RELATO
DE CASO
Treino
com realidade virtual no alcance manual de crianças com paralisia cerebral:
estudo de três casos
Training with virtual reality in the upper arm reaching of children with
cerebral palsy: a three-case report
Natália Feitoza do Nascimento, Ft., M.Sc.*, Janice Souza Marques**, Larissa Coutinho de
Lucena Triqueiro, D.Sc.***, Tállyta Camyla Chaves da Silva***, Matheus Oliveira Lacerda****,
Ana Raquel Rodrigues Lindquist*****
*Universidade
Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), **Doutoranda em Fisioterapia pela UFRN,
***UFRN, ****Discente do Curso de Fisioterapia da UFRN, *****Docente do
Programa de Graduação e Pós-graduação em Fisioterapia
Recebido em 31 de
julho de 2017; aceito em 20 de dezembro de 2017.
Endereço
para correspondência:
Ana Raquel Rodrigues Lindquist, Departamento de
Fisioterapia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Av. Salgado Filho,
3000. Campus Universitário, 59072-970 Natal RN, E-mail:
raquellindquist@ufrnet.br; Natália Feitoza do
Nascimento: nataliafna@yahoo.com.br; Janice Souza Marques:
janicemarques72@gmail.com; Larissa Coutinho de Lucena Triqueiro:
larissacoutinho@gmail.com; Tállyta Camyla Chaves da Silva: tallyta-camyla@hotmail.com; Matheus
Oliveira Lacerda: matheuslacerd@hotmail.com
Pesquisa desenvolvida
no Laboratório de Análise e Intervenção do Movimento, localizado no
Departamento de Fisioterapia da UFRN. Natal, Rio Grande do Norte, Brasil.
Resumo
Objetivo: Avaliar os efeitos
do treino com realidade virtual no movimento de alcance manual em crianças com
Paralisia Cerebral, do tipo hemiparesia espástica. Material e métodos: Participaram deste
estudo de caso 3 crianças, de ambos os sexos, com idades de 9 a 12 anos. O
protocolo do estudo consistiu em 3 dias de
procedimentos, as crianças foram submetidas a uma avaliação inicial de tônus
muscular, amplitude de movimento, força de preensão manual, incapacidades e análise
cinemática dos membros superiores, realizada pelo Qualisys Motion Capture System®. As crianças participaram de duas sessões de
treinos A (realidade virtual) e B (Convencional), que ocorreu com intervalo de
uma semana entre os treinos. Assim, o primeiro treino foi iniciado no dia da
avaliação, o segundo treino ocorreu após uma semana, a
cinemática foi realizada antes e após os treinos e depois de uma semana do
treino. Os dados das variáveis cinemáticas foram analisados de acordo com
médias e desvio padrão. Resultados:
Foi observado que as crianças apresentaram alterações nas variáveis analisadas
do membro superior parético, após ambos os treinos,
sobretudo depois do treino com realidade virtual. Conclusão: Os treinos utilizando jogos do software Nintendo Wii® e
convencional foram capazes de alterar as variáveis angulares e espaço
temporais, o que sugere uma melhora do movimento de alcance manual das 3 crianças.
Palavras-chave: paralisia cerebral,
hemiparesia, reabilitação, fisioterapia.
Abstract
Objective: To evaluate
the effects of training with virtual reality in the upper arm reaching of
children with cerebral palsy, type spastic hemiplegic. Methods: The participants of this case study three children of both
sexes, aged 9-12 years. The study protocol consisted of three days of
proceedings; the children performed an initial assessment of muscle tone, range
of motion, grip strength, kinematics analysis and disabilities of the upper
limbs, performed by Qualisys Motion Capture System®.
Children participated randomly in two practice sessions A (virtual reality) and
B (Conventional), which occurred with an interval of one week between workouts.
