Projecto de uma clínica de análise biomecânica do movimentotavares/downloads/publications/projectos... · Tabela 2: Fabricantes de equipamento para análise de marcha (adaptado

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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Projecto de Bioengenharia

Projecto de uma clínica de análise biomecânica do movimento

Andreia Filipa Fonseca da Silva

Mestrado Integrado em Bioengenharia Ramo de Engenharia Biomédica


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“A genialidade é 1% inspiração e 99% transpiração.”

Albert Einstein


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Projecto de Bioengenharia


Orientador:

Prof. Doutor João Manuel R. S. Tavares

Departamento de Engenharia Mecânica


Co-Orientador:

Isa C. T. Santos

Programa Doutoral em Líderes para Indústrias Tecnológicas

Programa MIT|Portugal

Porto, Fevereiro 2011

https://www.fe.up.pt/si/cursos_geral.FormView?P_CUR_SIGLA=DLIT


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Agradecimentos

A Autora gostaria de agradecer ao Professor João Manuel R. S. Tavares, pela disponibilidade e

apoio concedido durante a realização deste trabalho.

Gostaria de agradecer a disponibilidade, ajuda e suporte concedida pela Mestre Isa C. T.

Santos, aluna do Programa Doutoral em Líderes para Indústrias Tecnológicas – Programa

MIT|Portugal.

Gostaria de agradecer ainda a disponibilidade e auxílio do Professor João Claro,

Departamento de Engenharia Industrial e Gestão.

Gostaria, ainda, de agraciar a constante disponibilidade e empenho do professor Artur

Cardoso.

https://www.fe.up.pt/si/cursos_geral.FormView?P_CUR_SIGLA=DLIT


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Sumário

Actualmente, o papel da análise do movimento humano baseado na ciência da reabilitação,

bem como em tratamentos de saúde permite determinar limitações funcionais e incapacidades

associadas às mais variadas doenças. Para além da área clínica, a biomecânica do desporto surge

como uma área em expansão. Esta tem como objectivo o estudo do movimento do corpo humano

em actividades desportivas de modo a optimizar a performance, identificando meios para alterar

padrões de movimento humano, aperfeiçoando o desempenho em determinados desportos.

Com este projecto pretende-se dimensionar uma clínica de análise biomecânica do

movimento humano, na zona metropolitana do Porto, capaz de realizar análises a pessoas com as

mais variadíssimas doenças, onde uma análise do movimento e postura seja capaz de auxiliar

activamente a escolha dos tratamentos adequados dos pacientes, bem como a realização de

análises desportivas com a finalidade de aprimorar a performance dos atletas.

Para o sucesso do projecto, foram delineadas 4 fases: uma fase de pesquisa e levantamento

dos requisitos necessários quer para o espaço quer para o equipamento, bem como a

apresentação das soluções mais viáveis; uma de design da clínica tendo em conta todos os

requisitos, testes e processos necessários de modo a garantir a sua exequibilidade; uma fase que

especifica os aspectos necessários para a validação da clínica assim como o estabelecimento de

possíveis parcerias; por último foi realizada a demonstração da viabilidade do projecto bem como

a criação de um plano de contingência financeiro para a clínica.

Segundo este estudo a criação da clínica requer um investimento inicial de 744 827.8€, e terá

um custo anual de 21 2000€. Para um período de 5 anos apresenta um Valor Actual Liquido de

641 835.6€, o que torna o projecto rentável financeiramente e consequentemente a sua

implementação é aconselhável.

Este projecto terá um impacto directo na área da saúde pública e privada, nomeadamente no

melhoramento de diagnóstico, bem como numa optimização e ajuda de diversos tratamentos de

doenças e melhoramento da performance desportiva.


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Índice

1. Introdução ................................................................................................................................... 1

2. Espaço e localização para implementação da clínica .................................................................. 4

2.1. Introdução ........................................................................................................................... 4

2.2. Teoria do conceito e restrições de design ........................................................................... 5

2.3. Levantamento de localizações............................................................................................. 9

2.4. Análise de trade-offs .......................................................................................................... 10

3. Equipamento ............................................................................................................................. 14

3.1. Introdução ......................................................................................................................... 14

3.2. Teoria do conceito e restrições de design ......................................................................... 15

3.2.1. Análise visual da marcha ................................................................................................. 15

