Human activity recognition for an intelligent knee orthosis

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Validação da antropometria e ultrassonografia do braço, para medição dos respectivos compartimentos, em lactentes nascidos pré-termo : contributo para a avaliação corporal do recem-nascido e do lactente

RESUMO: Contexto: Indicadores fidedignos da composição corporal são importantes na orientação das estratégias nutricionais de recém-nascidos e pequenos lactentes submetidos a cuidados intensivos. O braço é uma região acessível para avaliar a composição corporal regional, pela medida dos seus compartimentos. A antropometria e a ultrassonografia (US) são métodos não invasivos, relativamente económicos, que podem ser usados à cabeceira do paciente na medição desses compartimentos, embora esses métodos não tenham ainda sido validados neste subgrupo etário. A ressonância magnética (RM) pode ser usada como método de referência na validação da medição dos compartimentos do braço. Objectivo: Validar em lactentes pré-termo, as medidas do braço por antropometria e por US. Métodos: Foi estudada uma coorte de recém-nascidos admitidos consecutivamente na unidade de cuidados intensivos neonatais, com  33 semanas de idade de gestação e peso adequado para a mesma, sem anomalias congénitas major e não submetidas a diuréticos ou oxigenoterapia no momento da avaliação. Nas vésperas da alta, foram efectuadas medições do braço, com ocultação, pelos métodos antropométrico, ultrassonográfico e RM. As medidas antropométricas directas foram: peso (P), comprimento (C), perímetro cefálico (PC), perímetro braquial (PB) e prega cutânea tricipital (PT). As área braquial total, área muscular (AM) e área adiposa foram calculadas pelos métodos de Jeliffee & Jeliffee e de Rolland-Cachera. Utilizando uma sonda PSH-7DLT de 7 Hz no ecógrafo Toshiba SSH 140A foram medidos os perímetros braquial e muscular e calculadas automaticamente as áreas braquial e muscular, sendo a área adiposa obtida por subtracção. Como método de referência foi utilizada a RM – Philips Gyroscan ACS-NT, Power-Track 1000 ®, 1.5 Tesla com uma antena de quadratura do joelho. Na análise estatística foram utilizados os métodos paramétricos e não paramétricos, conforme adequado. Resultados: Foram incluídas 30 crianças, nascidas com ( ±DP) 30.7 ±1.9 semanas de gestação, pesando 1380 ±325g, as quais foram avaliadas às 35.4 ±1.1 semanas de idade corrigida, quando pesavam 1786 ±93g. Nenhuma das medidas antropométricas, individualmente, constitui um indicador aceitável (r2 <0.5) das medições por RM. A melhor e mais simples equação alternativa encontrada é a que estima a AM (r2 = 0.56), derivada dos resultados da análise de regressão múltipla: AMRM = (P x 0.17) + (PB x 5.2) – (C x 6) – 150, sendo o P expresso em g, o C e o PB em cm. Nenhuma das medidas ultrassonográficas constitui um indicador aceitável (r2 <0.4) das medições por RM. Conclusões: A antropometria e as medidas ultrassonográficas do braço não são indicadores fidedignos da composição corporal regional em lactentes pré-termo, adequados para a idade de gestação.----------ABSTRACT: Background: Accurate predictors for body composition are valuable tools guiding nutritional strategies in infants needing intensive care. The upper-arm is a part of the body that is easily accessible and convenient for assessing the regional body composition, throughout the assessment of their compartments. Anthropometry and by ultrasonography (US) are noninvasive and relatively nonexpensive methods for bedside assessment of the upper-arm compartments. However, these methods have not yet been validated in infants. Magnetic resonance imaging (MRI) may be used as gold standard to validate the measurements of the upper-arm compartments. Objective: To validate the upper-arm measurements by anthropometry and by US in preterm infants. Methods: A cohort of neonates consecutively admitted at the neonatal intensive care unit, appropriate for gestational age, with  33 weeks, without major congenital abnormalities and not subjected to diuretics or oxygen therapy, was assessed. Before the discharge, the upper-arm was blindly measured by anthropometry, US and MRI. The direct anthropometric parameters measured were: weight (W), length (L), head circumference (HC), mid-arm circumference (MAC), and tricipital skinfold thickness. The arm area (AA), arm muscle area (AMA) and arm fat area were calculated applying the methods proposed by Jeliffee & Jeliffee and by Rolland-Cachera. Using the sonolayer Toshiba SSH 140A and the probe PSH-7DLT 7Hz, the arm and muscle perimeters were measured by US, the arm and muscle areas included were automatically calculated, and the fat area was calculated by subtraction. The MR images were acquired on a 1.5-T Philips Gyroscan ACS-NT, Power-Track 1000 scanner, and a knee coil was chosen for the upper-arm measurements. For statistical analysis parametric and nonparametric methods were used as appropriate. Results: Thirty infants born with ( ±SD) 30.7 ±1.9 weeks of gestational age and weighing 1380 ±325g were included in the study; they were assessed at 35.4 ±1.1 weeks of corrected age, weighing 1786 ±93g. None of the anthropometric measurements are individually acceptable (r2 <0.5) for prediction of the measurements obtained by MRI. The best and simple alternative equation found is the equation for prediction of the AMA (r2 = 0.56), derived from the results of multiple regression analysis: AMARM = (W x 0.17) + (MAC x 5.2) – (L x 6) – 150, being the W expressed in g, and L and MAC in cm. None of the ultrasonographic measurements are acceptable (r2 <0.5) predictors for the measurements obtained by MRI. Conclusions: The measurements of the upper-arm by anthropometry and by US are not accurate predictors for the regional body composition in preterm appropriate for gestational age infants.

