Construção e Calibração de Um Eletrogoniômetro de

Joelho de Baixo Custo com Sistema de Four-bar Linkage Flávia Porto1, Jonas L. Gurgel1,2, Rafael Ferreira1, Luciano Castro2, Felipe P. Falcão1, Iuri C. Schroeder1,2,

Fabiano S. Gonçalves1,2, Thais Russomano1

1Núcleo de Pesquisa em Biomecânica Aeroespacial/ NUBA/ MicroG/ IPCT / PUCRS, 2LAPAFI/ FEFID/ PUCRS

INTRODUÇÃOA goniometria é um método

cinemático de análise de movimento e, segundo Allard et al. (1995), é um dos mais utilizados para a mensuração de ângulos articulares. O eletrogoniômetro é um instrumento mais versátil que o goniômetro manual por permitir a mensuração dinâmica do deslocamento angular de uma determinada articulação (ROBERTSON et al., 2004).

PROBLEMA No Brasil, há modelos comerciais de eletrogoniômetros, porém, estes não levam em consideração uma característica específica da articulação do joelho, que é a possibilidade do movimento de translação. Stolt et al. (2003) apontam para a necessidade de se desenvolver eletrogoniômetros com custo acessível e com alta precisão para suprir o mercado nacional.

OBJETIVO Construir e calibrar um eletrogoniômetro de baixo custo, baseado em potenciômetro rotacional, para a verificação da variação angular do joelho e que possua um dispositivo capaz de considerar o movimento de translação da articulação.

METODOLOGIA MATERIAL (Figura 1)

Potenciômetro rotacional (10kΩ); Barras de alumínio, revestidas em E.V.A.;

Haste femoral: 29cm x 1,3cm x 1,0cm; Haste tibial: 25cm x 1,3cm x 1,0cm.

“Four-bar linkage” (Adaptação de WINTER, 1990) (em detalhes, na figura 2); Goniômetro manual (Carci®); Bateria DC de 5V; Conversor A/D com 10 Bits de resolução (DataQ®, DI-194RS); Software de aquisição de dados (WinDataQ®); Software SPSS 11.5 for Windows; Notebook (Toshiba Satellite 1905 Pentium IV 2GHZ).

PROCEDIMENTOS (CALIBRAÇÃO)A calibração do equipamento

consistiu no acoplamento do eletrogoniômetro a um goniômetro manual de modo que os eixos de movimento dos instrumentos ficassem sobrepostos. Os valores do eletrogoniômetro (em Volts) foram coletados a cada variação de cinco graus (de 0° a 180°) do goniômetro e, posteriormente, tratados estatisticamente, através de procedimento de regressão linear.

RESULTADOSOs resultados demonstraram que o

instrumento proposto apresentou linearidade durante as mensurações, além de uma correlação significativa com o gabarito (r² = 1; DP = 0,011611 ) (vide gráfico 1 e tabela 1).

Figura 1 – Vista Geral do Eletrogoniômetro.

Figura 2 – Sistema de “Four-bar Linkage”.

Haste TibialHaste Tibial

Haste Femoral

CONCLUSÃOConclui-se que o protótipo

desenvolvido atende satisfatoriamente seus propósitos: de um instrumento de baixo custo e com precisão e acuidade adequada à análise biomecânica do movimento humano sem desconsiderar a translação da articulação.

PROPOSTAS (EM ANDAMENTO) Atualmente, o instrumento encontra-se em fase de aprimoramento estrutural. Alguns estudos estão sendo realizados pelo NUBA utilizando este exato protótipo; entre eles, estão pesquisas sobre biomecânica dos esportes (basquete, ciclismo) e da marcha (de crianças e de gravidade simulada).

REFERÊNCIAS BÁSICAS

ALLARD, P; BLANCHI, J; AÏSSAOUI, R. Bases of three-dimensional reconstruction. In: ALLARD, P; STOKES, I.A.F.; BLANCHI, J (Edits.). Three-dimensional analysis of humn movement. Champaign, IL: Human Kinetics, 1995. p.19-40.

ROBERTSON, G; CALDWELL, G; HAMILL, J; KAMEN, G; WHITTLESEY, S. Research Methods in Biomechanics. Champaign, IL: Human Kinetics, 2004.

STOLT et al. Eletrogoniômetro digital: construção e calibração. In: Congresso Brasileiro de Biomecânica, X., 2003, Ouro Preto. Anais… São Paulo: Sociedade Brasileira de Biomecânica, 2003. p. 71-4.

WINTER, D A. Biomechanics and motor control of human movement. 2ª ed. Ontário, Canadá: John Wiley & Sons, Inc,1990. 577 p.

Gráfico 1 – Resultados da Calibração do Eletrogoniômetro.

Calibração Eletrogoniômetro

0

1

2

3

4

5

0 15

30

45

60

75

90

105

120

135

150

165

180

Graus

Vo

lts

Tabela 1 – Resultados da Regressão Linear.

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