Artigo de método

Treinamento com Plataforma de Equilíbrio com Feedback Visual Combinado com Reabilitação Convencional para a Função de Equilíbrio após Artroplastia Total do Joelho

DOI:

10.3791/69994

17 de fevereiro de 2026

Neste artigo

Resumo

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O objetivo do protocolo apresentado é melhorar a função de equilíbrio após a artroplastia total do joelho, combinando o treinamento convencional de reabilitação com o treinamento com a plataforma de equilíbrio com feedback visual.

Resumo

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O objetivo do protocolo é investigar a viabilidade e a eficácia da combinação da reabilitação convencional com treinamento em plataforma de equilíbrio visual-feedback em pacientes idosos submetidos à Artroplastia Total do Joelho (ATC) primária unilateral. O método mostra um ensaio clínico randomizado e simples-cego que incluiu 60 pacientes submetidos à TKA unilateral primária (23 homens, 37 mulheres). Os participantes foram aleatoriamente designados para um grupo controle (n=30; idade média 69,60 ± 2,98 anos) ou para um grupo de observação (n=30; idade média 70,87 ± 4,26 anos). O grupo controle recebeu reabilitação convencional, enquanto o grupo de observação recebeu reabilitação convencional mais treinamento na plataforma de equilíbrio com feedback visual. A intervenção de feedback visual começou na segunda semana pós-operatória, realizada 5 vezes por semana, de 20 a 30 minutos por sessão, ao longo de um período de 5 semanas. A função de equilíbrio foi avaliada usando métricas específicas da plataforma: Comprimento da Trajetória de Movimento (LMT) e Elipse de Área de Movimento (AME). A mobilidade funcional foi avaliada por meio do Teste Cronometrado e Avançado (TUGT), Postura de Perna Única (SLS), Sentado Cronometrado para Ficar em Pé (STS) e Teste de Escada Cronometrado (TST). Os dados foram analisados usando testes t independentes e pareados, com nível de significância de p < 0,05. Após o programa de 6 semanas, ambos os grupos apresentaram melhorias significativas em todos os parâmetros em comparação com a linha de base (p < 0,05). No entanto, o grupo de observação apresentou resultados significativamente superiores em comparação ao grupo controle. Especificamente, métricas de estabilidade estática (LMT, AME) e desempenho no TUGT foram significativamente melhores no grupo de observação (p < 0,01). Da mesma forma, o grupo de observação apresentou melhora significativa em SLS, STS e TST (p < 0,05) em comparação com os controles. A integração do treinamento em plataforma de equilíbrio com feedback visual com a reabilitação convencional melhorou significativamente a função de equilíbrio estático e dinâmico em pacientes idosos de TKA, oferecendo eficácia superior à reabilitação convencional isolada.

Introdução

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A osteoartrite no joelho (KOA) é um distúrbio musculoesquelético degenerativo prevalente, afetando aproximadamente 23% das pessoas com 40 anos ou mais no mundo, e é caracterizada por dor crônica, mobilidade articular limitada, alteração do equilíbrio e propriocepção, marcha anormal e declínio funcionalgeral 1. Apesar dos avanços nas técnicas diagnósticas e terapêuticas, a KOA continua sendo um desafio significativo para a saúde pública devido ao envelhecimento da população e ao aumento das taxas de obesidade. A artroplastia total do joelho (ATC) é uma intervenção eficaz para KOA em estágio terminal, aliviando a dor e melhorando a função2. No entanto, evidências sugerem que muitos pacientes continuam a apresentar limitações funcionais após a operação, incluindo uma redução média na velocidade de caminhada de 18% e até 51% na velocidade de subidade escadas 3. Notavelmente, aproximadamente 40% dos pacientes com TKA permanecem em alto risco de quedas, comparável aos níveispré-operatórios 4, e apresentam dificuldades significativas em atividades funcionais como agachamento, movimento lateral evirar 5.