3.2.2. Marcadores associados a sistemas de vídeo ................................................................... 16

3.2.3. Electromiografia .............................................................................................................. 18

3.2.4. Plataformas de força ....................................................................................................... 20

2.2.5. Plataformas de pressão ................................................................................................... 21

3.3. Levantamento das principais marcas de equipamento..................................................... 22

3.4. Trade-offs e Equipamentos aconselhados......................................................................... 24

3.4.1. Sistemas de vídeo ............................................................................................................ 25

3.4.2. Plataformas de força ....................................................................................................... 26

3.4.3. Plataformas de pressão ................................................................................................... 28

3.4.4. Sistemas Electromiografia ............................................................................................... 31

3.4.5. Softwares ......................................................................................................................... 34

4. Desenho da clínica ..................................................................................................................... 37

4.1. Introdução ......................................................................................................................... 37

4.2. Requisitos ambientais ........................................................................................................ 37

4.3. Requisitos de instalação .................................................................................................... 38

4.4. Requisitos de teste ............................................................................................................ 39

4.5. Desenho ............................................................................................................................. 40

5. Validação clínica e possíveis parcerias ...................................................................................... 44

5.1. Introdução ......................................................................................................................... 44


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5.2. Validação necessária ......................................................................................................... 44

5.3. Protocolos com entidades ................................................................................................. 45

6. Análise de projecto de investimento ......................................................................................... 48

6.1.Introdução ............................................................................................................................... 48

6.1.Principais critérios de análise de investimento ....................................................................... 48

6.3.Análise de investimento .......................................................................................................... 49

7. Plano de contingência ............................................................................................................... 53

7.1. Introdução .............................................................................................................................. 53

7.2 Plano de Contingência Económico .......................................................................................... 53

8. Conclusões ................................................................................................................................. 55

9. Referências ................................................................................................................................ 56

Anexo I ............................................................................................................................................... 58

Anexo II .............................................................................................................................................. 59

Anexo III ............................................................................................................................................. 60


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Índice de Figuras

Figura 1: Locais pré escolhidos para a localização da clínica. ............................................................. 9

Figura 2: Esquema de aplicação de um sistema EMG num laboratório de análise de marcha. São

apresentados: sistema de análise do movimento baseado em marcadores retro-reflexivos,

plataforma de força para mensuração de reacção do solo, dispositivo portátil que fixa a unidade

de um sistema de rádio-telemetria EMG (adaptado de [12]). .......................................................... 19

Figura 3: Representação esquemática de uma plataforma de força (de [15]). ................................ 21

Figura 4: Resultados de medições de pressão estáticas a) e dinâmicas b). ...................................... 22

Figura 5: Output oferecido pelo software associado à plataforma de pressão emed®-m da Novel

Electronics (de [27]). .......................................................................................................................... 30

Figura 6: Eléctrodos reutilizáveis desenhados pela marca Delsys e compatíveis com todos os seus

modelos de recolha electromiográfica. Aspecto exterior dos eléctrodos (a) e constituição (b) (de

[29]). .................................................................................................................................................. 32

Figura 7: Planta do Laboratório de análise de marcha: recepção (1), sala para análise de dados (2),

sala de reuniões (3) casas de banho (4), balneários (5), balneário utilizadores primários (6),

laboratório de análise clínica (7) e laboratório de análise desportiva (8). ........................................ 41

Figura 8: Layout do laboratório de análise clínica (de [36]). ............................................................. 42


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Índice de Tabelas

Tabela 1: Dimensões necessárias para a avaliação de determinados desportos [3]. ......................... 7

Tabela 2: Fabricantes de equipamento para análise de marcha (adaptado de [10, 18-21]). ........... 23

Tabela 3: Sistemas para análise de movimento Humano a partir de imagem [22-24]. .................... 25

Tabela 4: Plataformas de força para análise de movimento e postura [18, 25, 26]. ........................ 27

Tabela 5: Plataformas de pressão usadas para obtenção de dados cinéticos e cinemáticos [20, 27,

28]. ..................................................................................................................................................... 29

Tabela 6: Sistemas de recolha electromiográfica [21, 29, 30]. ......................................................... 31

Tabela 7: Consequências de fugas de corrente para o ser Humano (de [35]). ................................. 39

Tabela 8: Preços oferecidos pela clínica. ........................................................................................... 51


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Lista de Abreviaturas e Siglas

