TRATAMENTO DA DISTONIA CERVICAL POR MEIO DE UM SERIOUS GAME DE CAPTURA DE MOVIMENTOS EM REALIDADE VIRTUAL IMERSIVA

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TRATAMENTO DA DISTONIA CERVICAL POR MEIO DE UM SERIOUS GAME DE CAPTURA DE MOVIMENTOS EM REALIDADE VIRTUAL IMERSIVA

TREATMENT OF CERVICAL DISTONIA THROUGH A SERIOUS GAME OF CAPTURE OF MOVEMENTS IN VIRTUAL IMERSIVE REALITY

 Rafael Fernandes de Souza (Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento - LACTEC – ergovital@hotmail.com)

 Sebastião Ribeiro Junior (Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento - LACTEC – ribeiro@lactec.org.br)

 Eduardo Filgueiras Damasceno (Universidade Tecnológica Federal do Paraná – eduardodamasceno@uol.com.br)

Resumo:

A realidade virtual (RV) é uma modalidade de tratamento inovadora, interativa e adaptável. Ele pode ser usado para fornecer treinamento sensório-motor em ambientes complexos e enriquecidos, o que seria impossível de projetar no mundo real. Esta tecnologia pode ajudar no tratamento fisioterápico de pessoas acometidas pela distonia cervical (DC), que é caracterizada pelo movimento involuntário típico do músculo do pescoço, o que leva a uma postura de cabeça anormal e pode ser acompanhada de tremor distônico e dor. Este trabalho tem como proposta diminuir o afastamento médico habitual de trabalhadores com distonia cervical (DC); desenvolvendo um Serious Game, com Realidade Virtual (RV), e que o uso desta tecnologia possa ajudar no engajamento do tratamento da distonia cervical (DC). Será desenvolvido um jogo de avião em realidade virtual imersiva, que captura os movimentos e angulações da cabeça.

Será utilizado o óculos virtual VR BOX 2.0 para o rastreamento e posicionamento da cabeça do paciente e o usuário controla o avião do jogo através de movimentos realizados com a cabeça. Acredita-se que um serious game que capture os movimentos do pescoço estimule o tratamento da DC e que a pessoa possa carregar consigo e amplie as práticas de tratamento diminuindo o tempo de recuperação.

Palavras-chave: Realidade Virtual. Distonia Cervical. Serious Game. Fisioterapia Motora.

Abstract:

Virtual reality (VR) is an innovative, interactive and adaptive treatment modality. It can be used to provide sensorimotor training in complex and enriched environments, which would be impossible to design in the real world. This technology may aid in the physical therapy of people with cervical dystonia (DC), which is characterized by the involuntary movement of the neck muscle, which leads to an abnormal head posture and may be accompanied by dystonic tremor and pain. This study aims to reduce the habitual medical removal of workers with cervical dystonia (DC); developing a Serious Game with Virtual Reality (VR), and that the use of this technology may help in the engagement of cervical dystonia (DC) treatment. An airplane game will be developed in virtual immersive reality, which captures the movements and angulations of the head. The VR BOX 2.0 virtual spectacles will be used for the tracking and positioning of the patient's

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head and the user controls the aircraft of the game through movements performed with the head. It is believed that a serious game that captures the movements of the neck stimulates the treatment of CD and that the person can carry with him and extend the practices of treatment reducing the time of recovery.

Keywords: Virtual Reality. Cervical Dystonia. Serious Game. Motor Physiotherapy.

1. Introdução.

Nos últimos anos os avanços nas áreas da saúde estão concentrando as tecnologias de informação e de conhecimento no propósito de promover um processo multidisciplinar envolvendo as áreas da computação e da medicina, visando otimizar o tempo de recuperação do indivíduo (DAMASCENO, CARDOSO e JUNIOR, 2015).

As tecnologias móveis se difundiram em todos os segmentos de consumo (SALEHAN e NEGAHBAN, 2013), ademais, as estas se convergiram para dispositivos móveis, com tarefas específicas como por exemplo, chamadas telefônicas, jogos digitais, assistente digital pessoal para organização; neste sentido estas tecnologias e aplicativos visam vincular o mundo real com o mundo virtual em um só aparelho (RAUSCHNABEL et al., 2015).