A reabilitação pós-operatória após a artroplastia total do joelho (ATC) é crucial para restaurar a função, aliviar a dor e aumentar a independência do paciente na vidadiária 6. Os principais objetivos incluem maximizar a amplitude de movimento (ROM) e fortalecer os músculos periarticulares, melhorando, em última análise, as atividades da vida diária (AVD)7. A estabilidade e o controle do equilíbrio do joelho — que dependem da propriocepção intacta e do controle neuromuscular eficiente — são fundamentais para resultados ótimos após a ATG.

O sistema de treinamento da plataforma de equilíbrio com feedback visual, um dispositivo de treinamento baseado em feedback visual, combina avaliação quantitativa de equilíbrio com o exercício8 direcionado. Esse protocolo tem como alvo pacientes idosos pós-ATC com capacidade parcial de suporte de peso. No entanto, para garantir segurança e viabilidade, exclui pacientes com comprometimento cognitivo severo (MMSE < 24) ou aqueles que não conseguem ficar em pé de forma independente. Ao fornecer feedback visual em tempo real sobre os movimentos do centro de pressão (COP), o sistema guia os pacientes por exercícios multidirecionais e orientados a tarefas, projetados para reforçar o ciclo de controle sensorimotor. Comparado à reabilitação subjetiva convencional, essa abordagem aprimora o aprendizado motor ao fornecer um foco externo de atenção para correção imediata de erros. Embora o treinamento com feedback visual tenha demonstrado eficácia em populações de reabilitação neurológica, como AVC ou doença de Parkinson, sua aplicação específica e protocolo padronizado para recuperação de equilíbrio pós-ATC justificam investigação adicional. Portanto, o objetivo deste protocolo é demonstrar um método padronizado de treinamento com feedback visual que visa facilitar melhorias quantificáveis na estabilidade do equilíbrio estático e dinâmico para pacientes com TKA, abordando as limitações da reabilitação subjetiva convencional.

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Protocolo

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Este protocolo de estudo recebeu aprovação do comitê de ética do Hospital Afiliado da Universidade Médica de Xuzhou (Número de Aprovação: XYFY2024-KL316-01), e o consentimento informado foi obtido de todos os participantes.

1 . Desenho do estudo e seleção dos participantes

  1. Use um ensaio clínico randomizado, utilizando single-blinding e um grupo controle, para avaliar a viabilidade e eficácia do programa. Selecionou um total de 60 pacientes que passaram por artroplastia total unilateral primária do joelho (ATC) no Departamento de Cirurgia Ortopédica do Hospital Afiliado à Universidade Médica de Xuzhou, entre janeiro de 2024 e junho de 2025, como sujeitos de estudo.
  2. Atribuir aleatoriamente os pacientes a um grupo controle (n=30) e a um grupo de observação (n=30) usando uma tabela de números aleatórios. Oculte a alocação usando envelopes opacos, numerados sequencialmente e lacrados. Detalhes dos instrumentos podem ser encontrados na Tabela de Materiais.
  3. Triagem de elegibilidade
    1. Critérios de inclusão: Incluir pacientes que passam pela primeira vez por TKA unilateral; idade ≥65 anos; alerta, com função cognitiva normal (Mini-Mental State Examination [MMSE] pontuação > 24), sem deficiência auditiva e capaz de comunicação eficaz; e assinou um formulário de consentimento informado e se comprometeu a participar do acompanhamento durante todo o estudo.
    2. Critérios de exclusão: Excluir pacientes com falência grave de órgãos vitais como coração, fígado, pulmões ou rins; pacientes diagnosticados com transtorno de ansiedade, depressão ou que tomam medicamentos psiquiátricos há muito tempo; participantes se inscreveram simultaneamente em outros estudos clínicos intervencionistas; e participantes com outras condições neurológicas que podem prejudicar significativamente a função do equilíbrio (por exemplo, AVC, neuropatia periférica grave, etc.).
  4. Randomização e cegueira
    1. Atribuir aleatoriamente os pacientes a um grupo controle (n=30) e um grupo de observação (n=30) usando um método padrão de tabela de números aleatórios para garantir a randomização total e eliminar o viés de seleção. Oculte a alocação usando envelopes opacos, numerados sequencialmente e lacrados. Note que este estudo emprega cegamento único (avaliadores cegados para a alocação de grupos; Figura 1).