ADSE – Assistência na Doença aos Servidores Civis do Estado;

AMI – Assistência Médica Internacional;

EMG – Electromiografia;

EMPS – Estrutura de Missão Parcerias Saúde;

ERS – Entidade Nacional de Saúde;

HID – Descargas de Alta Intensidade (High Intensity Discharge);

IPO – Instituto Português de Oncologia;

IR – Infravermelho (Infrared);

ISO – Organização Internacional de Uniformização (International Organization for Standardization);

LED – Díodo Emissor de Luz (Light-Emitting Diode);

PT ACS – Portugal Telecom Associação de Cuidados de Saúde;

PSP – Polícia de Segurança Pública;

RTP – Rádio Televisão Portuguesa;

SAMS – Sindicato Nacional dos Quadros e Técnicos Bancários;

SAMS SIB – Sindicato Independente da Banca;

SNS – Sistema Nacional de Saúde;

TIR – Taxa interna de rentabilidade;

TRC – Tempo de recuperação de capital;

VAL – Valor actual líquido;


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Glossário

Biomecânica – Ciência que estuda a estrutura e a função dos sistemas biológicos, utilizando métodos da mecânica.

Cinemática – Estudo do movimento do corpo em relação ao tempo ou padrão e à velocidade do movimento.

Cinética – Estudo das forças associadas ao movimento do corpo.

Deslocamento – Comprimento de uma linha entre dois pontos e a direcção em que é realizado.

Dinâmica – Ramo da Mecânica que estuda os sistemas em movimento, nas quais a aceleração está presente

Distância – Comprimento de uma linha entre dois pontos.

Distrofia – Nome dado a um desenvolvimento inadequado ou inesperado de um órgão, assim como qualquer alteração do estado nutricional de um indivíduo.

Doença – Distúrbio das funções de um órgão ou do organismo como um todo que está associado a sintomas específicos.

Equilíbrio – Capacidade de controlar a estabilidade.

Estabilidade – Resistência à alteração do equilíbrio.

Estática – Ramo da Mecânica que estuda os sistemas que estão em estado de movimento constante, isto é, em repouso ou em movimento com uma velocidade constante.

Força – produto da massa do corpo pela sua aceleração.

Impacto – Colisão caracterizada pela acção de uma grande força num curto intervalo de tempo.

Impulso – Expressão mecânica do tempo em que uma força de uma dada intensidade actua num corpo.

Inércia – Tendência para um corpo manter o seu estado de repouso ou, movimento rectilíneo e uniforme.

Massa – Quantidade de matéria que compõe um corpo.

Momento – Produto da massa de um corpo pela sua velocidade de deslocamento

Movimento – Variação de posição espacial de um objecto ponto material ou ser Humano no decorrer do tempo.

Pressão – Quantidade de força que age sobre uma dada área.

http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%93rg%C3%A3o

http://pt.wikipedia.org/wiki/Nutri%C3%A7%C3%A3o

http://pt.wikipedia.org/wiki/Espa%C3%A7o_%28f%C3%ADsica%29


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1. Introdução

A análise clínica de marcha pode ser definida como a medição, o processamento e a

interpretação sistemática de parâmetros biomecânicos, que caracterizam a locomoção humana e

facilitam a identificação de limitações no movimento de modo a identificar procedimentos

adequados de reabilitação [1]. Actualmente, a análise clínica da marcha é um passo fundamental

no tratamento médico de muitas doenças e disfunções.

A área primordial para aplicação de avaliações clínicas de marcha é a área ortopédica

(nomeadamente em amputados que utilizam próteses) mas, cada vez mais, se fazem avaliações

clínicas de marcha para estudo de outras patologias como poliomielite, paralisia cerebral,

esclerose múltipla, artrite reumatóide e distrofias musculares [2]. Estas análises são de grande

relevância e auxiliam activamente a escolha de tratamentos adequados para pacientes que

possuem as referidas patologias.

Para além de avaliações clínicas, a biomecânica do movimento intervém também noutras

áreas do conhecimento, como por exemplo a biomecânica desportiva. A biomecânica desportiva

pode definir-se como a ciência, que, utilizando conhecimentos e métodos da mecânica e novas

tecnologias, se dedica ao estudo da prática desportiva com o propósito de melhorar o rendimento

e preservar a saúde dos atletas.