A efectividade de um programa de exercícios terapêuticos na doença osteo-articular no idoso

RESUMO: O presente estudo teve como objectivo avaliar a efectividade de um programa de intervenção de fisioterapia comparativamente ao tratamento conservador (calor húmido, ultra-som e massagem), relativamente à dor e capacidade funcional, no utente idoso com doença osteoarticular do joelho. A amostra foi aleatória, tendo sido seleccionados 20 utentes que respeitaram os critérios de inclusão, e que foram distribuídos aleatoriamente pelos dois grupos de tratamento, 9 no grupo A (experimental) e 11 no grupo B (controle). Todos os utentes deram o seu consentimento informado. Trata-se de um estudo experimental, controlado aleatorizado (RCT). A intervenção em estudo consistiu em 15 sessões de tratamento individuais, efectuadas 3 vezes por semana. O programa terapêutico efectuado pelo grupo A incluiu o tratamento conservador (20 minutos calor húmido, 5 minutos ultra-som (contínuo; 1,5W/cm2) e aproximadamente 10 minutos de massagem local) e o protocolo de exercícios terapêuticos em estudo. Este protocolo de exercícios foi progredindo semanalmente em termos da sua intensidade. Os utentes do Grupo B efectuaram apenas o tratamento conservador (tal como no grupo A). Para avaliar a dor e a capacidade funcional foi utilizado o Questionário knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score. A análise dos resultados foi realizada através dos testes Mann-Whitney e Kruskal-Wallis para a comparação entre grupos. Os resultados sugerem não haver diferenças estatisticamente significativos entre os grupos, embora o grupo de controle tenha obtido melhores resultados. O grupo B apresentou uma diminuição da dor de 17,33, comparativamente aos valores de -3,00 no grupo A (p=0,101), e melhoria da capacidade funcional de 13,00, mantendo-se a capacidade funcional igual, no grupo A (0,00) p=0,080). Estes resultados parecem sugerir que não há diferenças significativas entre as duas modalidades de intervenção, realçando a necessidade de continuar a investigar este protocolo de exercícios e a sua efectividade.-----------------ABSTRACT: The aims of this study was to evaluate the effectiveness of a treatment program compared with conventional treatment (post hoots, ultrasound and massage), for the outcomes pain and functional ability in elderly with knee osteoarthritis. The sample was non-probability, and 20 patients have been selected that fulfilled the criteria for inclusion and who were randomly assigned to the two treatment groups, in group A and 11 in group B. All of the patients gave their informed consent. This is an experimental, randomized controlled trial (RCT) with blinded assessment, of comparative design. This study protocol program was carry out in 15 individual treatment sessions, 3x per week. The therapeutic program made by group A consisted of the performance of conservative treatment: 20 minutes of hot packs, 5 minutes of ultrasound (continuous, 1.5 W/cm2) and 10 minutes of massage plus the exercise protocol therapy consisted of: isometric exercises of quadriceps contractions, muscle strengthening for knee and aerobic training. This exercise protocol was progressing every week in terms of its intensity. The users in Group B, only made the conservative treatment (such as in group A). In this study there were evaluated the pain and functional capacity, assessed by questionnaire knee Injury Osteoarthritis Outcome Score. For comparison between groups were used Mann-Whitney and Kruskal-Wallis tests. The results revealed that in group B was that it obtained better results, although they are not statistical significance. The group B show a decrease in pain of 17.33 compared to -3.00 in group A (p = 0.101), and improved capacity functional of 13.00, keeping in group A (0.00) (p = 0.080). However, the differences are not statistically significant. These results show that there are not statistically significant in both treatments, but more studies are needed.

Efetividade da intervenção conservadora e de um programa de exercício físico no solo na osteoartrose do joelho