2 . Avaliações de base

NOTA: Antes do experimento, as seguintes avaliações foram realizadas por um fisioterapeuta experiente para todos os pacientes: LMT (mm), AME (mm2), Teste Cronometrado e Avançado (TUGT), Tempo de Postura de Perna Única (SLS), Teste Sentado para Ficar em Pé Cronometrado (STS) e Teste de Escada Cronometrada (TST).

  1. Avaliação do sistema de treinamento da plataforma de equilíbrio com feedback visual: Use o sistema de treinamento da plataforma de equilíbrio com feedback visual para realizar testes em posição de pé com dois pés. Registrar parâmetros COP tanto em estados de olho aberto quanto fechado: LMT (mm) e AME (mm²). Cada teste durava 30 segundos, repetia o teste 3 vezes e se avaliava o valor médio. Para LMT, um comprimento maior significa uma função de equilíbrio mais peor. Para o AME, uma área maior significa uma função de equilíbrio mais fraca. Um valor menor dos 2 parâmetros indica uma função de balanceamento melhor.
    NOTA: A condição de olhos abertos avalia o equilíbrio com integração sensorial total, enquanto a condição de olhos fechados isola contribuições proprioceptivas e vestibulares ao eliminar a entrada visual.
  2. TUGT: Instrua o paciente a levantar-se de uma cadeira padrão (altura do assento aproximadamente 46 cm), andar em linha reta por 3 m, se virar, voltar e sentar novamente. Permita uma tentativa de prática. Realize o teste formal duas vezes e registre o(s) tempo(s) médio(s). Não forneça assistência física durante o teste.
  3. SLS: Avalia a habilidade de equilíbrio estático de uma perna única. Peça ao paciente para ficar em pé com as duas mãos naturalmente penduradas nas laterais. Uma perna é dobrada no joelho e levantada do chão em aproximadamente 15-20 cm, com ambas as pernas evitando o contato. Registre a duração (em s) durante a qual o paciente mantém a estabilidade em uma perna, sem que o pé levantado toque o chão ou a perna de apoio não se mova. Teste o tempo de postura de uma perna do lado cirúrgico com os olhos abertos. Realize o teste 2x e use o melhor valor para análise. Um valor maior indica melhor função de equilíbrio.
  4. TST: Registre o tempo total (em s) necessário para que o paciente suba e desça rapidamente e com segurança quatro degraus (cada degrau com aproximadamente 17-18 cm de altura). Este teste reflete mobilidade funcional, força e equilíbrio dinâmico. Faça o teste 1 vez. Um valor menor indica uma função de equilíbrio melhor.

3 . Treinamento convencional de reabilitação após a ATC

NOTA: Pacientes tanto do grupo controle quanto do grupo de observação receberam este treinamento.

