A biomecânica e a produção do conhecimento em fisioterapia: levantamento baseado nos anais do congresso brasileiro de biomecânica

O aumento gradual da participação da comunidade acadêmica da Fisioterapia nas edições do Congresso Brasileiro de Biomecânica (CBB) é notório. Os Anais do CBB passaram a ser importantes veículos para a divulgação científica em Fisioterapia no Brasil; porém, a caracterização dessa produção ainda não foi feita. O objetivo do presente estudo foi realizar um levantamento bibliográfico dos estudos em Fisioterapia publicados nas edições dos Anais do CBB, desde a primeira edição em 1992 (Anais do IV CBB) até a edição publicada em 2009 (Anais do XIII CBB), a fim de identificar quais especialidades da Fisioterapia têm aplicado o conhecimento em Biomecânica no contexto clínico e/ou científico, além de caracterizar o tipo de pesquisa que se tem desenvolvido. Seis revisores independentes levantaram os estudos pertencentes à área da Fisioterapia e coletaram informações de maneira padronizada através de questionários. Os resultados evidenciaram um grande crescimento da participação das diferentes áreas da Fisioterapia ao longo das dez edições do CBB. Embora os dados sejam positivos em relação à ampliação das pesquisas em Biomecânica, verificou-se uma carência da utilização dos recursos biomecânicos para avaliar efeitos de intervenções em pacientes. Dessa forma, recomenda-se que mais estudos sejam conduzidos em contextos clínicos e com acompanhamento longitudinal, de modo a ampliar a aplicação prática das ferramentas biomecânicas no campo da intervenção, bem como aperfeiçoar a avaliação em Fisioterapia.

PHOTOELASTIC ANALISYS IN THE LOWER REGION OF VERTEBRAL BODY L4

Objective: To analyze the shear forces on the vertebral body L4 when submitted to a compression force by means of transmission photoelasticity. Methods: Twelve photoelastic models were divided into three groups, with four models per group, according to the positioning of the sagittal section vertebrae L4-L5 (sections A, B and C). The simulation was performed using a 15N compression force, and the fringe orders were evaluated in the vertebral body L4 by the Tardy compensation method. Results: Photoelastic analysis showed, in general, a homogeneous distribution in the vertebral bodies. The shear forces were higher in section C than B, and higher in B than A. Conclusion: The posterior area of L4, mainly in section C, showed higher shear concentrations, corresponding to a more susceptible area for bone fracture and spondylolisthesis. Economic and Decision Analyses Development of an Economic or Decision Model. Level I

Isokinetic analysis of the elbow joint in children with cerebral palsy

The joint torque is an important variable related to children with cerebral palsy. The present study analyzed kinetic parameters during elbow flexion and extension movements in healthy and cerebral palsy children. Ten healthy and 10 cerebral palsy children participated of the study. An isokinetic dynamometer was used to measure the elbow mean peak torque, mean angle peak torque, coefficient of variation and acceleration during flexion and extension movements at different angular speeds. The mean peak torque on extension movement in healthy children group was significant higher compared to the cerebral palsy group. The coefficient of variation on both flexion and extension movements was significantly higher in cerebral palsy group. However there were significantly difference on both groups compared the lowest and highest velocities. Although the results showed no difference in flexor peak torque, the acceleration is significantly lower in lowest and highest angular velocity.

Análise da reprodutibilidade de parâmetros no domínio da frequência do sinal EMG utilizados na caracterização da fadiga muscular localizada

O objetivo deste estudo foi analisar a reprodutibilidade de parâmetros no domínio da frequência do sinal eletromiográfico (EMG) utilizados na caracterização da fadiga muscular localizada. Quinze sujeitos do sexo masculino foram submetidos a um teste de fadiga baseado na extensão isométrica de joelho, sendo realizados em três momentos distintos com intervalos de sete dias. Para avaliar a reprodutibilidade dos dados entres os testes calculou-se o coeficiente de correlação intraclasse (CCI) para a frequência mediana (Fmed) no tempo total de exercício (FmedT), para a Fmed obtida a cada 10% do tempo de exercício (Fmed10%) e para as potências das bandas de frequência, obtidas da divisão do espectro de potência a cada 20 Hz. Os resultados demonstraram: (1) boa reprodutibilidade para a FmedT; (2) boa reprodutibilidade para a Fmed10%; e (3) maior variação no sinal EMG nas bandas de 20 a 120 Hz, no qual se destacam as bandas de 20-40 Hz e de 40-60 Hz, demonstrando maior sensibilidade ao processo de fadiga muscular. Conclui-se que a Fmed é uma variável que apresenta boa reprodutibilidade e que a análise fragmentada do espectro de potência, por meio das bandas de frequência, demonstrou-se sensível as variações que ocorrem no sinal EMG durante a instalação do processo de fadiga, tendo potencial para se tornar um novo método para a caracterização da fadiga muscular localizada.