No desporto, a análise do movimento é realizada de modo semelhante a outras áreas, sendo

comum investigar os aspectos biomecânicos de movimentos corporais considerando dados

cinéticos e cinemáticos em simultâneo, ou seja através de uma abordagem multidisciplinar. Este

tipo de análises tem dois objectivos fundamentais: por um lado, melhorar a performance dos

atletas de alta competição, através da optimização dos movimentos e técnicas. e por outro evitar

a sobrecarga das estruturas biológicas envolvidas. Além disso, uma análise que permita a

optimização de equipamentos de desporto pode ajudar a aumentar o desempenho e reduzir as

cargas críticas sobre o corpo humano. Assim, este tipo de análise também é importante para

melhorar os equipamentos desportivos utilizados por atletas, tanto de alto rendimento como

praticantes de desporto recreativo. Pesquisas nesta área incluem, por exemplo, optimização de

calçado desportivo para diferentes modalidades bem como revestimentos de piso para desportos

de pavilhão ou outdoor [3].


2

Actualmente, e devido ao aumento considerável da esperança média de vida, análises

biomecânicas do movimento humano são importantes para melhorar a qualidade de vida da

população idosa, bem como para detectar e corrigir precocemente erros de postura e em

movimentos corporais em idades jovens.

Idealmente, toda a população deveria realizar uma análise biomecânica do movimento,

independentemente da sua condição, pois até as pessoas consideradas saudáveis podem possuir

desvios na sua postura e marcha, que se detectadas precocemente, podem ser corrigidas

atempadamente diminuindo ou anulando mesmo as suas consequências no futuro. Deste modo, a

implementação de consultas de rotina bem como a inclusão desta especialidade no Sistema

Nacional de Saúde (SNS) poderiam contribuir não só para a melhoria e auxílio na escolha de

tratamentos apropriados para doenças relacionadas com o movimento, mas também como

prevenção de complicações ao nível da locomoção e da postura. Em suma, análises biomecânicas

do movimento poderão contribuir para uma melhoria de qualidade de vida da população.

O objectivo prioritário deste projecto é o planeamento de uma Clínica de Análise Biomecânica

do Movimento Humano, a ser instalada na zona metropolitana do Porto, através da análise das

soluções mais viáveis para cada uma das exigências associadas, tanto de carácter técnico como

logístico.

Os utilizadores primários da clínica serão profissionais da área da Fisioterapia, Bioengenharia

e Medicina, que trabalharão na clínica e que deverão proceder a análises com finalidade clínica

mas também com finalidade de investigação. Já os utilizadores secundários serão os pacientes que

venham a realizar avaliações na clínica, tanto com finalidade médica como desportiva, mas

também outros possíveis clientes que possam necessitar de serviços esporádicos da clínica, como

para testes de materiais e equipamentos.

A clínica deverá possuir dois tipos de serviços: avaliação biomecânica do movimento com

finalidade clínica e avaliação biomecânica do movimento com finalidade desportiva. Para cada um

dos casos as seguintes análises serão realizadas:

• Exame físico, incluindo a amplitude de movimento e teste de força;

• Captura do movimento através de vídeo;

• Análise de movimento tridimensional, proporcionando informação temporal e espacial,

cinemática e cinética;


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• Análise electromiográfica com o fornecimento de dados relativos à actividade muscular

dos músculos envolvidos na marcha Humana; e

• Recolha estática e dinâmica dos dados de pressão plantar.

Com este documento, o leitor tem acesso a informação relevante quer a nível de

equipamento, quer a nível de espaço, e também relativamente a especificações técnicas

necessárias para desenvolver um laboratório que prima pela qualidade e proficiência. É

apresentado o plano de viabilidade do projecto, considerando uma localização específica bem

como equipamentos e softwares adequados, dentro dos disponíveis no mercado. Inclui também

uma proposta de desenho estrutural tendo em conta os equipamentos e o local escolhido para o

funcionamento da clínica.

Assim, de modo a abordar todos os temas fundamentais para o dimensionamento da clínica,

este relatório foi dividido em 8 capítulos.

No capítulo 2 será apresentado, segundo as restrições e assunções necessárias, as

características do espaço para a implementação da clínica, bem como uma área geográfica para a

implementação da mesma.

No capítulo 3 vai ser realizado um levantamento dos equipamentos e softwares disponíveis

no mercado na área em questão. Tendo em conta restrições de design, trade-offs e características

dos produtos, vão ser apresentadas as soluções comerciais consideradas mais vantajosas.