Segundo Rauschnabel et al. (2017) os usuários podem tirar fotos e enviá-las instantaneamente no Instagram, marcar amigos no Facebook ou encontrar parceiros reais no Tinder. Atualmente com a utilização do celular, notebook, observamos a posição inadequada que as pessoas permanecem ao utilizar estes aparelhos e por um longo tempo, e este vicio de posição pode acarretar alterações na estrutura da coluna cervical, como o torcicolo ou distonia.

O torcicolo espasmódico (TE) ou distonia cervical (DC) é um distúrbio complexo marcado por movimentos involuntários de pescoço e ombros, dor, atividades prejudicadas da vida diária e qualidade de vida reduzida e os movimentos involuntários estão associados a deficiência significativa (COMELLA et al., 2016). Estes movimentos diatônicos são tipicamente padronizados, torcendo e podem ser trêmulos (WERLE et al., 2014). Assim a distonia é uma desordem do movimento neurológico em que as contrações musculares sustentadas ou intermitentes resultam em movimentos anormais, muitas vezes repetitivos e/ou posturas e acompanhada de dor (JINNAH et al., 2013; AVANZINO, FIORIO, 2014, PEROZZO et al., 2016).

A evidencia sobre a perda de produtividade devido ao absenteísmo no trabalho também é escassa, embora as estatísticas de emprego mostrem que pelo menos um terço dos pacientes com distonia cervical pararam de trabalhar à medida que a doença avança (ZOONS et al., 2012). As opções terapêuticas convencionais para DC incluem relaxantes musculares esqueléticos, anticolinérgicos e terapia de reabilitação (MUTHUKUMAR et al., 2017).

Recentemente, a fisioterapia motora tem sido considerada de suma importância no tratamento adjuvante da distonia cervical ou torcicolo espasmódico (QUEIROZ et al., 2011).

As atividades convencionais de tratamento do torcicolo as vezes não são efetivas e podem agravar o quadro clínico e com o advento das tecnologias computacionais o tratamento se torna mais atraente e pode ter mais efetividade para o paciente.

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A atuação computacional na área da saúde é de grande importância para o desenvolvimento e efetividade dos profissionais, ainda mais na conjunção com a fisioterapia, que é uma área da saúde cujo objetivo é devolver ao sujeito lesionado sua capacidade comprometida. Com o advento das tecnologias, uma especificamente ganha expressão no meio científico, que é a realidade virtual.

A realidade virtual (RV) é uma modalidade de tratamento inovadora, interativa e adaptável. Ele pode ser usado para fornecer treinamento sensório-motor em ambientes complexos e enriquecidos, o que seria impossível de projetar no mundo real (MAZZOLENI et al., 2017).

Pekyavas e Ergun (2017) cita que no melhor de nossos conhecimentos, há uma falta de literatura sobre realidade virtual e serious game em assuntos com problemas ortopédicos

Segundo Damasceno (2013) com o advento da Realidade Virtual e Aumentada (RVA) um novo paradigma começou a ser postulado, criando assim um cerne voltado ao usuário e não mais ao dispositivo. Houve um fortalecimento na junção entre as áreas da computação e da saúde, e considerando que estamos passando por constantes inovações em ambas as áreas podemos notar avanços no desenvolvimento de novas tecnologias. Dentre estas novas interações e interfaces é a utilização de jogos virtuais no ambiente terapêutico, na qual os pacientes a serem tratados tem um maior envolvimento com a reabilitação, produzindo assim, resultados mais satisfatórios (DAMASCENO, 2013).

O crescimento das novas tecnologias nos cuidados de saúde é exponencial, e o impacto de tal inovação tecnológica rápida na prestação de cuidados de saúde é substancial (JUSTIN e EDWARD, 2016).

A realidade virtual (RV) também pode ser usada como uma ferramenta de pesquisa para investigar como os pacientes interagem com diferentes ambientes em condições realistas, permitindo uma avaliação precisa com diferentes estímulos (MAZZOLENI et al., 2017).