Diabetic patients with and without peripheral neuropathy reveal different hip and ankle biomechanical strategies during stair descent

Background: The progression of diabetes and the challenge of daily tasks may result in changes in biomechanical strategies. Descending stairs is a common task that patients have to deal with, however it still has not been properly studied in this population. Objectives: We describe and compare the net joint moments and kinematics of the lower limbs in diabetic individuals with and without peripheral neuropathy and healthy controls during stair descent. Method: Forty-two adults were assessed: control group (13), diabetic group (14), and neuropathic diabetic group (15). The flexor and extensor net moment peaks and joint angles of the hip, knee, and ankle were described and compared in terms of effect size and ANOVAs (p<0.05). Results: Both diabetic groups presented greater dorsiflexion [large effect size] and a smaller hip extensor moment [large effect size] in the weight acceptance phase. In the propulsion phase, diabetics with and without neuropathy showed a greater hip flexor moment [large effect size] and smaller ankle extension [large effect size]. Conclusion: Diabetic patients, even without neuropathy, revealed poor eccentric control in the weight acceptance phase, and in the propulsion phase, they showed a different hip strategy, where they chose to take the leg off the ground using more flexion torque at the hip instead of using a proper ankle extension function.

STUDY ON IMPLANT STABILITY IN CEMENTLESS TOTAL KNEE ARTHROPLASTY

Objetives: Determine the stability of tibial and femoral components of 20 cementless knee arthroplasties with rotating platform. Methods: The 20 patients (20 knees) underwent an analysis of dynamic radiographs with an image amplifier and maneuvers of varus and valgus which were compared to static frontal and lateral radiographs of the knees and analyzed by two experienced surgeons in a double-blind way. Results: We could observe in this study that both methods showed very similar results for the stability of the tibial and femoral components (p<0.001) using the Kappa method for comparison. Conclusion: The tibial component was more unstable in relation to the femoral component in both static and dynamic studies. Level of Evidence IV, Case Series.

Finite element analysis of stress distribution in anchor teeth in surgically assisted rapid palatal expansion

The treatment of a transverse maxillary deficiency in skeletally mature individuals should include surgically assisted rapid palatal expansion. This study evaluated the distribution of stresses that affect the expander's anchor teeth using finite element analysis when the osteotomy is varied. Five virtual models were built and the surgically assisted rapid palatal expansion was simulated. Results showed tension on the lingual face of the teeth and alveolar bone, and compression on the buccal side of the alveolar bone. The subtotal Le Fort I osteotomy combined with intermaxillary suture osteotomy seemed to reduce the dissipation of tensions. Therefore, subtotal Le Fort I osteotomy without a step in the zygomaticomaxillary buttress, combined with intermaxillary suture osteotomy and pterygomaxillary disjunction may be the osteotomy of choice to reduce tensions on anchor teeth, which tend to move mesiobuccally (premolar) and distobuccally (molar)

Biomechanical comments about Triassic dinosaurs from Brazil

Triassic dinosaurs of Brazil are found in Santa Maria and Caturrita formations, Rio Grande do Sul state, Brazil. There are three species known from the Santa Maria Formation (Staurikosaurus pricei, Saturnalia tupiniquim and Pampadromaeus barberenai), and two from Caturrita Formation (Guaibasaurus candelariensis and Unaysaurus tolentinoi). These dinosaur materials are, for the most part, well preserved and allow for descriptions of musculature and biomechanical studies. The lateral rotation of the Saturnalia femur is corroborated through calculations of muscle moment arms. The enhanced supracetabular crest of Saturnalia, Guaibasaurus, Staurikosaurus, Herrerasaurus ischigualastensis, Efraasia minor and Chormogisaurus novasi suggests that basal dinosaurs may have maintained an inclination of the trunk at least 20º on the horizontal axis. The pectoral girdle articulation of basal sauropodomorphs (Saturnalia and Unaysaurus) was established using a new method, the Clavicular Ring, and the scapular blade remains near 60º on the horizontal axis. This is a plesiomorphic condition among sauropodomorphs and is also seen in the articulated plateosauridae Seitaad ruessi. The Brazilian basal dinosaurs were lightweight with a body mass estimated around 18.5 kg for Staurikosaurus, 6.5 kg for Saturnalia, and 17 kg for Guaibasaurus. Pampadromaeus probably weighed 2.5 kg, but measures of its femur are necessary to confirm this hypothesis. The Triassic dinosaurs from Brazil were diversified but shared some functional aspects that were important in an evolutionary context.