  1. Estágio 1 (1-7 dias após a cirurgia)
    1. Prepare exercícios para a bomba de tornozelo com 5 segundos por repetição, 5 a 10 vezes por série, 4 a 5 séries por dia.
    2. Treinamento de mobilidade articular: Realize treino contínuo assistido por dispositivo de movimento passivo, com restrição de ângulo de flexão do joelho < 90°, 20 minutos por sessão, uma vez ao dia. Realize exercícios ativos de extensão do joelho 5 a 10 vezes por série, 2 a 3 séries por dia.
    3. Realize exercícios de contração isométrica para os músculos glúteos, quadríceps, isquiotibiais, etc., 5x-10x por série, 2-3 séries por dia.
    4. Realize exercícios de respiração com respiração profunda, exercícios de tosse, combinados com alongamento dos membros superiores e exercícios de expansão do peito de 5x-10x por série, 2-3 séries por dia.
    5. Treinamento de transferência: Dentro da tolerância, use um andador para realizar exercícios progressivos de transferência de peso com suporte de peso a 10 minutos por sessão, 1x por dia.
    6. Fisioterapia: Realize o tratamento de Estimulação Elétrica Neuromuscular (NMES), com eletrodos colocados nos músculos medial e lateral da coxa para promover a ativação do quadríceps em 20 minutos por sessão, 1x ao dia.
    7. Controle da dor e do inchaço: Aplique gelo no joelho afetado após o treino, 25 minutos por sessão, 1 vez por dia.
  2. Estágio 2 (2-6 semanas após a cirurgia)
    1. Treinamento de mobilidade articular para mobilização patelar: Realize exercícios ativos de flexão e extensão do joelho com transição gradual para o treino de power cycling de 5 a 10 minutos por dia.
    2. Treinamento de força muscular: Realize exercícios isométricos para os glúteos, quadríceps, isquiotibiais, progredindo gradualmente para treino de resistência que combine movimentos de cadeia fechada (como microagachamentos e sentado para ficar em pé) com movimentos de cadeia aberta (como extensões de joelho sentado) em 10x-20x repetições por série, 2-3 séries por dia.
    3. Treinamento de equilíbrio em pé: Mantenha estabilidade estática em pé em ambos os pés (inicialmente, pode haver suporte externo moderado ao joelho afetado). Treine para fazer a transição do estado de olhos abertos para olhos fechados em 5-10 minutos por dia.
    4. Treinamento básico de equilíbrio dinâmico: Realizar em pé em uma perna (lado saudável/lado afetado); deslocando o centro de gravidade para frente, para trás, para a esquerda e para a direita; andando de lado; Marchando no local de 10 a 20 minutos por dia.

4 . Treinamento de plataforma de balanceamento com feedback visual

NOTA: Apenas o grupo de observação recebeu este treinamento.

