Análise computacional da biomecânica de movimentos da coluna vertebral

Autores

  • Marcelo Alvarez Rodrigues Universidade Estadual de Campinas
  • Alexandre Peiter Ferraz Universidade Estadual do Oeste do Paraná
  • Huei Diana Lee UNIOESTE
  • Newton Spolaôr UNIOESTE
  • Claudio Saddy Rodrigues Coy UNICAMP
  • Wu Feng Chung UNIOESTE

DOI:

https://doi.org/10.59681/2175-4411.v16.iEspecial.2024.1307

Palavras-chave:

Articulações, Acelerometria, Cinética

Resumo

Objetivo: Analisar computacionalmente o comportamento biomecânico de movimentos do segmento toracolombar da coluna vertebral sem enfermidades usando acelerômetro de smartphone. Método: Nove sujeitos, entre 40 e 50 anos, sem lesão na coluna vertebral confirmada por exames físico e de imagens, realizaram três ciclos de movimentos. Dados foram coletados pelo Sistema de Monitoramento de Movimentos e Análise Remota em Telemedicina-SMMAR-T, que permitiu definir automaticamente curvas Aceleração versus Tempo e Deslocamento angular versus Tempo de cada movimento. Resultados: Para cada movimento, comparações entre curvas experimentais e ajustadas alcançaram nos eixos mais representativos R² superiores a 0,91. Entre as curvas padrão individuais e as ajustadas, a maioria alcançou R² acima de 0,90. Já as curvas de padrão individual com as de padrão geral apresentaram maiores variações, com R² entre 0,53 e 0,92. Conclusão: O comportamento dos movimentos toracolombares sem enfermidades pode ser analisado de modo eficiente e acurado por meio biomecânico e computacional.

Biografia do Autor

Marcelo Alvarez Rodrigues, Universidade Estadual de Campinas

Doutorando, Faculdade de Ciências Médicas, Universidade Estadual de Campinas – FCM/UNICAMP, Campinas (SP), Brasil.

Alexandre Peiter Ferraz, Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Graduando, Laboratório de Bioinformática, Universidade Estadual do Oeste do Paraná – LABI/UNIOESTE, Foz do Iguaçu (PR), Brasil.

Huei Diana Lee, UNIOESTE

Professor Associado-III Doutor, LABI/UNIOESTE, Foz do Iguaçu (PR), Brasil.

Newton Spolaôr, UNIOESTE

Doutor, LABI/UNIOESTE, Foz do Iguaçu (PR), Brasil.

Claudio Saddy Rodrigues Coy, UNICAMP

Professor Titular Doutor, FCM/UNICAMP, Campinas (SP), Brasil.

Wu Feng Chung, UNIOESTE

Professor Associado-III Doutor, LABI/UNIOESTE, Foz do Iguaçu (PR), Brasil

Referências

Kendall FP, McCreary EK, Provance PG. Músculos: Provas e funções. 4. ed. São Paulo: Manole; 1995.

Campbell WW, Barohn RJ. Dejong - O exame neurológico. 8. ed. Rio de Janeiro: Gen Grupo Editorial Nacional S/A; 2021.

Robinson JT. Early hominid posture and locomotion. 1st ed. Chicago: The University of Chicago Press; 1972.

Stearns SC, Koella JC. Evolution in health and disease. 2nd ed. Oxford: Oxford University Press; 2008.

Izzo R, Guarnieri G, Guglielmi G, Muto M. Biomechanics of the spine. Part I: spinal stability. Eur J Radiol. 2013;82(1):118-26.

Marques AP. Manual de goniometria. 2. ed. Barueri: Manole; 2003.

Paige NM, Miake-Lye IM, Booth MS, Beroes JM, Mardian AS, Dougherty P, et al. Association of spinal manipulative therapy with clinical benefit and harm for acute low back pain: Systematic review and meta-analysis. JAMA. 2017;317(14):1451-60.

Muir SW, Corea CL, Beaupre L. Evaluating change in clinical status: Reliability and measures of agreement for the assessment of glenohumeral range of motion. N Am J Sports Phys Ther. 2010;5(3):98-110.