Thus, the first training was initiated on the assessment day, the second
training took place after a week, kinematics was
performed before and after training and after a week of training. The data of
the kinematic variables were analyzed according to means and standard
deviations. Results: It was observed
that children show significant changes in angular variables of the paretic
upper limb after both workouts, especially after training with virtual reality.
Conclusion: The training games using
the Nintendo Wii® software and conventional were able to change the angular
variables and temporal space, suggesting an improvement in the upper arm
reaching of the 3 children.
Key-words: cerebral
palsy, hemiplegic, rehabilitation, physical therapy.
Introdução
A criança com
diagnóstico de PC do tipo hemiparesia espástica
(PCHE) apresenta dificuldade na execução de movimentos como alcance manual,
preensão e manipulação de objetos. Estas tarefas, quando realizadas com o MS parético, acontecem de maneira irregular, lenta e fraca, o
que restringe sua funcionalidade e a participação em atividades de vida diária
(AVD) e sociais [1-3].
As intervenções
terapêuticas que visam a reabilitação do MS de crianças com PCHE têm enfatizado
o treinamento orientado à tarefa, que caracteriza-se
pelo estímulo à resolução de problemas de forma ativa, graduação da
complexidade da tarefa, especificidade do treino. Atividades funcionais e a
prática repetida com o uso de feedback possibilitam
informações sobre o ambiente e suas relações com ele [4,5]. Neste contexto, a
realidade virtual (RV) tem sido usada como ferramenta terapêutica em adultos e
crianças por possibilitar experiências similares às AVD.
A RV é definida como
uma abordagem entre o usuário e uma interface computadorizada, que envolve a
simulação em tempo real de determinado ambiente, permitindo sua interação e
imersão neste cenário, reunindo três elementos-chave: a repetição, a motivação
e o feedback
sensorial, possibilitando um caráter lúdico [6]. Os resultados obtidos com RV
são decorrentes da ativação do sistema de neurônios-espelho que, no cérebro
humano, aumentam as suas taxas de disparo quando o indivíduo observa movimentos
sendo executados por outra pessoa, o que pode induzir à reorganização cortical e
contribuir com a reabilitação [7].
Reid [7] utilizou a RV
para observar o controle dos membros superiores em crianças com PC, porém sem a
utilização de um protocolo de tratamento determinado. Foram analisados os
efeitos imediatos do treino com RV após uma sessão de treino e todas as
crianças apresentaram melhora no controle motor e mostraram-se motivadas [8].
Chen et al. [8] avaliaram o comportamento motor
de 4 crianças, sendo 3 com tetraparesia e 1 com PCHE, todas foram submetidas a
4 semanas de terapia de RV utilizando os softwares Eye-toe e PlayStation 2. Os resultados deste
estudo mostraram que houve melhora na performance da cinemática do alcance,
além disso as crianças mostraram uma boa participação no treino [9].
Apesar de alguns
autores demonstrarem resultados promissores com o uso RV na reabilitação, tais
resultados não são conclusivos, decorrentes de limitações no protocolo. Pouco
se sabe sobre os efeitos da RV por meio do software Nintendo Wii no movimento
de alcance manual em crianças com PCHE, apesar da ampla tendência de utilização
na prática clínica. Assim, este artigo se propôs a avaliar os efeitos imediatos
do treino com RV, sobre os parâmetros cinemáticos no movimento de alcance
manual de crianças com PCHE utilizando um protocolo de treinamento para o MS parético desta população baseado na RV, comparado a um
protocolo de treino convencional.
Material
e métodos
A amostra foi
composta por 3 crianças com diagnóstico de PC,
atendidas em centros de referência públicos da cidade de Natal, Rio Grande do
Norte. Participaram do estudo 1 menina e 2 meninos,
com idade de 9, 11 e 12 anos, respectivamente.
Este estudo obteve
aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal do Rio Grande
do Norte (UFRN) sob o parecer de número 308.763/2013, sendo respeitados os
aspectos da Resolução no 466/12 do Conselho Nacional de Saúde. Os responsáveis
assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido, bem como o termo de
autorização de uso da imagem.