RESUMO: Objectivo: O estudo do efeito da fisioterapia e do exercício em diversos indicadores relacionados com a osteoartrose do joelho tem evidenciado efeitos benéficos em utentes com esta condição. Nesta sequência, pretendeu-se avaliar a efetividade da intervenção conservadora em conjunto com um programa de exercícios ao nível da dor, rigidez, amplitude articular, função física e qualidade de vida em utentes com osteoatrose do joelho a curto prazo, quando comparado com a intervenção recomendada. A prática clínica atual em Portugal, sob prescrição, desenvolve-se de acordo com o padrão que se pretende investigar. Metodologia: Trata-se de um estudo quasi-experimental controlado e sem aleatorização. Os utentes da Clínica FPM (n=20; 35,0% homens, 65,0% mulheres) sujeitos à intervenção conservadora (calor húmido, ultra-som e massagem) em conjunto com um programa de exercício no solo, durante um período de 4 semanas com frequência diária, integram o grupo experimental e os utentes inscritos no programa de exercício a solo do “Viver Activo” no Leirisport (n=21; 23,8% homens, 76,2% mulheres), num período de 8 semanas com frequência bi-semanal são considerados como grupo de controlo. Os instrumentos de medida aplicados foram o Knee Outcome Osteoarthritis Score (KOOS) para os outcomes dor, rigidez, função física e qualidade de vida e a goniometria para a amplitude articular. Resultados: Em ambos os grupos foram observados aumentos significativos em todos os outcomes avaliados pelo KOOS (dor, rigidez, função física e qualidade de vida) e pela goniometria (amplitude articular) num período de 4 e 8 semanas. Quando comparada a evolução do grupo experimental com a do grupo controlo, verifica-se que as diferenças significativas ocorrem na flexão (p <0,05) (maior evolução para o grupo experimental), e na dor (p <0,05) (maior evolução para o grupo controlo). Nos outcomes rigidez, função física e qualidade de vida foi ainda possível identificar resultados positivos que sugerem possíveis benefícios da intervenção em grupo para os sujeitos a ela submetidos. Discussão e Conclusão: Estes resultados sugerem que a intervenção clínica individualizada é mais efectiva do que a intervenção em grupo no aumento da amplitude articular do joelho em utentes com osteoartrose a curto prazo. No entanto, para os outcomes dor, rigidez, função física e qualidade de vida, a intervenção em grupo parece ser clinicamente e estatisticamente melhor. A relevância deste estudo afirma-se ao demonstrar que utentes com osteoartrose do joelho que integrem um programa de exercício em grupo beneficiam de melhorias importantes. Ao adicionar sessões de fisioterapia para realização de intervenção conservadora individualizada e exercícios supervisionados agrega um maior alívio sintomático.-------- ABSTRACT: Study of physical therapy and exercise into several indicators associated to knee osteoarthritis has shown positive effects in subjects within this condition. According to the study it has been evaluated the effectiveness of a conservative intervention along with a exercise program directed to pain, stiffness, range of motion, physical function and quality of life of patients with knee osteoarthritis in a short term when compared with the recommended intervention. Under prescription the current clinical practice in Portugal is developed according to the pattern to investigate. Methodology: This is a quasi-experimental controlled study without randomization. The subjects of FPM Clinic (n= 20, 35.0% men, 65.0% women) were submitted to the conservative intervention (hot pack, ultrasound and massage) with a land exercise program during a 4 week-period (all-weekly) were assigned in the experimental group. Patients signed in the land exercise program of "Active Living" in Leirisport (n = 21, 23.8% men, 76.2% women) a 8 week-period (bi-weekly) were assigned as control group. Outcomes were measured by the Knee Outcome Osteoarthritis Score (KOOS) for pain, stiffness, physical function and quality of life. Goniometry was used for range of motion. Results: Both treatment groups obtained successful outcomes measured by significant reductions in KOOS scores and improvement in goniometry in a 4 and 8-week period. When compared the evolution of the experimental group with the control group it appears that significant differences occur in the range of motion (p <0.05) (further progress in the experimental group), and pain (p <0.05) (further evolution for the control group). In outcomes stiffness, physical function and quality of life was possible to identify positive results that suggest potential benefits of intervention for the submitted subjects. Discussion and Conclusion: These results suggest that individualized clinical intervention is more effective than group intervention in range of motion improving in patients with knee osteoarthritis in a 4-week period. However outcomes for pain, stiffness, physical function and quality of life appear to be clinically and statistically better for the group intervention. The significance of this study is essencial because it demonstrates that patients with knee osteoarthritis who incorporate an exercise program in group reveal improvements. When adding physical therapy sessions with individual conservative intervention and supervised exercises the result is an improvement of symptomatic relief.

Contributo para o desenvolvimento de uma metodologia que avalia a posição da omoplata: fidedignidade intra e interobservador e validade concorrente