De seguida, no capítulo 4, será apresentado o desenho da clínica projectada (com a inclusão

da localização dos equipamentos, tendo em conta as dimensões e características do local), bem

como os requisitos de instalação, teste e ambientais que a clínica terá de possuir, de modo a

fornecer um serviço de qualidade. Estes requisitos devem ser todos respeitados de modo a

permitir a validação da clínica, apresentada no capítulo 5, onde serão abordados os tipos de

validação necessários, bem como entidades com as quais se deveria proceder à realização de

protocolos.

No capítulo 6 será apresentada uma análise de investimento para o projecto de modo a

conferir a viabilidade financeira do mesmo, sendo apresentado de seguida, no capítulo 7, um

plano de contingência a aplicar caso ocorram problemas financeiros na clínica.

Por último, no capítulo 8, apresentar-se-ão as conclusões deste projecto.


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2. Espaço e localização para implementação da clínica

2.1. Introdução

A localização da clínica, as características do espaço bem como os serviços oferecidos são

características determinantes para o êxito da mesma. Estes três aspectos podem contribuir de

modo determinante para o sucesso da clínica ou o seu insucesso.

Sendo a localização da clínica um ponto-chave para o seu sucesso, esta deve ser edificada

num local com boas acessibilidades tendo em conta três critérios: transportes públicos, acessos

rodoviários e locais de estacionamento. Com o cumprimento destes critérios, garante-se uma

logística ímpar e atractiva para a escolha da clínica por parte do cliente quando necessitar de um

serviço oferecido pela clínica.

Também o espaço, a organização e acessibilidades internas da mesma são factores

fundamentais para o sucesso da clínica. Tratando-se de uma clínica de análise biomecânica do

movimento a acessibilidade do espaço, bem como a organização do mesmo devem ter em conta

que uma percentagem dos utilizadores da clínica serão pessoas com limitações de movimento,

logo o espaço tem que ter total acessibilidade para pessoas com mobilidade reduzida e estar

desenhado de modo à sua movimentação no interior da clínica se realize de modo natural, sem

problemas de logística.

Por fim, todas as especificações e requisitos de espaço devem ser tidos em consideração, de

modo aos resultados obtidos pela clínica sejam os mais fidedignos possíveis.

Nesta secção do projecto, tendo em vista a escolha da melhor localização e espaço para a

clínica, serão apresentadas algumas condicionantes teóricas relativas ao espaço e localização da

clínica. De seguida será realizado um resumo das localizações e dos espaços que se enquadram

nos requisitos apresentados. Por fim realizar-se-á uma análise dos trade-offs tendo em conta as

características dos espaços, e proceder-se-á à escolha final do local para a fixação da clínica.


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2.2. Teoria do conceito e restrições de design

O objectivo desta secção é demonstrar quais os requisitos funcionais e técnicos para a

construção de um laboratório de análise de movimento optimizado. Assim, esta secção dará

especial ênfase às propriedades de construção, bem como a restrições espaciais para integrar

dispositivos de medição de alta precisão.

De modo a desenvolver uma clínica de análise de movimento que contenha as especificações

necessárias para análise clínica e desportiva, é apresentada uma série de discriminações relativas à

construção do espaço [3] para padronizar os diferentes aspectos de instalação. Esta lista inclui

requisitos de espaço (por exemplo, dimensões do espaço, as vias de circulação, piso preferido,

altura da sala), requisitos técnicos (fonte de alimentação, por exemplo, redes de dados,

temperatura, ventilação e controlo de humidade) e normas de segurança especiais.

Antes de mais, qualquer espaço de saúde deve ser projectado em torno da necessidade de

assegurar que o cuidado ao paciente é realizado de forma efectiva, integrada e Humana [4]. O

paciente é o ponto central de qualquer unidade de saúde, devendo estas apresentar todas as

funcionalidades que permitam um atendimento de excelência aos pacientes.

Actualmente, o projecto de qualquer tipo de edifício tem de respeitar o Decreto-Lei nº

163/2006 de 8 de Agosto, que especifica as Normas técnicas para melhoria da acessibilidade das

pessoas com mobilidade condicionada. Este decreto é de extrema importância, pois o seu

cumprimento conduz a que pessoas com mobilidade reduzida tenham livre acesso, seguro e

confortável a todos os pontos relevantes da sua estrutura activa.