Para inclusão no
estudo, as crianças deveriam apresentar, além do diagnóstico clínico de PCHE,
cognição preservada para compreensão das instruções dadas, ausência de déficits
auditivos e visuais totais ou graves. A habilidade de movimento do MS parético, deveria estar classificada nos níveis II e III do
Sistema de Classificação Manual (MACS, do inglês Manual Abilities Classification
System). O nível II corresponde às crianças que são capazes de manipular a
maioria dos objetos com menor qualidade do movimento, enquanto que no nível III
estão aquelas que manipulam objetos com dificuldade e baixa velocidade [10]. A
espasticidade deveria estar classificada entre os níveis 0
e 2 da Escala Modificada de Ashworth [11]. Não
poderiam ser incluídas crianças que tivessem realizado cirurgias ortopédicas ou
feito uso de toxina botulínica nos últimos 6 meses.
Instrumentos
de avaliação e medidas de desfecho
O grau de
espasticidade foi avaliado pela Escala Modificada de Ashworth
[11], cujos escores variam de 0 (ausência de alteração
tônus muscular) a 4 (rigidez na posição de repouso). Foram avaliados os
músculos das articulações do ombro, cotovelo e punho do MS parético;
a amplitude passiva dos movimentos de flexão, extensão, rotação interna e
externa, abdução e adução das articulações do ombro e flexo-extensão
do cotovelo e punho foi avaliada por um Goniômetro universal. O Dinamômetro de
mão hidráulico JAMAR (modelo j00105) foi utilizado para mensurar a força de
preensão manual, e por se tratar de crianças utilizou-se a alça 1 do aparelho.
Os participantes foram instruídos a fazer 3 contrações máximas com as duas mãos
alternadamente, foram calculadas as médias das preensões. O teste foi realizado
na posição padronizada recomendada pela Sociedade Americana de Terapeutas da
Mão [12].
A avaliação da
habilidade manual e nível de função motora fina foram realizados por meio do MACS
[13]. O desempenho funcional das crianças foi avaliado pelo Pediatric Evaluation Disability
Inventory (PEDI), que consiste de uma entrevista
com os pais para avaliar habilidades funcionais da criança e necessidade de
assistência do cuidador em realizar o autocuidado, mobilidade e funções sociais
[14].
A avaliação
cinemática foi realizada pelo sistema Qualisys Motion
Capture System (QTM), com oito câmeras (QTM, Oqus,
300) interligadas em série que emitem e captam a luz infravermelha emitida por
marcadores passivos, posicionados nas referências anatômicas pré-estabelecidas
(Figura 1-A): processo espinhoso da sétima vértebra cervical; oitava vértebra
torácica, incisura jugular; processo xifoide; centro da articulação glenoumeral; tubérculo menor do úmero; tubérculo maior do
úmero; epicôndilo medial e lateral do úmero; oclécrano;
processo estilóide da ulna; processo estilóide do rádio; cabeças do 2º e 5º metacarpo; crista
ilíaca, trocânter maior do fêmur e pelve. Foram
posicionadas marcas de rastreamento (Cluster)
para identificar as trajetórias de cada segmento [15,16]. Com a combinação das
imagens captadas pelo QTM e exportadas para o software Visual 3D, foi realizada
a construção do modelo biomecânico.
Figura
1 - Vista posterior da criança com o
posicionamento dos marcadores passivos (1-A). Cenário para análise cinemática,
localização da mesa e as câmeras (1-B).
A cinemática estática
e dinâmica ocorreu em três dias, antes e ao término do treino e após uma semana
sem intervenção (retenção), realizada pelo Fisioterapeuta A. Foram coletadas
cinco repetições do movimento de alcance de todas as crianças em 3 direções (anterior, medial e lateral). O movimento
analisado foi alcançar um cubo localizado na mesa (Figura 1-B). Foram avaliadas
as seguintes variáveis: duração do movimento(s), pico
de velocidade (m/s) e variação angular do ombro e cotovelo (°).