RESUMO: Introdução: A relação cinemática entre as articulações do CAO apresenta grande importância na função do MS, e é por isso cada vez mais investigada e descrita. O posicionamento da omoplata ganha um importante papel para compreender as DCAO. É indiscutível o importante papel da omoplata na dinâmica do MS, bem como o posicionamento escapular como parâmetro clínico de disfunção do CAO. Todos estes factores criam a necessidade de desenvolver instrumentos de avaliação da posição da articulação ET. A grande maioria dos testes de avaliação, restringem a sua avaliação às disfunções da articulação GU, não integrando uma avaliação mais dinâmica e interactiva que respeite os pressupostos teóricos inerentes ao REU. È importante também que os métodos de avaliação sejam de fácil aplicabilidade clínica e que avaliem fidedignamente e com validade os outcomes. Objectivos: Contribuir para o desenvolvimento de uma metodologia de avaliação da omoplata em diferentes amplitudes do MS, através do estudo da validade concorrente, da fidedignidade intra e inter-observador. Metodologia: A amostra foi constituída por 20 elementos seleccionados por conveniência, entre o corpo de discentes da ESS-IPS, sem história de disfunção do CAO. Foi realizada uma análise cinemática ao MS de cada sujeito, usando um aparelho de análise por varrimento electromagnético, o FOB. Em cada sujeito foram ainda medidas, as distâncias escapulares em estudo, usando a fita métrica. Cada método de medição foi constituído por dois momento (teste e reteste), em cada momento, as medidas eram recolhidas por dois investigadores distintos. Resultados e Discussão: Foram considerados como positivos os resultados que se apresentassem acima do limiar de 0,5, que classifica uma correlação como moderada a excelente. Os resultados da validade mostram que para o investigador 1 nas medidas M1e M2 apenas houve correlação com valores excelentes a moderados até aos 30º de elevação do MS. Já para M3 apenas aos 30º no plano da omoplata essa mesma correlação não tem valores próximos do cutpoint. Em M4 nenhum valor tem correlação significativa com os valores do FOB, chegando mesmo a haver correlação negativa para os 120º no plano da omoplata. Em M5 apenas os 0º mostram valores correlacionais excelentes a moderados. Para o investigador 2, em M1 e M2 á semelhança do investigador 1, só existem valores de correlação significativos até aos 30º de elevação do MS. Já para M3 todos os valores mostram excelente a moderada correlação á excepção dos 120º no plano frontal. Em M4 este investigador apresenta maus resultados. Já em M5 os valores de correlação são moderados aos 0º e aos 90º. No que diz respeitos aos resultados dos CCI intra-observador,podemos afirmar que foi em M5 que estes valores mais se aproximaram do cut point. M1 e M2 são as medidas onde se encontram resultados menos satisfatórios. É aos 60º que existem valores mais satisfatórios, seguidos pelos 0º e 30º, quando nos aproximamos de graus mais elevados, como 90º e 120º, estes valores tendem a baixar. Quanto á fidedignidade inter-observador para M1 apenas aos 90º e aos 120º houve valores de correlação abaixo do cutpoint. Em M2, só os 60º do plano sagital não teve valores acima do cutpoint, em M3 apenas os 30º plano sagital não obtiveram valores acima do cut-point, o mesmo acontece para M3 aos 30º plano da omoplata e em M5 aos 30º e 120º no plano frontal. Conclusão: Os resultados deste estudo indicam que a metodologia em causa apresenta elevado grau de fidedignidade inter-observador, já no que toca é fidedignidade intra-observador o grau de semelhança não é tão elevado. Também o erro associado á medida não ultrapassou 1,5cm, sendo considerado baixo. Na validade concorrente concluímos que é aos 0º que a metodologia se torna uma opção válida na aferição das distâncias medidas com uma boa a excelente concordância com o FOB. As medidas consideradas como opções válidas, nas diferentes amplitudes, podem funcionar como parâmetros clínicos de caracterização do posicionamento da omoplata, podendo vir a contribuir ainda para a caracterização da orientação da mesma.-------------------- ABSTRACT:Introduction: The kinematic relationship between the joints of the CAO has great importance in the function of MS, which is why more and more investigated and described. The positioning of the blade gets an important role in understanding the DCAO. There is no doubt the important role of the scapula in the dynamics of MS as well as the positioning of scapular dysfunction as a clinical parameter of the CAO. All these factors create the need to develop tools for evaluating the place of articulation ET. Most assessment tests, restrict its assessment to GU joint disorders, not incorporating a more dynamic and interactive way that respects the theoretical assumptions inherent in the REU. It is also important that the methods are easy to apply clinical and reliably to assess the validity and outcomes. Objectives: To contribute to the development of a methodology for evaluating the scapula in different ranges of MS, through the study of concurrent validity, reliability of intra-and inter-observer. Methodology: The sample consisted of 20 selected elements for convenience, between the body of students of IPS-ESS with no history of dysfunction of the CAO. We performed a kinematic analysis of each subject to MS, using a scanning device for electromagnetic analysis, the FOB. In each subject were also measured, the scapular distances under study, using tape measure. Each method of measuring the time consisted of two (test and retest), in each moment, the measures were collected by two different investigators. Results and Discussion: We considered as positive results that were above the threshold of 0.5, which ranks as a moderate to excellent correlation. The results show that the validity for the researcher in an action M1e M2 was only correlated with moderate to excellent values up to 30º of elevation of the MS. As for M3 only to 30º in the plane of the scapula has the same correlation values near the cutpoint. M4 has no value in correlation with the values of the FOB, and even negative correlation to 120 ° in the plane of the scapula. In M5 show only the values 0 ° correlational excellent to moderate. For investigator 2 in M1 and M2 will be like an investigator, there are only significant correlation values up to 30º of elevation of the MS. As for M3 all the values show excellent correlation to moderate with the exception of 120 ° in the frontal plane. In this researcher M4 has bad results. M5 already in the correlation values are moderate to 0º and 90 º. Regarding the results of ICC intra-observer, we can say that M5 was that these values come closest to the cut point. M1 and M2 are measures which are less than satisfactory results. At 60 ° there are more satisfactory values, followed by 0º and 30º, when we approached the highest levels, such as 90 ° and 120 °, these values tend to decrease. The inter-observer reliability for M1 only to 90 º and 120 ºcorrelation values were below the cutpoint. In M2, only 60 of the sagital plane did not have values above the cutpoint in M3 only 30º sagital plane did not obtain values above the cut-point, the same goes for M3 at 30 ° plane of the scapula and M5 at 30 º and 120 º in frontal plane. Conclusion: The results of this study indicate that the methodology in question has a high degree of inter-observer reliability, as far as intra-observer reliability is the degree of similarity is not as high. Also the error of measure did not exceed 1.5 cm, and is considered low. In concurrent validity conclude that it is at 0 ° the methodology becomes a valid option for the measurement of distances measured with a good to excellent agreement with the FOB. The measures considered as valid options in different amplitudes, can function as clinical parameters to characterize the positioning of the shoulder blade and could further contribute to the characterization of the orientation of the same.