Para a realização deste projecto, merece especial atenção as normas a que os edifícios estão

sujeitos, nomeadamente:

• Dimensões mínimas dos espaços de entrada que permitam uma zona de manobra para

rotação de 360º;

• Largura mínima de corredores de 1.2 m;

• Existência de pelo menos uma instalação sanitária que satisfaça as normas técnicas no que

se refere ao espaço livre para rotação e equipamento (barras de apoio);

• Dimensões mínimas dos vãos de porta e características dos puxadores e fechaduras;


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• Características das escadas, se estas existirem.

Para além do decreto de lei que especifica as normas técnicas para a melhoria da

acessibilidade das pessoas com mobilidade condicionada, também é fundamental ter em conta o

Decreto-Lei n.º 220/2008 de 12 de Novembro que apresenta a legislação sobre segurança contra

incêndios em edifícios. É necessário ter em conta que a clínica é um edifício tipo V, segundo a

classificação de edifícios e recintos, seguindo assim as especificações e condições indicadas para

este tipo de edifícios.

Por fim, embora ainda não haja legislação específica para clínicas ou laboratórios de análise

biomecânica de movimento (vulgo análise de marcha), aconselha-se o seguimento dos Decreto-Lei

nº 445/88 de 5 de Dezembro e Decreto-Lei nº 95/95 de 9 de Maio, que estabelecem as regras a

que deve obedecer a instalação de equipamento médico pesado, definindo critérios de

programação e distribuição territorial.

O desenho do laboratório de análise biomecânica de movimento humano deve permitir um

uso multifuncional. Este é um aspecto relevante tanto na análise de movimento com fins

terapêuticos como para a análise de movimento na ciência desportiva. Para este último deve ser

possível recriar diferentes ambientes desportivos de modo a minimizar a influência do ambiente

laboratorial. Consequentemente, requisitos de espaço para diferentes desportos devem ser

considerados. Além disso as condições climatéricas do laboratório devem ser facilmente

controláveis, de modo a recriar o ambiente a estudar. Assim as condições climatéricas devem ser

ajustáveis, com ventilação suficiente de ar fresco e com variações na temperatura externa e

humidade [3].

Na fase de construção da clínica é importante envolver todos os utilizadores primários que

irão posteriormente utilizar os laboratórios de análise de movimento. A partir destes os sistemas

de medição utilizados devem ser definidos. Para permitir medições de alta precisão e elevada

funcionalidade é necessário criar condições especiais de construção. A estreita colaboração entre

investigadores, clínicos, arquitectos, engenheiros e exemplos de utilizadores tipo (por exemplo,

através da colaboração com associações que incluam potenciais pacientes) é uma mais-valia para

inter-relacionar conhecimentos de modo a uma privilegiada construção ou reforma do edifício

onde se vai localizar a clínica. Para assegurar a comunicação entre todos os grupos de trabalho


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deverá existir um entendimento das diferentes terminologias técnicas. Numa situação ideal, uma

pessoa com sólida formação científica de análise de engenharia, pesquisa, circulação e tecnologia

de habitação deverá coordenar o processo de planeamento e realização dos laboratórios.

A fase mais importante da construção do laboratório de análise do movimento é a fase de

planeamento preliminar. Aqui quaisquer decisões sobre o laboratório tais como o local, o tamanho

e a capacidade de análise serão determinadas. Na fase seguinte a documentação de construção, as

principais exigências de construção como trabalho de base, os fundamentos e estrutura do local,

materiais utilizados bem como o tipo de piso têm que ser determinados. Além disso, a tecnologia

de habitação em sistemas de alimentação, iluminação, aquecimento, refrigeração e ventilação,

incluindo redes de dados devem ser definidas.

Com base na optimização matemática do movimento uma sala para avaliação desportiva

deve ter as seguintes dimensões: 30 m de comprimento, 15 m de largura e 6 m de altura. Estas

medidas permitem a inclusão de diversas práticas desportivas no mesmo espaço, Tabela 1.

Tabela 1: Dimensões necessárias para a avaliação de determinados desportos [3].