Na redução dos dados da avaliação
cinemática, os dados foram capturados pelo software QTM e processados pelo
software Visual 3D [17], que cria um sistema de coordenadas através da
sequência dos ângulos de Cardan. Foi utilizado um
filtro passa baixa, com a frequência de 6 hertz, para
eliminação dos ruídos provenientes da movimentação dos marcadores. A coleta
estática foi base para a construção do modelo biomecânico da criança, das 5 tentativas de alcance para cada direção foram selecionadas
as 3 melhores tentativas e criadas variáveis espaço temporais: duração de
movimento(s) e pico de velocidade(m/s) e as variáveis angulares referentes às
articulações ombro, cotovelo e punho (°).
Procedimentos
de intervenção
As crianças foram
submetidas a dois treinos: Treino Experimental (Treino A), com o Nintendo Wii® e o Treino Convencional (Treino B) baseado
no protocolo de fisioterapia Convencional para MS [18]. As intervenções foram
realizadas pelo Fisioterapeuta B. Cada criança foi alocada, de forma aleatória,
a fim de definir qual dos treinos citados ela iniciaria no mesmo dia da
avaliação. Após uma semana do treino, a criança, então, iniciava o treino ao
qual não havia sido submetida no primeiro dia. Depois de 7
dias, a criança foi reavaliada por meio da cinemetria
(Figura 2).
Tabela
I - Protocolo de estudo.
Treino com RV
A terapia de RV computadorizada
foi realizada por meio do equipamento de console Nintendo Wii [19], e as
crianças foram estimuladas por jogos de tênis, boliche e boxe, com duração de
15 minutos cada. Cada criança treinou por 45 minutos. (Figura 2)
Figura
2 - Treino experimental.
Treino
convencional
As crianças foram
submetidas ao tratamento convencional, cujo protocolo adaptado foi composto por
5 exercícios de flexão e abdução do ombro, rotação
externa do ombro, extensão do cotovelo, transferência de peso em MMSS na
posição sentada e treino orientado à tarefa [18], realizado com duração de 45
minutos.
Resultados
As características
clínicas e demográficas estão apresentadas na Tabela II.
Tabela
II -
Caracterização da amostra com medidas
clínicas e demográficas (n=3).
M = Masculino; F =
Feminino; D = Direita; E = Esquerda; H = Hemiparesia; PEDI = Pediatric evaluation of disability inventory
(domínio autocuidado); MACS = Manual Abilities Classification System; FPM = Força de Preensão Manual; ASH
= Escala de Ashworth Modificada.
A Tabela III mostra
que a duração de movimento foi reduzida logo após o Treino Convencional, o
tempo para a realização do alcance alterou de 2,89s para 2,75s, já a variável pico de velocidade aumentou 0,22 m/s depois de
ambos os treinos.
Tabela
III
- Comparação das variáveis
espaço temporais do MS parético, nas direções
anterior, medial e lateral, antes e após os treinos com RV (Treino A), treino
convencional (Treino B) e retenção (n=3).
DM = Duração de
movimento; s = segundos; DP = Desvio padrão; PV = Pico
de velocidade; m/s = metro por segundo; § = diferença mais expressiva após o
treino.
A Tabela IV mostra o
comportamento das variáveis angulares do ombro e cotovelo parético
das crianças. Após ambos os treinos houve aumento da flexão máxima e ADM do
ombro. As melhoras mais expressivas foram: aumento de
17,66° na ADM após o treino com RV, e aumento de 17,39° na flexão máxima do
ombro, após o treino Convencional.
No que diz respeito
ao cotovelo, observou-se, após ambos os treinos, aumento de 44,58° da extensão
máxima do cotovelo, e aumento de 46,47° da ADM do cotovelo após o treino com RV
na direção em linha média (Tabela III). As variáveis analisadas apresentadas
evidenciaram que as melhoras foram mantidas (follow-up) após uma semana de treinos.