Efectividade de um programa de exercício aquático na osteoartrose do joelho

RESUMO: A osteoartrose do joelho é uma condição clínica cuja prevalência tem aumentado nos últimos anos na população idosa. Trata-se de uma condição que pode ser bastante incapacitante para o idoso, gerando um forte impacto social e económico. O exercício aquático tem sido identificado como um factor de promoção da melhoria do quadro clínico nesta população, mas a sua efectividade não está, ainda, determinada. Objectivo: investigar a efectividade, a curto e médio prazo, de um programa de exercício aquático, realizado em grupo, com a duração de 8 semanas, na amplitude articular, dor e rigidez do joelho, e na função física e qualidade de vida, em idosos com osteoartrose do joelho. Metodologia: Recorreu-se a um estudo quase-experimental, double-blind, controlado, sem aleatorização, cuja amostra, constituída por 43 sujeitos, foi selecionada por conveniência. Os sujeitos do grupo experimental (n=22) foram submetidos ao programa de exercício aquático e os do grupo de controlo (n=21) foram submetidos ao programa de exercício no solo. Ambos os programas foram definidos de acordo com as recomendações internacionais para a prática de exercício físico em idosos com osteoartrose (Arthritis Foundation, 2009a, 2009b). Todo o grupo foi avaliado no início do programa, no final do mesmo (8 semanas) e após 6 semanas de follow-up, nos seguintes indicadores: amplitude articular do joelho (através do goniómetro), dor, rigidez, função e qualidade de vida (através do KOOS). Resultados: A amostra deste estudo foi constituída por sujeitos maioritariamente do género feminino (76,7%), com uma média de 72,7 anos (DP=5,49). O programa de exercício aquático implementado demonstrou um aumento da amplitude articular passiva de flexão (p<0,0001) e extensão (p=0,016) do joelho, uma diminuição da dor e da rigidez articular (p<0,0001), um aumento da função nas AVD’s (p<0,0001) e no desporto/lazer (p=0,031), e ainda, um aumento da qualidade de vida (p<0,0001). Contudo, apenas os níveis de amplitude articular passiva de extensão do joelho (p=0,083) e de função no desporto/lazer (p=0,244) se mantiveram ao longo das seis semanas de follow-up. Conclusões: Apesar de algumas limitações, considera-se que este estudo é de grande importância para a comunidade científica e para os fisioterapeutas preocupados com a crescente prevalência da osteoartrose e dos custos associados. O exercício aquático parece ser uma estratégia importante na melhoria do estado de saúde dos idosos com osteoartrose do joelho.----------------- ABSTRACT: The osteoarthritis of the knee is a clinical condition that has been increasing among the elderly population over the past few years. It’s a condition that can be fairly disabling to the elderly individual, and which generates a strong social and economic impact. Aquatic exercise has been named as a promotional factor in the improvement of the clinical picture in this population, but its effectiveness is yet to be determined. Objective: To investigate the effectiveness, in a short and medium term, of an aquatic exercise program undertaken by a group over eight weeks, in the joint amplitude, pain and stiffness of the knee, and in the physical function and quality of life in elderly people who suffer from knee osteoarthritis. Methodology: was used a double-blind, quasi-experimental study with no randomization and its 43 subjects were selected as a matter of convenience. The subjects of the experimental group (n=22) were subjected to an aquatic exercise program and those of the control group (n=21) were subjected to a land-based exercise program. Both programs have followed international recommendations on the practice of physical exercise in elderly people who suffer from osteoarthritis (Arthritis Foundation, 2009a, 2009b). The entire group was evaluated in the beginning and at the end of the program (8 weeks later), and after a 6 week follow-up, in these parameters: knee range of motion (through a goniometer), pain, stiffness, function and quality of life (through KOOS). Results: This sample was predominantly female (76,7%) with a mean age of 72,7 years (SD=5,49). Aquatic exercise resulted in increase of passive joint flexion (p<0,0001) and knee extension (p=0,016), in the decline of pain and stiffness (p<0,0001), in the increase of function in the ADLs (p<0,0001). However, only the knee extension amplitude (p=0,083) and the function in sports/leisure (p=0,244) were kept through the six-week follow-up. Conclusions: Despite some limitations, this study is of great importance to the community and to the physiotherapists concerned with the growing prevalence of osteoarthritis and the associated costs. Aquatic exercise appears to be an important strategy in the improvement of the health condition of patients who suffer from knee osteoarthritis.

Avatar modeling: a telepresence study with natural user interface

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Intervenção da fisioterapia após ligamentoplastia do LCA

RESUMO: Objectivo: Este estudo teve por objectivo descrever a prática clínica e os resultados da intervenção da fisioterapia, às 6, 12 e 24 semanas, em indivíduos após ligamentoplastia do LCA. Introdução: O sucesso da ligamentoplastia do LCA está directamente relacionado com a reabilitação após a realização da mesma, permitindo ao utente o retorno a um estilo de vida activo. Apesar de se saber que um programa de reabilitação estruturado e baseado na evidência tem um papel fulcral nos resultados após cirurgia, e de existir consenso sobre a efectividade destes programas após a cirurgia, o mesmo não se pode afirmar acerca de quais os melhores componentes que devem fazer parte desse programa. Tendo em conta a heterogeneidade encontrada na literatura, no que diz respeito à nomenclatura utilizada, às diferenças de duração dos protocolos e às variações significativas nas recomendações dos cuidados de reabilitação, torna-se primordial a realização duma caracterização da prática clínica da fisioterapia em indivíduos submetidos a ligamentoplastia em Portugal, e consequentemente, descrever quais os resultados obtidos ao nível da incapacidade funcional, intensidade de dor e percepção global de melhoria. Metodologia: Realizou-se um estudo de série de casos, com uma amostra de conveniência, do tipo não probabilístico, constituída por 14 utentes referidos para 4 clínicas de fisioterapia e para 3 hospitais, e que cumpriam os critérios de inclusão e exclusão estabelecidos. Os utentes foram avaliados em 4 momentos pré-definidos: na 1ª sessão de fisioterapia e às 6, 12 e 24 semanas após cirurgia. Os resultados obtidos após intervenção da fisioterapia foram descritos ao nível da incapacidade funcional, da intensidade da dor e da percepção global de melhoria. Paralelamente realizou-se uma caracterização da prática clínica relativamente às modalidades utilizadas, número de sessões de tratamento e duração do episódio de cuidados. Resultados: Observou-se uma tendência de melhoria ao longo das 24 semanas em todas as dimensões da Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS) e na Escala Numérica da Dor (END), assim como na percepção de melhoria pelo utente, medida através da Patient Global Impression of Change Scale (PGIC). Às 6 semanas, as melhorias nas variáveis de resultados foram superiores às encontradas às 12 e 24 semanas, ao nível da incapacidade funcional (à excepção das dimensões KOOS – actividades desportivas e de lazer e KOOS - qualidade de vida) e dor. Relativamente à intervenção da fisioterapia observou-se uma grande heterogeneidade nas modalidades e procedimentos utilizados. Em média realizaram-se 58,14 (±14,15) sessões, sendo que 71 foi o número de sessões mais utilizado. Conclusão: Os resultados deste estudo sugerem que apesar da heterogeneidade da prática clínica, a intervenção da fisioterapia proporciona melhorias ao nível da capacidade funcional e da dor, em indivíduos submetidos a ligamentoplastia do LCA e que essas melhorias são percepcionadas pelos participantes como clinicamente importantes. ---------ABSTRACT: Objective: The aim of this study was to describe the clinical practice and the results of physical therapy intervention, at 6, 12 and 24 weeks, in subjects after ACL reconstruction. Introduction: The success of ACL reconstruction is directly related with the rehabilitation after the surgery, allowing the patient to an active lifestyle return. Despite knowing that a rehabilitation program based on evidence and well designed has a key role in the results after surgery, the same cannot be said about what the best components that should make part of this program. Taking into account the heterogeneity found in the literature, whether at the level of the nomenclature used, whether at level of the differences in duration of the protocols, as well as the existence of recommendations of rehabilitative care that present significant variations at the international level, it becomes paramount to achieving a characterization of the clinical practice of physical therapy in subjects after ACL reconstruction in Portugal, and consequently describe the results obtained regarding to functional disability and pain intensity. Methodology: A case series design with a convenience sample of 14 patients referred to 7 different outpatients physical therapy settings, that fulfilled the pre- established inclusion and exclusion criteria. Patients were evaluated in four pre-defined moments: in the first session of physiotherapy and at 6, 12 and 24 weeks after surgery. The results obtained after physiotherapy intervention were described at the level of functional disability, pain and global perception of change. Subsequently, it was proceeded the characterization the practice of physical therapy regarding to the modalities used, the number of treatment sessions and duration of the episode of care. Results: It was found that there was a trend of improvement, clinically important, over the 24 weeks in all dimensions of Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS) and in the Numerical Pain Rating Scale (NPRS). At 6 weeks, improvements were superior to those found at 12 and 24 weeks, at the level of functional disability (with the exception of the KOOS-sports and recreation function and KOOS-knee related quality of life dimensions) and pain. As regards the intervention of physical therapy found that the heterogeneity encountered both at the level of clinical practice as evidence,are difficult to compare. On average 58,14 (±14,15) sessions were held, with 71 was the most commonly used sessions numbers. Conclusion: The results of this study suggest that in spite of the heterogeneity of clinical practice, physical therapy intervention provides improvements in terms of functional disability and pain in subjects after ACL reconstruction.

