplicada para avaliar o alinhamento postural em crianças, utilizaram alguns recursos, como a criação de um alvo (adesivo Pimaco®) sobre o marcador (esfera de isopor) e a padronização do zoom no software em 100% e acreditam que tais recursos são imprescindíveis para conferir maior acuracidade às análises e reduzir variabilidade das medidas. O presente estudo corrobora que a utilização de um alvo é um recurso importante para garantir a acuracidade às análises, porém o zoom deve ser evitado.
No presente estudo verifica-se que com 10 repetições se alcança 95% da precisão que poderia ser obtida caso se utilizasse 90 repetições, tal informação facilita o processo de digitalização realizado na prática clínica.
Foi utilizado um objeto inanimado, nomeado de manequim, e para as medidas nele realizadas, utilizou-se goniômetro e paquímetro; tais métodos também possuem erros que no presente estudo foram desconsiderados. E ainda, por ter-se utilizado um manequim, outras fontes de erro como reposicionamento, palpação das marcas anatômicas entre outros, não foram quantificados.
3.1.4 Conclusão
O erro padrão de um conjunto de medidas para avaliação postural não sofre efeito global da distância da câmera até o avaliado e nem do nível de resolução da imagem. Os valores médios dos erros, em geral, são próximos de zero, principalmente quando observadas por uma câmera de 3,2Mp utilizada a 3m de distância do voluntário. O SAPO é um método acurado para uso clínico, ainda são necessários estudos para verificar a influência do plano de posicionamento do voluntário em relação a câmera, o efeito do reposicionamento e da palpação nas medidas oferecidas pelo software.
3.2 INFLUÊNCIA DA ROTAÇÃO DO VOLUNTÁRIO E DA CALIBRAÇÃO DO SISTEMA NAS MEDIDAS DO SOFTWARE DE AVALIAÇÃO POSTURAL.
Nesta etapa o objetivo foi verificar a interferência do posicionamento do voluntário e da calibração nas medidas de ângulo e distância oferecida pelo SAPO. A hipótese é que tanto o posicionamento quanto a forma de calibração influenciam nas medidas oferecidas pelo SAPO.
3.2.1 Materiais e método
distância com o fio de prumo paralelo, a 1m com os fios de prumo deslocado anteriormente e posteriormente ao manequim.
Figura : Manequim articulado (Human Artist Model® - Drawing manequin), posicionado em diferentes graus de rotação para a direita e esquerda em relação ao plano de posicionamento da câmera.
Fonte: próprio autor
Figura : Manequim articulado (Human Artist Model® - Drawing manequin), posicionamento dos fios de prumo e dos pontos de calibração.
Fonte: próprio autor
Após o registro das imagens, realizou-se 30 vezes a digitalização no software dos pontos demarcados no manequim para cada situação, em seguida, obter-se a média e desvio padrão das medidas. Todas as digitalizações foram feitas por um examinador experiente.
Pontos pré-determinados pelo protocolo do SAPO foram marcados com bolas brancas de isopor de 15 mm de diâmetro, fixadas com fita dupla-face no manequim. Todos os pontos foram posicionados de forma que os valores das medidas entre eles fossem iguais ao padrão de referência descrito no SAPO. Na ausência de valores de referência, foi adotado um valor que posicionasse o manequim o mais próximo do padrão de referência sugerido pela literatura. Esses pontos representam localizações anatômicas específicas no corpo humano:
lóbulos da orelha, acrômio, espinha ilíaca ântero-superior, trocanter maior do fêmur, linha articular do joelho, borda superior da patela, tuberosidade da tíbia, maléolos medial e lateral, ponto entre a cabeça do segundo e terceiro metatarso, borda inferior da escápula, espinha ilíaca postero-superior, calcâneo, tendão do calcâneo, linha média posterior da tíbia e ainda processos espinhosos da 7ª vértebra cervical (C7) e da 3ª vértebra torácica (T3).
Variáveis analisadas
Após a marcação dos pontos no manequim, foram realizadas medidas diretas com um goniômetro (Cardiomed®) e um paquímetro (CG®). As 27 medidas realizadas direta e indiretamente foram:
• Medidas horizontais: alinhamento horizontal da cabeça (AHCA), alinhamento
horizontal dos acrômios (AHA), alinhamento horizontal das espinhas ilíacas ântero-superiores (AHEIAS), alinhamento horizontal da cabeça (C7), lado direito e esquerdo (AHCLD e AHCLE),
alinhamento horizontal da tuberosidade da tíbia (AHTT), alinhamento horizontal da pélvis direita e esquerda (AHPLD e AHPLE).