  1. Horário e duração do início do treinamento: Programe o início da intervenção para a segundasemana pós-operatória, com base em considerações de segurança e nas fases padrão de reabilitação clínica. Reserve aprimeira semana para cicatrização aguda de feridas, manejo do edema e prevenção de TVP. O treinamento com plataforma de equilíbrio com feedback visual ativo requer apoio de peso, iniciando-o na semana 2 (alinhando-se com o início da reabilitação convencional do Estágio 2) para garantir a segurança e tolerância do paciente. Realize treinamentos 5 vezes por semana, cada vez com duração de 20 a 30 minutos (incluindo períodos de descanso entre as séries), totalizando 5 semanas.
  2. Crie um perfil individualizado para cada paciente, incluindo o nome completo, idade, número de identificação da hospitalização, diagnóstico e outros detalhes médicos relevantes.
  3. Explique e demonstre o método correto de operação para cada programa para garantir que o paciente compreenda plenamente o propósito do treinamento.
  4. Escolha um plano de treinamento adequado baseado no equilíbrio, função e tolerância física do paciente. Defina parâmetros para cada programa, como duração do treinamento, nível de dificuldade, etc.
  5. Aumente a dificuldade do treinamento de simples para complexo, e a duração do treinamento de curta para longa. Avalie a dor usando a escala analógica visual (VAS) e a fadiga usando a Avaliação Borg de Esforço Percebido (RPE). Se a pontuação VAS > 5 ou RPE > 13 durante o processo de treinamento, reduza a intensidade do treinamento ou pause a sessão imediatamente.
  6. Instrua o paciente a ficar em frente ao dispositivo (Figura 2) e ficar em pé na prancha de equilíbrio com os dois pés. Peça ao paciente que adote a postura funcional em pé: O tornozelo interno do pé passa pela linha horizontal vermelha (3 cm abaixo do eixo horizontal A3-A7), ambos os pés são paralelos aos ombros e quadris, com o calcanhar do pé no mesmo eixo horizontal (Figura 3).
  7. Realize o treinamento da plataforma de equilíbrio visual-feedback da seguinte forma.
    1. Estágio 1 (aproximadamente semanas 1-2 de treinamento): Foco principalmente no controle do equilíbrio estático, para aprimorar a função de estabilidade estática dos pacientes.
    2. Modo de treinamento: Use o modo de treinamento estático de estabilidade. Ative o sistema de treinamento de equilíbrio com feedback visual e siga os passos abaixo.
    3. Acesse o menu de avaliação, selecione Avaliação de Estabilidade Estática. Configure o modo de treinamento e os parâmetros, e clique em Opções para acessar a interface de configurações. Nas configurações gerais, na opção de localização, selecione Estática. Na opção de tempo, selecione Treino (s).
    4. Na seleção de parâmetros, escolha Single entre as opções contínuas. Defina a faixa de treinamento com base nos resultados da avaliação estática da estabilidade do paciente. Defina uma área de treinamento circular com a origem do sistema de coordenadas como seu eixo e a amplitude média de oscilação nas direções anterior-posterior (eixo Y) e lateral (eixo X) como seu diâmetro.
    5. Gere a área de treinamento clicando na escala correspondente no eixo X ou Y, e o sistema gerará automaticamente uma faixa circular centrada na origem, com o valor definido como raio, exibido dentro do sistema de coordenadas.
    6. Comece o treinamento. Faça o paciente ficar em cima da prancha de equilíbrio e aperte o botão de Iniciar . O paciente controla o cursor na tela (+) deslocando o peso do corpo, mantendo-o dentro da área circular. Se o cursor sair dessa área, o sistema emite um alerta de bip-bip. Defina os parâmetros em 3-5 séries por sessão, 3 minutos por série, com 1 a 2 minutos de descanso entre as séries. Aumente a dificuldade do treinamento reduzindo a área do círculo.
    7. Estágio 2 (Semanas 2-3 de treinamento): Realizar estabilidade postural dinâmica para transição do controle estático para a estabilidade dinâmica usando o modo de estabilidade dinâmica bípede, conforme descrito abaixo.
    8. Ative o sistema de treinamento de equilíbrio com feedback visual e siga os passos abaixo.
    9. Acesse o menu de avaliação, clique no botão Limite de Estabilidade no menu. Configure o modo de treinamento, que inclui duas opções: treinamento estático e treino dinâmico. O treinamento estático trava a tábua de equilíbrio no lugar, impedindo o movimento. O treinamento dinâmico desbloqueia a prancha de equilíbrio, exigindo ajuste do seu nível de firmeza em uma faixa de 1 a 50.
    10. Comece o treinamento. Peça ao paciente para ficar com os dois pés em uma plataforma de equilíbrio e controle o cursor (+) na tela deslocando o peso do corpo do paciente para tocar os pontos-alvo piscando aleatoriamente (Figura 4). Defina os parâmetros em 8-10 séries por sessão com 1-2 minutos de descanso entre as séries. Se 75% do valor de referência for alcançado nos resultados do treinamento, use este critério para avançar para a próxima etapa.
    11. Estágio 3 (Semanas 3-5 de treinamento): Realize controle complexo orientado a tarefas para aprimorar a coordenação neuromuscular por meio de atividades complexas e específicas para cada tarefa. Use cenários gamificados (por exemplo, Esqui Simulado, Estande de Tiro, Controle de Voo, etc.).
    12. Método de treinamento: Peça ao paciente que realize transferências dinâmicas de peso para atravessar obstáculos ou capturar alvos dentro do ambiente interativo do jogo. Abra o teste de equilíbrio com feedback visual e o sistema de treinamento, depois selecione o método de treinamento no menu do jogo.
    13. Clique no módulo SKI. O sistema exibirá a página de configurações de treinamento. Configure os seguintes três parâmetros em sequência: Modo de Treinamento: Estático = Travar a tábua de balanço, Dinâmico = Desbloquear a tábua de balanço; Nível de dificuldade = Dividido em três níveis: Fácil, Médio e Difícil.
      Inclui três opções: cintura, perna única e sentado. Comece com o modo estático, progredindo gradualmente dos níveis fáceis para os difíceis. Para a área de treino, selecione a cintura, com ambos os pés posicionados na prancha de equilíbrio. Durante o treinamento, os pacientes controlam o personagem no jogo mudando o peso do corpo, tentando evitar tocar nos trilhos laterais e alcançar com sucesso a linha de chegada.
    14. Clique no módulo Campo de Tiro . A página pop-up funciona de forma semelhante ao módulo da pista de esqui. Após selecionar os parâmetros apropriados do treino do jogo, comece o treino. Durante a sessão de treinamento, o paciente elimina alvos que aparecem aleatoriamente ao mudar o peso do corpo.
    15. Defina parâmetros para 1-2 módulos de tarefas diferentes por sessão. Uma vez que os pacientes possam concluir o treinamento de tarefas simples a difíceis no modo estático, progrida-os para o treinamento em modo dinâmico de tarefas simples para difíceis. Meça o avanço no treinamento de jogos de esqui pela capacidade do paciente de controlar o centro de gravidade do corpo para evitar que o personagem na interface do jogo toque os trilhos laterais. Meça o avanço no treinamento em campo de tiro pela capacidade do paciente de controlar seu centro de gravidade para acertar completamente o alvo na interface do jogo.
  8. À medida que a função do paciente se recupera, com base no desempenho e na avaliação do fisioterapeuta, recombine regularmente o plano de treinamento e ajuste a dificuldade e a duração do treinamento.