Método de ensaio biomecânico para análise da isometricidade na reconstrução do ligamento patelofemoral medial

OBJETIVO: Apresentar um dispositivo biomecânico para o estudo da reconstrução do ligamento patelofemoral medial (LPFM) e sua isometricidade. MÉTODOS: Foi desenvolvido um sistema biomecânico acessível, que permite a aplicação de forças fisiológicas e não fisiológicas no joelho, através de um braço mecânico e aplicação de pesos e contrapesos, possibilitando a execução de diferentes estudos, além de ter um sistema de medidas bastante preciso de aferição de distâncias entre diferentes estruturas para análise dos experimentos. Este artigo descreve a montagem deste sistema, além de sugerir algumas aplicações práticas. Foram estudados seis joelhos de cadáveres. Os joelhos foram preparados em uma máquina de ensaios desenvolvida no Laboratório de Biomecânica do IOT HC FMUSP, que permitiu a avaliação dinâmica do comportamento patelar, quantificando a sua lateralização entre 0 e 120 graus. A diferença entre as distâncias encontradas, com e sem carga, aplicada na patela foram agrupadas segundo o ângulo de fixação do enxerto (0°, 30°, 60° e 90°) e situação do joelho (íntegro, reconstruído e lesado). RESULTADOS: Houve uma tendência em ocorrer menor desvio lateral em ângulos de fixação acima de 30 graus de flexão, principalmente entre os ângulos entre 45° e 60° graus de flexão, após a reconstrução. Para os demais ângulos não houve significância estatística. CONCLUSÃO: O método desenvolvido é uma ferramenta útil para os estudos da articulação patelofemoral, além de ter um sistema de medidas bastante preciso de aferição de distâncias entre diferentes estruturas e permitir a sua utilização em instituições com menos recursos disponíveis.

Equilíbrio estático e dinâmico no indivíduo com espondilite anquilosante: revisão da literatura

Com o objetivo de analisar as alterações musculoesqueléticas dos indivíduos com espondilite anquilosante (EA) e suas repercussões sobre o controle postural, realizou-se uma revisão bibliográfica nas bases de dados da BIREME e EBSCO HOTS e no site Pubmed com as palavras-chave: "ankylosing spondylitis", "postural balance" e "posture". Foram selecionados artigos envolvendo seres humanos e que analisavam o controle postural e a biomecânica dos indivíduos com EA, nos idiomas inglês e português, publicados no período entre 1999 e 2010. Do total de artigos encontrados, apenas quatro preencheram os requisitos. Desses, três compararam os resultados de pacientes com EA com os dados obtidos de indivíduos saudáveis, e um analisou apenas indivíduos com EA. Nenhum artigo continha o mesmo método de análise postural. Para avaliação do equilíbrio foram utilizadas a Escala de Equilíbrio de Berg, a Plataforma de Força e a Magnometria. Os principais desvios posturais encontrados foram aumento da cifose torácica e flexão do quadril, que levam a uma anteriorização do centro de gravidade corporal, apresentando flexão do joelho e plantiflexão do tornozelo como compensação para manter o equilíbrio. Apenas um autor encontrou piora do equilíbrio funcional nos sujeitos com EA. Todos os métodos de avaliação utilizados foram considerados capazes de mensurar o equilíbrio, não havendo uma escala específica para pacientes com EA.

Análise fotoelástica da região inferior do corpo vertebral L4

OBJETIVO: Analisar as tensões geradas no corpo vertebral L4 quando submetida à força de compressão, utilizando a técnica da fotoelasticidade de transmissão. MÉTODOS: Doze modelos fotoelásticos foram utilizados e divididos em três grupos, sendo cada grupo formado por quatro modelos, de acordo com a localização do corte sagital nas vértebras L4-L5 (cortes A, B e C). A simulação foi realizada utilizando uma força compressão de 15 N e as ordens de franjas foram avaliadas no corpo vertebral L4 utilizando o método de compensação de Tardy. RESULTADOS: A análise fotoelástica mostrou que em geral, as tensões se distribuíram de forma homogênea nos corpos vertebrais. As tensões no corte C foram maiores que no B, que por sua vez foram maiores que no corte A. CONCLUSÃO: A região posterior do corpo vertebral L4, principalmente no corte C, apresentou maiores concentrações de tensões, sendo assim, é a área mais susceptível à fratura vertebral e à espondilolistese. Análises econômicas e de decisão. Desenvolvimento de modelo econômico ou de decisão, Nível de evidência I.