Zeng H, Zhao Y. Sensing movement: Microsensors for body motion measurement. Sensors (Basel). 2011;11(1):638-60.

Shoaib M, Bosch S, Incel ÖD, Scholten H, Havinga PJM. A survey of online activity recognition using mobile phones. Sensors (Basel). 2015;15(1):2059-85.

Nweke HF, Teh YW, Mujtaba G, Al-Garadi MA. Data fusion and multiple classifier systems for human activity detection and health monitoring: Review and open research directions. Inf Fusion. 2019;46(1):147-70.

Wu FC, Coy CSR, Lee HD, Maciejewski NAR, Ensina LA, Takaki WSR, et al, inventores; Universidade Estadual de Campinas, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, titulares. Método para monitorar e analisar movimentos de articulações e de partes do corpo. Brasil patente BR 1020190152907. 2019.

Ensina LA, Lee HD, Maciel M, Spolaôr N, Takaki WSR, Coy CSR, et al. Sistema computacional web para o monitoramento de movimentos em tempo real. J Health Inform. 2021;12(1):189-95.

Ahmed AS, Ramakrishnan R, Ramachandran V, Ramachandran SS, Phan K, Antonsen EL. Ultrasound diagnosis and therapeutic intervention in the spine. J Spine Surg. 2018;4(2):423-32.

Hoffman JR, Mower WR, Wolfson AB, Todd KH, Zucker MI. Validity of a set of clinical criteria to rule out injury to the cervical spine in patients with blunt trauma. National emergency X-radiography utilization study group. N Engl J Med. 2000;343(2):94-9.

Anglin C, Wyss UP. Review of arm motion analyses. Proc Inst Mech Eng H. 2000;214(5):541-55.

Goodwin J, Clark C, Deakes J, Burdon D, Lawrence C. Clinical methods of goniometry: A comparative study. Disabil Rehabil. 1992;14(1):10-5.

Kolk A, Witte PB, Henseler JF, Zwet EW, Arkel ERA, Zwaal P, et al. Three-dimensional shoulder kinematics normalize after rotator cuff repair. J Shoulder Elbow Surg. 2016;25(6):881-9.

Shamsi M, Mirzaei M, Khabiri SS. Universal goniometer and electro-goniometer intra-examiner reliability in measuring the knee range of motion during active knee extension test in patients with chronic low back pain with short hamstring muscle. BMC Sports Sci Med Rehabil. 2019;11:4.

Ohwovoriole EN, Mekow C. A technique for studying the kinematics of human joints. Part II: The humeroscapular joint. Orthopedics. 1987;10(3):457-62.

Nishinaka N, Tsutsui H, Mihara K, Suzuki K, Makiuchi D, Kon Y, et al. Determination of in vivo glenohumeral translation using fluoroscopy and shape-matching techniques. J Shoulder Elbow Surg. 2008;17(2):319-22.

Matsuki K, Matsuki KO, Yamaguchi S, Ochiai N, Sasho T, Sugaya H, et al. Dynamic in vivo glenohumeral kinematics during scapular plane abduction in healthy shoulders. J Orthop Sports Phys Ther. 2012;42(2):96-104.

Banks SA, Hodge WA. Accurate measurement of three-dimensional knee replacement kinematics using single-plane fluoroscopy. IEEE Trans Biomed Eng. 1996;43(6):638-49.

Steiner MTA, Neto AC, Braulio SN, Alves V. Métodos estatísticos multivariados aplicados à engenharia de avaliações. Gestão & Produção. 2008;15(1):23-32.

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Publicado

19-11-2024

Como Citar

Rodrigues, M. A., Ferraz, A. P., Lee, H. D., Spolaôr, N., Coy, C. S. R., & Chung, W. F. (2024). Análise computacional da biomecânica de movimentos da coluna vertebral. Journal of Health Informatics, 16(Especial). https://doi.org/10.59681/2175-4411.v16.iEspecial.2024.1307

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