Este trabalho tem como proposta diminuir o afastamento médico habitual de trabalhadores com distonia cervical; desenvolvendo um Serious Games, com Realidade Virtual (RV), e que o uso desta tecnologia possa ajudar no engajamento do tratamento da distonia cervical (DC). Acredita-se que um jogo serious que capture os movimentos do pescoço estimule o tratamento de TE e que a pessoa possa carregar consigo e amplie as práticas de tratamento e diminua o tempo de recuperação.

O objetivo geral é desenvolver um Serious Games, com Realidade Virtual (RV), e que o uso desta tecnologia possa ajudar no engajamento do tratamento da distonia cervical (DC) através de uma terapia alternativa.

2. Distonia cervical.

A distonia é uma desordem do movimento caracterizada por contrações musculares involuntárias contínuas ou intermitentes, com consequente movimento repetitivo irregular, postura ou ambos. A distonia cervical é a forma mais comum de distonia focal com movimento involuntário típico do músculo do pescoço, o que leva a uma postura de cabeça anormal e pode ser acompanhada de tremor distônico (TOMIC et al., 2016).

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Distonia cervical abrange as anormalidades posturais descritas pelos termos torticolo, retrocolo, anterocolo e laterocolo (ALBANESE, 2003), embora a maioria dos pacientes tenha uma combinação de posturas de cabeça (BERTRAM e WILLIAMS, 2016).

Outra classificação da distonia é correlação a sua distribuição anatômica, sendo dividida em cinco grupos: focal, segmentar, multifocal, hemidistonia e generalizada (Friedman e Standaert, 2001; Tarsy e Simon, 2006).

3. Fisioterapia motora.

Segundo Mazzoleni et al. (2017) desde a década de 1990, muitas outras abordagens baseadas em tecnologia e tratamentos farmacêuticos inovadores também foram desenvolvidos para reabilitação, incluindo sistemas baseados em realidade virtual (RV), injeções de neurotoxina botulínica (BoNT) e estimulação cerebral não invasiva (NIBS), estimulação de corrente direta (tDCS) e estimulação magnética transcraniana repetitiva (rTMS).

A fisioterapia é importante associado no tratamento dos pacientes com DC. De acordo com Zetterberg et al. (2008), a fisioterapia pode reduzir a dor, melhorar a conscientização sobre a orientação postural cervical, aumentar a força muscular e reduzir os esforços de mover a cabeça e o pescoço, além de reduzir a dose eficaz de BnT em alguns pacientes. Podem ser ressaltados os benefícios da fisioterapia, de acordo com os autores, após períodos de desenvolvimento de 6 meses ou mais.

Queiroz et al. (2012) avaliaram 40 pacientes portadores de DC em um estudo aberto, sendo os pacientes divididos em dois grupos, um grupo tratado com Toxina Botulinica (BnT) e fisioterapia, e outro grupo tratado somente com BnT. Os autores observaram melhora do quadro em ambos os grupos, mas houve melhora significativa nos escores de dor e incapacidade somente no grupo tratado com BnT e fisioterapia.

A fisioterapia pode auxiliar, também, na recuperação de pacientes após cirurgias de denervação, começando no terceiro dia após o procedimento cirúrgico, e estendendo por 6 a 12 semanas após, três vezes por semana, para reeducar os músculos antagonistas antes inibidos pelos movimentos distônicos, e restaurar a amplitude normal de movimento do pescoço (VELICKOVIC, BENABOU e BRIN, 2001).

Atualmente, existem algumas evidências que sugerem que as terapias combinadas podem ser mais eficazes do que as técnicas de tratamento individuais (MAZZOLENI et al., 2017).

4. Realidade virtual.

Caballero et al. (2017) diz que a Realidade Virtual (RV) simula experiências reais que até provocam reações fisiológicas, isso ocorre graças às suas capacidades de imersão (a autoconsciência do usuário é reduzida à medida que ele interage) e a presença (percepção do ambiente virtual como real). Uma vantagem adicional de usar ambientes virtuais é que os sujeitos têm a situação virtual sob controle, reduzindo e até mesmo impedindo a ansiedade.