Intervenção da fisioterapia em indíviduos com osteoartrose do joelho: características da prática clínica, resultados obtidos e fatores de prognóstico para os resultados de sucesso

RESUMO:Introdução: O conhecimento acerca da prática da Fisioterapia, bem como a influência das características dos indivíduos com Osteoartrose do joelho (OA) no prognóstico dos resultados alcançados com a Fisioterapia, tem sido alvo de estudo em vários países. No entanto em Portugal, estudos desta natureza são escassos ou inexistentes. Objetivo: Este trabalho teve dois principais objetivos: Por um lado pretendeu caracterizar a prática da Fisioterapia e determinar os seus resultados em indivíduos com OA do joelho ao nível da intensidade da dor, incapacidade funcional e perceção global de melhoria; Por outro, identificar fatores preditivos para os resultados de sucesso após a intervenção da Fisioterapia. Metodologia: Trata-se de um estudo de coorte prospetivo com 77 participantes que foram avaliados antes e após a intervenção (8 semanas), com um follow-up de 3 meses. Procedeu-se à caracterização da prática da Fisioterapia quanto às modalidades utilizadas, número de sessões de tratamento e duração do episódio de cuidados. Os resultados obtidos foram medidos após intervenção (8 semanas) e num follow-up (3 meses), através da Escala Numérica da Dor (END), da versão Portuguesa do Questionário Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS-PT), e da versão Portuguesa da Patient Global Impression of Change Scale (PGIC-PT). As características sociodemográficas e clínicas foram incluídas como potenciais fatores de prognóstico com base no critério de pontuação ≥5 na PGIC-PT e a análise dos dados foi realizada através do método de regressão logística multivariado no sentido de identificar as associações entre as variáveis na baseline e as variáveis de resultado (p<0.05). Resultados: Os resultados obtidos revelaram que existe uma grande diversidade de modalidades e procedimentos terapêuticos realizados pelos fisioterapeutas no tratamento da OA do joelho (em média 4 modalidades por utente), sendo os exercícios, a eletroterapia e a terapia manual, as intervenções mais frequentemente realizadas. Os resultados da intervenção revelaram uma redução significativa da intensidade da dor e da incapacidade funcional (medida pelas diferentes dimensões da KOOS-PT) às 8 semanas e aos 3 meses (p=0,001). A probabilidade de obter bons resultados na percepção de melhoria para realizar actividades da vida diária, está significativamente associada com a pontuação na dimensão KOOS AVD (OR=1,106, 95% IC 1,056-1,159) e com a intensidade da dor, (OR=0,543, 95% IC 0,300-0,983), na baseline. A probabilidade de obter bons resultados na percepção de melhoria relativa à dor, está significativamente associada com a pontuação na dimensão KOOS DOR (OR=1,116, 95% IC 1,030-1,209), e dimensão KOOS ADL (OR=1,123, 95% IC 1,014-1,243), na baseline. Conclusões: Os resultados do presente estudo revelam que a intervenção em Fisioterapia em casos de OA do joelho, apesar de utilizar uma grande diversidade de modalidades terapêuticas, proporciona uma redução significativa dos níveis de dor e incapacidade funcional em utentes com OA do joelho. Os resultados do presente estudo sugerem ainda que o sucesso da intervenção pode ser predito a partir de variáveis clinicas na baseline.------------ABSTRACT:Introduction: The knowledge about the practice of physical therapy, as well as the influence of the characteristics of subjects with knee osteoarthritis (OA) in the prognosis of the results achieved with physiotherapy, have been studied in several countries. However in Portugal, such studies are scarce or nonexistent. Objective: This study had two main aims: on one hand sought to characterize the practice of physical therapy and determine their outcomes in subjects with OA of the knee joint at the level of pain intensity, functional disability and global perception of improvement; Secondly, to identify predictive factors for successful outcomes after the intervention of physiotherapy. Methods: This was a prospective cohort study with 77 participants who were evaluated before and after the intervention (8 weeks), with a follow-up of 3 months. Proceeded to characterize the practice of physical therapy as modalities used, number of treatment sessions and duration of the period of care. The results were measured after intervention (8 weeks) and a follow-up (3 months) by a Numerical Rating Scale (NRS), the Portuguese version of the Knee Injury and Osteoarthritis Questionnaire Outcome Score (KOOS-PT) and the Patient Global Impression of Change Scale- Portuguese Version (PGIC-PT). The sociodemographic and clinical characteristics were included as potential prognostic factors based on scoring criteria≥5 na PGIC-PT and data analysis was performed using the method of multivariate logistic regression to identify associations between variables at baseline and outcome variables (p<0.05). Results: The results revealed that there is a great diversity of modalities and therapeutic procedures performed by physiotherapists in the treatment of knee OA (average 4 per user modes), with exercises, electrotherapy and manual therapy interventions most frequently performed. The results of intervention showed a significant reduction in the severity of pain and functional disability (measured by the different dimensions of the KOOS-PT) at 8 weeks and at 3 months (p = 0.001). The probability of getting good results in the perception of improvement to perform activities of daily living, is significantly associated with scores on the dimension KOOS ADL (OR=1,106, 95% CI 1,056-1,159) and the intensity of pain (OR = 0.543, 95% CI 0.300 to 0.983) at baseline. The probability of getting good results in the perception of improvement of the pain is significantly associated with scores on the KOOS PAIN (OR = 1.116, 95% CI 1.030 to 1.209) and KOOS ADL (OR = 1.123, 95% CI 1.014 to 1.243) at the baseline. Conclusions: The results of this study show that Physiotherapy treatment in cases of knee OA, provide a significant reduction of pain and disability among users with knee OA, despite the wide variety of therapeutic modalities. The results of this study also suggest that the success of the intervention can be predicted from clinical variables at baseline.

