Vídeo Análise do Movimento Usando Smartphones (VIMAS): Um estudo piloto

O objetivo geral deste estudo é testar a validade concorrente das medidas cinemáticas registradas pelo aplicativo do smartphone e compará-las com as medidas registradas por um sistema de captura de movimento 3D, a fim de desenvolver um protocolo clínico válido. Este protocolo clínico foi desenvolvido para que o smartphone possa ser usado para capturar o movimento humano e fornecer medições cinemáticas válidas, usando uma configuração simples e fácil de usar. A principal vantagem dessa técnica é que o smartphone pode ser instalado em uma clínica ou na casa de um paciente, para análise de vídeo do movimento humano.

A demonstração visual desse método é fundamental, porque os médicos podem seguir o protocolo clínico passo a passo, a fim de obter medidas válidas da cinemática dos membros inferiores. Demonstrando o procedimento estarão estudantes de pós-graduação, que são coautores do estudo. Comece medindo e marcando uma passarela de seis metros, usando fita métrica e fita adesiva.

Em seguida, coloque quatro câmeras de captura de movimento 3D nos quatro cantos da passarela de seis metros, para registrar a caminhada nesta área. Oriente cada uma das câmeras nas extremidades diagonais da passarela para ficarem de frente uma para a outra. Em seguida, escolte o participante até a área de teste e colete o peso e o comprimento da perna, do trocânter maior ao maléolo medial de ambas as pernas com uma fita métrica.

Em seguida, meça a altura fazendo com que o participante fique descalço ao lado de uma fita métrica, presa à parede. Coloque uma régua no topo da cabeça do participante para ler a medida da fita métrica colada na parede. Monte o smartphone em um tripé, usando um clipe adaptador para segurar o smartphone.

Coloque o tripé perpendicular ao centro da passarela, a 2.0 metros de distância do primeiro teste definido. Observe que o tripé deve ser colocado a 4.0 metros de distância para o segundo conjunto de testes. Em seguida, calcule a altura do chão até a lente da câmera em metros para cada configuração, usando o comprimento da perna do paciente.

A posição da câmera próxima, dois metros, é para registrar e analisar apenas o movimento da extremidade inferior, enquanto a distância cobre a extremidade inferior e o tronco. Em seguida, coloque grupos de três marcadores inteligentes com tiras de velcro na crista ilíaca ântero-superior bilateral ou ASIS, terço superior da face lateral das coxas, terço superior da face lateral das panturrilhas e dorso de ambos os pés. Coloque um único marcador inteligente na linha média entre as espinhas ilíacas póstero-superiores direita e esquerda.

Coloque adesivos indicando pontos de referência ósseos dos côndilos femorais medial e lateral bilaterais, maléolos medial e lateral e o espaço entre o primeiro e o segundo dedos do pé para calibração do sistema de captura de movimento 3D. Por fim, calibre o equipamento usando uma varinha instrumentada com marcadores inteligentes, para registrar a localização 3D dos adesivos. Para começar, peça a um investigador que opere o smartphone e o outro opere o computador que controla o sistema de captura de movimento 3D.

Peça ao participante para completar um teste prático. Em seguida, abra o aplicativo do smartphone e pressione o botão vermelho de gravação na parte inferior central da tela para iniciar a gravação. Use papel numerado para indicar o número do teste na gravação do smartphone.

Em seguida, instrua o participante a andar em seu ritmo normal e a se concentrar em um marcador colocado na parede oposta para ajudar a caminhar em linha reta. Dê ao participante uma contagem regressiva para começar dizendo três, dois, um, vá. Em seguida, faça com que o participante atravesse as duas primeiras câmeras de captura de movimento 3D colocadas no início da passarela de cada lado e caminhe em direção a outras duas câmeras colocadas na outra extremidade da passarela de cada lado.

Depois que o sujeito terminar de caminhar a distância de seis metros, faça a contagem regressiva até o final do teste dizendo três, dois, um, pare. Em seguida, pressione o botão vermelho de gravação mais uma vez para interromper a gravação do teste de caminhada. Verifique a posição de todos os marcadores após cada tentativa.

Em seguida, mova o tripé com o smartphone para a segunda distância a quatro metros de distância para capturar a parte superior e inferior do corpo. Peça ao participante para ficar no meio da passarela e comece a andar da mesma maneira que antes. Por fim, salve e verifique as gravações de captura de movimento 3D e as gravações do smartphone.

Em seguida, remova os marcadores inteligentes. Comece registrando manualmente o ângulo do joelho que é exibido na tela nas fases de batida do calcanhar e dedo do pé do ciclo da marcha. Em seguida, conclua a análise das gravações do smartphone para eventos de batida do calcanhar e dedo do pé.

Use a caneta para aumentar a precisão da colocação do ponto de referência para medições do ângulo do joelho. Em seguida, visualize o que acabou de ser gravado selecionando o quadrado do vídeo no canto inferior esquerdo da tela. Use a barra de rolagem na base da tela para selecionar o quadro no qual o assunto está mais próximo do calcanhar ou do dedo do pé no centro da tela.

Em seguida, para inserir o ângulo, toque no ícone de lápis de contorno branco no canto superior direito da tela. Selecione a opção de ângulo no menu suspenso. Escolha uma cor preferida e o marcador de ângulo.

Deslize ou toque na caneta em qualquer lugar da tela para soltar o ângulo. Por fim, coloque o centro do ângulo na articulação do joelho, com os vetores subindo ao longo do fêmur e descendo em direção aos maléolos laterais. Se necessário, aumente o zoom colocando dois dedos juntos no centro da tela e separando-os lentamente um do outro.

Com base nos resultados, houve uma diferença significativa entre as medidas de ângulo pelo sistema de captura de movimento 3D e pelo aplicativo para smartphone. Os gráficos para as distâncias de 4,0 metros e 2,0 metros exibiram dados que estão mais espalhados ao redor da linha de diferença média no centro. Isso indica que a posição da câmera não contribuiu para os erros nas medições.

Ao tentar o protocolo clínico para análise de movimento de vídeo do smartphone, é importante lembrar que a câmera deve ser colocada na distância definida e a altura da câmera é determinada pelo comprimento da perna do indivíduo.