Avaliação radiográfica de quadris de pacientes lesados medulares

OBJETIVO: Os pacientes lesado-medulares passam a se submeter a uma nova conformação de forças sobre as articulações. O quadril é uma das mais afetadas, por utilizarem a cadeira de rodas como meio de locomoção. Alterações osteoarticulares, como ossificação heterotópica, podem ser encontradas nesses pacientes, sendo evidenciadas por estudos radiográficos. Este estudo visa identificar a incidência das alterações radiográficas em quadris de paciente lesados medulares. MÉTODOS: Foram avaliados 15 pacientes (30 quadris) acompanhados no Laboratório de Reabilitação Biomecânica do Aparelho Locomotor do HC-Unicamp, analisando-se radiografias da bacia em posições antero-posterior e lowenstein. RESULTADOS: Dos quadris avaliados, apenas sete (23%) não possuíam alguma evidência de dano à superfície articular. A prevalência de ossificação heterotópica encontrada (16,6%) aproximou-se a da literatura. CONCLUSÃO: Devido à prevalência de alterações articulares encontradas, justifica-se o acompanhamento radiográfico dos quadris destes pacientes. Nível de Evidência II. Desenvolvimento de critérios diagnósticos em pacientes consecutivo. (com padrão de referência "ouro" aplicado).

Estudo da estabilidade dos componentes na artroplastia total do joelho sem cimento

OBJETIVO: Comparar dois métodos de avaliação da estabilidade dos componentes tibial e femoral nas artroplastias de joelho não cimentadas com plataforma rotatória. MÉTODOS: Para isso foram avaliados 20 pacientes (20 joelhos) através de uma análise de radiografias dinâmicas com intensificador de imagem e manobras de estresse em varo e valgo, que foram comparadas com radiografias estáticas em frente e perfil dos joelhos, analisadas por dois cirurgiões experientes, cegos um em relação ao outro. RESULTADOS: Os resultados das análises estáticas e dinâmicas foram comparados e demonstraram forte correlação estatística (p<0,001), utilizando-se o método Kappa de comparação. CONCLUSÃO: O componente tibial mostrou-se mais instável quando comparado com o componente femoral, tanto na análise estática, quanto na dinâmica. Nível de evidência IV, Série de Casos.

Influência do preparo do orifício piloto na ancoragem dos parafusos pediculares

OBJETIVO: Avaliamos a influência do diâmetro e do modo de preparação do orifício piloto na resistência ao arrancamento e no torque de inserção dos parafusos pediculares com diâmetro interno cônico. MÉTODOS: Ensaios mecânicos foram realizados com parafusos pediculares com alma cônica e diâmetro de 4,2mm e 5,2mm inseridos nos pedículos vertebrais lombares de suínos. O orifício piloto foi confeccionado com de broca e sondas (pontiaguda e cortante) com diferentes diâmetros. RESULTADOS: Testando o parafuso de 4,2mm a perfuração com orifício igual ou inferior ao menor diâmetro interno do parafuso, aumentou o torque e a resistência ao arrancamento. Perfurações com diferentes instrumentos apresentaram comportamento semelhante. Perfurações com sondas permitiram que orifícios confeccionados com dimensões superiores ao menor diâmetro interno do parafuso apresentassem resistência semelhante a das perfurações com dimensões iguais ao menor diâmetro interno do implante, realizadas com sondas e brocas. CONCLUSÕES: Nos de 4,2 mm o diâmetro e o modo de preparação do orifício influenciam o torque e a resistência, nos de 5,2 mm apenas o torque de inserção. Não há correlação entre força de arrancamento e torque de inserção. Nível de evidência II, Estudos terapêuticos - Investigação dos Resultados do Tratamento.

Sutura simples e âncora em quadris de coelhos

OBJETIVO: Por meio de ensaios biomecânicos, comparar as capsulorrafias com sutura simples e com âncoras, em quadris de coelhos. MÉTODO: Foram utilizados 13 coelhos, 26 quadris, todos machos da raça Nova Zelândia albinos (Oryctolaguscuniculus). Inicialmente, realizamos um projeto piloto em três coelhos (seis quadris). Este experimento constou de 10 coelhos, divididos em 2 grupos: o Grupo 1 submetido à capsulorrafia (quadris direito e esquerdo) com sutura simples utilizando fio absorvível de ácido poliglicólico e o Grupo 2 submetido a capsulorrafia (quadris direito e esquerdo) com âncora de titânio. Após o período de quatro semanas de operados, todos animais foram submetidos à eutanásia e seus quadris congelados. Após um descongelamento prévio das peças, no mesmo dia das análises biomecânicas, foram avaliados os parâmetros de rigidez, força máxima, deformidade máxima e energia. RESULTADOS: Não houve diferença estatisticamente significante em relação à força no limite de proporcionalidade, rigidez e força máxima entre os grupos com sutura simples e com âncora. CONCLUSÃO: Por meio dos ensaios biomecânicos, tendo como parâmetro a rigidez, a força máxima, a deformidade máxima e a energia, ficou demonstrado que as capsulorrafias em quadris de coelhos com sutura simples e com âncora são semelhantes entre si. Nível de Evidência II, Estudo Prospectivo Comparativo.