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Para aqueles de nós envolvidos em ensino e tecnologia, a realidade virtual (RV) é um tema muito abordado no momento. Este tema não é novo, como comunidade de discussão e estudos, exploramos as possibilidades educacionais de experiências virtuais e simulações durante décadas, no entanto, agora, a popularidade da RV é particularmente elevada com base em vários avanços tecnológicos (BROWN e GREEN, 2016).

Segundo Won et al. (2017) além de proporcionar distração e prazer, a realidade virtual pode proporcionar um ambiente psicológico e fisiológico corretivo e pode facilitar a reabilitação para pacientes pediátricos com dor crônica, além de neuroreabilitação para crianças que sofrem de AVC e paralisia cerebral. Com o advento dos sistemas RV de consumo de baixo custo, as oportunidades de pesquisa e implantação de RV na clínica têm expandido (WON et al., 2017). No entanto, a natureza poderosa e transformadora de muitas experiências de RV também pode representar alguns riscos e deve ser utilizada com cautela no desenvolvimento de intervenções terapêuticas de RV (CUMMINGS e BAILENSON, 2016).

Um relatório de síntese do Ericsson Consumer Insight (ERICSSON CONSUMERLAB, 2015), nomes de realidade virtual (RV), uma vez que se se aplica à apresentação visual de informações como uma das 10 tendências de consumo de 2016.

Atualmente, há uma série de opções de hardware e software RV de baixo custo e fácil de usar que estão bem ao alcance da população (BROWN e GREEN, 2016).

5. Materiais e método.

Os 20 voluntários serão distribuídos, conforme a presença ou ausência de DC verificada pelo critério de diagnóstico em pesquisa para Toronto Western Spasmodic Torticollis Rating Scale (TWSTRS), esta escala desenvolvida por Consky e Lang (Consky et al., 1990) e adaptada por SEKEFF-SALLEM et al., 2015. Dividir em dois grupos: GE, composto por 10 sujeitos com TE, sendo 5 homens e 5 mulheres, e o GC, com 10 indivíduos, 5 homens e 5 mulheres.

A realização do jogo será na posição sentada, tendo como protocolo de jogabilidade:

1) deixar as pernas ligeiramente afastadas, com os pés bem apoiados no chão, e que a altura da cadeira seja a mesma distância entre seu joelho e o chão, onde a flexão dos joelhos devem formar um ângulo de 90º; 2) sentar sobre o cóccix e volte o quadril levemente para frente (retroversão pélvica); 3) manter as costas eretas, mantendo a curvatura normal da coluna; 4) posicionar os ombros levemente para trás (retração da cintura escapular) e os braços deverão estar pendidos ao longo do corpo, com a cabeça orientada no plano de Frankfurt 5) colocar o óculos de realidade virtual e olhar para o centro da tela do celular e mantenha o queixo paralelo ao chão. Segue abaixo figura 1 com o jogo de avião em desenvolvimento.

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Figura 1. Jogo de avião em desenvolvimento Fonte: O autor (2018)

As sessões de exercícios serão realizadas diariamente, de 2 a 5 minutos por dia, dependendo do grau de acometimento amplitude do paciente a fase do jogo será específica e conforme evolução da amplitude de movimento do paciente o jogo muda de fase. O serious game conterá fases referentes aos movimentos e graus de amplitude do pescoço, sendo flexão, extensão, inclinação para a direita e esquerda e rotação para a direita e esquerda.

Esta pesquisa servirá como base para criação de um dispositivo de baixo custo que possa ser incorporado as atividades terapêuticas. Como o padrão da Realidade Virtual, será utilizado o óculos virtual VR BOX 2.0, conforme figura 2, para o rastreamento e posicionamento da cabeça do paciente, que é identificada através de uma calibração inicial do jogo. O usuário controla o avião do jogo através de movimentos realizados com a cabeça.

Figura 2. Óculos de realidade virtual 3d com controle Fonte: O autor (2018)

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