• Medidas verticais: alinhamento vertical da cabeça (acrômio), lado direito e esquerdo (AVCLD e AVCLE), alinhamento vertical do tronco, lado direito e esquerdo (AVTLD e
AVTLE), alinhamento vertical do corpo direito e esquerdo (AVCOLD e AVCOLE).
• Medidas angulares: ângulo frontal do membro inferior direito (AFMID), ângulo frontal do membro inferior esquerdo (AFMIE), ângulo Q direito (AQD), ângulo Q esquerdo (AQE), ângulo perna/retropé direito (APRD), ângulo perna/retropé esquerdo (APRE), ângulo do quadril (tronco e membro inferior) direito e esquerdo (AQLD e AQLE),
ângulo do joelho (AJLD e AJLE), ângulo do tornozelo (ATLD e ATLE).
• Medida de distância: diferença no comprimento dos membros inferiores (DCMI).
Para a quantificação do erro foram calculadas as diferenças das medidas obtidas por meio do SAPO com as medidas feitas diretamente no manequim.
Análise dos resultados
em diferentes situações de calibração 0,5 metro paralelo, 1 metro paralelo, 1 metro posterior e 1 metro anterior ao manequim. Análise de variância (Anova) de um fator de Kruskal-Wallis
foi aplicada. O nível de significância adotado foi p<0,05.
3.2.2 Resultados
Na Figura 11 observa-se que a medida sem rotação do manequim é a que apresenta menor erro de mensuração, bem como menor dispersão dos erros (1,400,22 graus). Tanto a rotação para a esquerda (representada no gráfico pelo sinal negativo) quanto a rotação para a direita apresentam maior erro do que a ausência de rotação (-12º: 2,310,30 graus; -8º: 2,340,71 graus; -4º: 2,240,71 graus; 12º: 2,030,32 graus; 8º: 2,571,15 graus; 4º: 2,221,04 graus). E os maiores erros foram observados com rotação de 8 graus para a direita e esquerda, respectivamente.
Diferenças significativas foram encontradas para os diferentes graus de rotação quando comparados com a medida sem rotação (p=0,001).
-12 -8 -4 0 4 8 12
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 * * * * * * G ra u s
Figura : Média e desvio padrão das diferenças das medidas obtidas por meio do SAPO com as medidas feitas diretamente no manequim. O manequim foi rodado para a direita (valores positivos) e para esquerda (valores negativos) a 4, 8 e 12 graus.
* p = 0,001
Fonte: próprio autor
1m paralelo 0,5m paralelo 1m anterior 1m posterior 0,0
0,4 0,8 1,2 1,6 2,0
*
*
G
ra
u
s
Figura : Média e desvio padrão das diferenças das medidas obtidas por meio do SAPO com as medidas feitas diretamente no manequim. As medidas foram feitas com o fio de prumo paralelo e com a distancia entre pontos de 1m (1m paralelo) e 0,5 m (0,5 m paralelo), e com o fio de prumo a 40 cm anterior e posterior ao manequim e com distancia entre pontos de 1m (1m anterior e posterior).
* p = 0,0002 Fonte: próprio autor
3.2.3 Discussão
O objetivo desta etapa do estudo foi avaliar a interferência do posicionamento da pessoa em relação ao plano da câmera e da calibração na avaliação postural efetuada por meio do SAPO. Para analisar a interferência do posicionamento, um conjunto de medidas foi calculado por meio do software SAPO quando o manequim estava em diferentes posições em relação à câmera. As diferentes posições foram obtidas por meio da rotação (4º, 8º e 12º) no sentido horário e anti-horário em torno do eixo principal do manequim, fixando a distância e a posição vertical do manequim, e serviram para a determinação dos erros da medida.
As rotações influenciam os valores de erro das medidas oferecidas pelo software, pois há um aumento do erro com o aumento da rotação. Os valores médios dos erros em diferentes graus de rotação do manequim são próximos de zero e são clinicamente irrelevantes, porém na clínica podem ocorrer erros não só pela rotação, mas devido a palpação, colocação das marcas, ao reposicionamento (IUNES et al., 2009) que se somam no decorrer do procedimento, sendo necessário minimizá-los para que no final da avaliação estas medidas sejam acuradas. Para minimizar o efeito da rotação um software 3D é mais aconselhável.
Em um software 3D a influência do posicionamento seria eliminada,Sutherland et.al.