Tabela
IV -
Comparação das variáveis angulares do
ombro e cotovelo parético, nas direções anterior,
medial e lateral, antes e após os treinos A, B e retenção (n=3).
° = Graus; DP = desvio
padrão; ADM = Amplitude de movimento; § = diferença mais expressiva após o
treino.
Discussão
As crianças deste
estudo apresentaram melhora nas variáveis angulares e espaço-temporais do MS parético após os treinos com RV e convencional, entretanto
as alterações angulares mais expressivas foram encontradas após o treino com
RV.
O tempo para
realização do movimento é uma medida funcional importante, já que pode ser um
parâmetro para mensurar desempenho e monitorar a eficácia da terapia [20].
Observou-se, neste estudo, uma redução mais expressiva na duração de movimento
após o treino Convencional, enquanto o pico de velocidade aumentou em ambos os
treinos. Neste caso, o número de repetições de movimentos do treino com RV foi
superior ao treino Convencional, o que pode ter levado ao cansaço, interferindo
nestas variáveis.
Ao serem analisadas
as variáveis angulares do ombro parético, observou-se
que ambos os treinos ocasionaram alterações na flexão máxima e ADM. A flexão
máxima do ombro aumentou após o treino Convencional, já a ADM de ombro obteve
um aumento expressivo após o treino com RV. Sabe-se que o ombro realiza a
função de estabilização do MS durante o movimento de alcance manual, enquanto o
cotovelo aproxima e afasta a extremidade do objeto desejado [21]. O fato dessas
crianças avaliadas não terem apresentado valores superiores nas variáveis
analisadas do ombro, pode ser atribuído à reduzida necessidade de flexão, para
que a criança conseguisse tocar o objeto.
Nas variáveis extensão máxima e ADM do cotovelo, foram
encontradas alterações expressivas após o treino com RV, e evidenciou uma
melhora no comprometimento do cotovelo das crianças com PCHE. Uma possível
razão de valores distantes do fisiológico, na extensão máxima de cotovelo,
seria o aumento do recrutamento do músculo bíceps braquial, traduzindo-se em
flexão do cotovelo [22]. Outras possíveis causas desse déficit devem incluir
uma combinação de fraqueza muscular, fadiga e inadequada co-contração muscular [23].
Sabe-se que crianças
com PC tendem a reduzir a atividade motora ao longo dos anos, quando deveriam
aumentar sua intensidade e frequência. Segundo a literatura, dois fatores
influenciam os bons resultados da RV, a neuroplasticidade,
confirmada através da ressonância magnética funcional, demonstrando ativação de
áreas do córtex motor primário e suplementar após o treino e a motivação da
criança, devido ao contexto atrativo do ambiente [24]. Neste estudo,
observou-se que as crianças mantiveram-se em treinamento por 45 minutos e
apesar de algumas mostrarem-se um pouco cansadas, permaneceram estimuladas até
o final do exercício.
Ainda que os
resultados deste estudo não possam ser conclusivos, o treino com RV mostrou-se
efetivo para motivar as crianças com PCHE durante a terapia. Se com apenas 1 intervenção esse resultado foi obtido, intensificando as
repetições do treino podem promover alterações significativas e estáveis.
Deve-se considerar como limitação do estudo o reduzido tamanho da amostra,
composta por 3 crianças, o que não é suficiente para
demonstrar a eficácia dos resultados. Sugere-se a realização de estudos com um
tamanho de número amostral maior, a fim de investigar os efeitos da RV e se os
mesmos serão mantidos para melhora do alcance no MS parético
de crianças com PCHE.
Conclusão
Os treinos com RV e
convencional foram capazes de alterar as variáveis angulares e espaço-temporais
das articulações do ombro e cotovelo, o que sugere uma melhora do movimento de
alcance manual das 3 crianças com diagnóstico de PCHE.
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