5 . Procedimentos de acompanhamento

  1. Após 6 semanas de tratamento, reavalie todos os pacientes, incluindo LMT e AME em estados de olhos abertos e fechados, TUGT, SLS, STS e TST. Essas reavaliações foram realizadas pelo mesmo fisioterapeuta.

6 . Análise de dados

  1. Analise todos os dados usando o SPSS 20.0. Teste de Normalidade: Use a estatística de Kolmogorov-Smirnov para testar a normalidade de todas as variáveis.
  2. Comparação de base: Calcule diferenças demográficas e clínicas de características no início usando análise unidirecional da variância (ANOVA) ou o teste χ².
  3. Análise de desfecho: Use testes t com amostras pareadas para comparar mudanças dentro do grupo (antes e depois da intervenção). Use testes t de amostras independentes para comparar os grupos controle e observação após a intervenção. Além dos valores p, calcule a diferença média (DM), intervalos de confiança de 95% (ICs 95%) e tamanhos de efeito (d de Cohen) para quantificar a magnitude e precisão dos efeitos do tratamento.
  4. Significância: Considere um valor p < 0,05 como estatisticamente significativo.

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Resultados

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Um total de 60 pacientes foi incluído e distribuído aleatoriamente para o grupo controle ou observação (Tabela 1). As características de base foram estritamente controladas. Não houve diferença estatisticamente significativa entre os dois grupos em relação a sexo, idade, duração da doença ou lado da lesão (p> 0,05), indicando que os dois grupos eram comparáveis no início do jogo (Tabela 1).

Ao longo do estudo, fora...

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Discussão

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Os resultados deste estudo indicam que integrar o treinamento da plataforma de equilíbrio de feedback visual na reabilitação convencional para um programa de treinamento de 6 semanas pode melhorar significativamente a função do equilíbrio em pacientes que passaram por cirurgia unilateral de TKA, com eficácia clínica superior à reabilitação convencional isolada.

Função de equilíbrio refere-se à capacidade avançada de controle neuromuscular do corpo humano para ...

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Divulgações

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Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

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Projeto apoiado pelo Hospital Afiliado da Universidade Médica de Xuzhou (2023ZY05); Projeto de Construção do Hospital de Alto Nível da Província de Jiangsu (GSPSJ20240810).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Dispositivo de reabilitação da articulação dos membros inferioresXuzhou Kangmai Medical Equipment Technology Co., Ltd030805000067
Sistema pró-kinTecnoBody Company, Itália030899000212

Referências

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Visual Feedback TrainingElderly PatientsRandomized Controlled TrialFunctional MobilityStatic StabilityTimed Up And Go

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