Intervenção da fisiopetarpia em indivíduos com osteoartrose do joelho: características da prática clínica e resultados obtidos em contexto de prática convencionada

RESUMO: Introdução: A osteoartrose do joelho em particular constitui uma das maiores causas de incapacidades no dia-a-dia, morbilidade e aumento dos custos de saúde na população, na medida em que é uma condição que quando sintomática progride para um padrão que incluí dor articular, perda de força, incapacidade para a marcha e redução da aptidão física. A sua prevalência aumenta com a idade, 7% entre pessoas dos 65-70 anos, e 11,2% para aqueles com 80 anos ou mais, pouco variando entre os estudos existentes. Um recente estudo da Organização Mundial da Saúde (OMS) refere que a osteoartrose é a quarta causa mais importante de incapacidade entre as mulheres e a oitava entre os homens. Objetivo do estudo: Descrever a intervenção da fisioterapia em contexto de prática clínica convencionada e os resultados obtidos em indivíduos com OA, ao nível da intensidade da dor, capacidade funcional e perceção global de melhoria. Desenho Metodológico: Trata-se de um Estudo de coorte prospetivo onde foram incluídos indivíduos de ambos os géneros, entre os 60 e os 80 anos, com osteoartrose do joelho referenciada clinicamente. Após o consentimento informado, os pacientes foram, avaliados em quatro momentos: num primeiro momento (T0), antes de iniciarem o tratamento; (T1) após 4 semanas do início do tratamento; (T2) coincidente com o final do tratamento; e (T3) 3 meses após o início do tratamento. Foi utilizado um Questionário de Caracterização Sócio-Demográfica e Clínica, a Escala numérica da dor – END, o questionário KOOS (Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score) e a versão portuguesa da Patient Global Impression Change (PGIC-PT). A base de seleção dos indivíduos foi realizada numa clínica convencionada do Algarve. Resultados: Foi observado um aumento significativo em todos os outcomes avaliados pelo KOOS, END e PGIC num período até 3 meses após a intervenção. Na avaliação da END em T3 o valor da média foi de 1,63(±0,71). Para o KOOS nas subescalas Sintomas foi de 87,60(±5,86), Dor 85,71(±3,99), AVD 78,23(±3,48), ADL 67,71(±7,16), QV 80,71(±9,14), para a PGIC-AVD 5,29(±0,57), PGIC-DOR 5,97(±0,61). Os resultados obtidos pelo teste de Friedman, revelaram um valor de p<0,005. Assim, a melhoria da incapacidade funcional reportada pelos participantes neste grupo é estatisticamente diferente, e de forma significativa nos diferentes momentos de recolha de dados, durante e após o tratamento (X2 (3)=208,862, p<0,005)/ (X2(3)=205,041, p<0,005). Por fim os valores do somatório dos participantes, que estão inseridos em no grupo dos “Bons Resultados”( ≥5) foi de 27,14% em T0 passando para 100,00% em T3, enquanto que o grupo dos “Maus Resultados”(<5) foi de 72,86% em T0 e 100% em T3. Conclusão: Os resultados do presente estudo sugerem que a intervenção da Fisioterapia efetuadas em clínicas convencionadas nos casos da Osteoartrose do joelho são efetivas na redução significativa dos níveis de dor e incapacidade funcional e na Perceção global de melhoria em pacientes com Osteoartrose do joelho. ---------- ABSTRACT: Introduction: Osteoarthritis of the knee in particular is a major cause of disabilities in their day-to-day morbidity and increased healthcare costs in the population, in that it is a disease that when symptomatic progresses to a pattern that included joint pain, strength loss, inability to walk and reduction of physical fitness. It is referred as a risk factor for falls and fractures. Its prevalence increases with age, 7% of people between 65-70 years, and 11.2% for those aged 80 or more, ranging from some existing studies. A recent study by the World Health Organization (WHO) reports that osteoarthritis is the fourth leading cause of disability among women and eighth among men. Objective: To describe the characteristics and the outcomes of the physiotherapy practice in patients with knee osteoarthritis. Methodology: A prospective cohort study, with 70 individuals, aged between 60 and 80 years with the diagnosis of knee osteoarthritis and referred to physiotherapy treatment, was carried out. After informed consent, patients were evaluated in four different moments: at baseline (T0), before starting treatment; 4 weeks after starting their treatment (T1); 8 weeks after starting their treatment (T2); and in a 3 months follow-up (T3). Patients were assessed for their socio-demographic and clinical characteristics, pain intensity (using the numeric pain rating scale- NRS), disability (using the Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score), and for their global impression of change (using the Portuguese version of the Patient Glogal Impression of Change scale). Results: The findings of this study indicate a significant increase in all outcomes assessed (pain, disability and global impression of change), during and after the physiotherapy treatment. At T3, the average value for the NRS was 1.63 (± 0.71). For KOOS in the symptoms subscales was 87.60 (± 5.86), pain 85.71 (± 3.99), ADL 78.23 (± 3.48), ADL 67.71 (± 7.16), QV 80.71 (± 9.14) for the PGIC-AVD 5.29 (± 0.57), PGIC-PAIN 5.97 (± 0.61). The results obtained though the Friedman test revealed a p-value <0.005. Thus, the improvement of functional capacity reported by participants in the group was statistically different at the different moments of data collection, during and after treatment (X 2 (3) = 208.862, p <0.005) / (X 2 (3) = 205.041, p <0.005). Conclusion: The results of this study show that the physiotherapy treatments made on agreed clinics in cases of osteoarthritis of the knee, are effective in significant reduction in the levels of pain and disability and in perception of overall improvement perception in patients with osteoarthritis of the Knee.

Healthcare- Associated infections: An analysis of costs in a Portuguese Hospital

Hospital-acquired infections (HAIs) delay healing, prolong Hospital stay, and increase both Hospital costs and risk of death. This study aims to estimate the extra length of stay and mortality rate attributable to each of the following HAIs: wound infection (WI); bloodstream infection (BSI); urinary infections (UI); and Hospital-acquired pneumonia (HAP). The study population consisted of patients discharged in CHLC in 2014. Data was collected to identify demographic information, surgical operations, development of HAIs and its outputs. The study used regressions and a matched strategy to compare cases (infected) and controls (uninfected). The matching criteria were: age, sex, week and type of admission, number of admissions, major diagnostic category and type of discharge. When compared to matched controls, cases with HAI had a higher mortality rate and greater length of stay. WI related to hip or knee surgery, increased mortality rate by 27.27% and the length of stay by 74.97 days. WI due to colorectal surgery caused an extra mortality rate of 10.69% and an excess length of stay of 20.23 days. BSI increased Hospital stay by 28.80 days and mortality rate by 32.27%. UI caused an average additional length of stay of 19.66 days and risk of death of 12.85%. HAP resulted in an extra Hospital stay of 25.06 days and mortality rate of 24.71%. This study confirms the results of the previous literature that patients experiencing HAIs incur in an excess of mortality rates and Hospital stay, and, overall, it presents worse results comparing with other countries.

Auto-referência de sintomas de lesões músculo-esqueléticas ligadas ao trabalho LMELT numa grande empresa em Portugal

RESUMO - A dor, incómodo ou desconforto ao nível músculo-esquelético, sobretudo devido a situações e/ou postos de trabalho com elevadas exigências ao nível postural, de aplicação de força, de repetitividade ou por incorrecta distribuição das pausas, é aceite como um indicador de situações de risco passíveis de se encontrarem na génese de lesões músculo- -esqueléticas ligadas ao trabalho (LMELT) (Stuart-Buttle, 1994). No sentido de avaliar a prevalência de sintomas de LME, efectuou-se um estudo numa grande empresa da indústria de componentes para automóveis na região de Lisboa durante o ano de 2001. Utilizou-se um instrumento de recolha de informação construído a partir de uma adaptação do questionário nórdico músculo-esquelético (QNM) (Kuorinka et al., 1987). Com o apoio do serviço de saúde ocupacional da referida empresa, o questionário foi entregue a todos os trabalhadores, obtendo-se uma taxa de respondentes de 63,2% (n = 574). A população em estudo é maioritariamente do sexo feminino (83,9%), tem idades compreendidas entre os 18 e os 65 anos e a classe modal situa-se entre os 26 e os 33 anos (23,3%). Os resultados evidenciam uma alta prevalência de sintomatologia de LME e diferenças significativas de sintomas entre as categorias profissionais (1) operadores de máquina de costura, (2) trabalhadores dos armazéns e de transporte de mercadorias e (3) trabalhadores da logística, qualidade e escritórios. Os operadores apresentam índices superiores e diferentes (p < 0,05) de sintomatologia nos últimos doze meses ao nível da região cervical, ombros, cotovelos, ancas/coxas, pernas/joelhos e tornozelos/pés e nos punhos nos últimos sete dias. No presente estudo, a análise dos dados obtidos parece indicar que a natureza e as características da actividade de trabalho do grupo profissional operadores de máquina de costura (flexão cervical > 20°, trabalho muscular predominantemente estático ao nível da articulação dos ombros, elevação dos membros superiores > 45°, ortostatismo e exigências elevadas ao nível dos punhos/mãos) estão implicadas no desencadear da sintomatologia auto- -referida.