Desporto Cumprimento x largura (m) Altura (m) Salto Cavalo 25x2 3m Salto Comprimento 15x15 -- Futebol 10x10 -- Andebol 10x10 -- Basquetebol 10x10 -- Barras assimétricas -- 6 Barras em altura -- 6

A sala para avaliação clínica padrão deve ter 10 m de cumprimento; a largura deverá ser tal

que permita que um indivíduo efectue cerca de 8 passos, dos quais 2 ou 3 em cima de plataformas

de pressão e de força.

No que diz respeito à engenharia de edifícios, existem alguns aspectos específicos para a

edificação de laboratórios de análise biomecânica de movimento que devem ser levados em

consideração. Para a edificação das salas, mais precisamente do solo, deve-se usar uma camada

inicial de cimento armado de alta densidade (7 g/mm3), que posteriormente deverá ser recoberta

por outra camada de cimento. Estas camadas devem ligar-se directamente a terra firme por 1.0 m


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de cimento armado. É importante que estas especificações sejam seguidas de modo a eliminar as

vibrações induzidas por impactos produzidos nas plataformas e outros equipamentos,

principalmente na sala de análise desportiva. As camadas de cimento anteriormente referidas

devem ser cobertas por uma camada de um material de cimento epoxi combinado.

As faces laterais das plataformas devem ser de madeira e cobertas com pedaços de

enchimento de diferentes tamanhos para permitir várias posições de montagem das plataformas.

No que diz respeito à pintura da sala, a cor laranja proporciona um bom contraste óptico

tanto para preto, como para branco. Assim, se a sala possuir esta coloração pode-se trabalhar com

os sistemas de marcadores para captura de movimento existentes bem como sistemas markerless

que funcionam apenas para sujeitos usando roupas escuras [3].

Em laboratórios de análise desportiva para garantir que não haja vibrações nas câmaras

provenientes dos equipamentos desportivos, estes últimos devem ser instalados de modo

independente.

Para qualquer laboratório de biomecânica as câmaras de vídeo para captura do movimento

devem ser montadas nas paredes. Porém, quatro fixações suplementares para as câmaras deverão

ainda ser colocadas no tecto.

De modo a minimizar distracções durante a fase de captura de movimento, nenhum material

reflector ou mesmo superfícies irregulares devem fazer parte das paredes ou do chão. Assim, os

sistemas de refrigeração bem como as entradas de ar condicionado devem ser colocados no tecto

e não nas paredes.

Na sala de análise clínica de marcha deve-se incluir uma barra para suporte ao movimento

das pessoas com mobilidade reduzida.

O posicionamento das fontes de iluminação deve ser definido de modo a permitir a geração

de luminosidade suficiente e homogénea no laboratório. Para evitar interferências entre a

frequência das lâmpadas (por exemplo quando se realizam descargas de alta intensidade (HID)) e

das câmaras de vídeo de alta velocidade, devem ser usadas lâmpadas incandescentes.

Adicionalmente devem ser instalados holofotes para aumentar a luminosidade, de modo a obter

sequências de imagem com a melhor qualidade possível. Os holofotes devem ser montados em

pantógrafos para assim se ajustar a sua altura sempre que necessário. Por fim, a localização das

diferentes tomadas (sistemas de alimentação e rede de dados) deve estar relacionado com os


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locais onde os aparelhos e equipamentos de análise de marcha vão ser colocados. Além disso, as

distâncias máximas entre tomadas de um mesmo sistema não devem ser superiores a 2.0 m [3].

2.3. Levantamento de localizações

Uma boa localização é cada vez mais uma vantagem que as organizações devem explorar.

Uma má escolha pode arruinar um negócio que tenha todos os requisitos para ter sucesso. Hoje

em dia não conta só o facto de se apresentar um bom leque de produtos e serviços, os clientes

querem locais acessíveis e de preferência que não os obrigue a efectuarem grandes desvios das

suas rotas habituais.

Como já foi referido, um local com boas acessibilidades deve conter um bom leque de

transportes públicos, bons acessos rodoviários e locais de estacionamento.

Assim, a edificação da clínica num grande centro urbano poderá permitir o enquadramento

dos três critérios acima referidos. Até à data não é conhecido nenhum centro médico que ofereça

o serviço idealizado para esta clínica na zona metropolitana do Porto. Deste modo, três locais

dentro da zona urbana do Porto onde seria vantajoso a edificação da clínica seriam zona da

Boavista, Baixa do Porto, nomeadamente zona da Av. Dos Aliados e Rua de Santa Catarina e, por

último, área Circundante ao Hospital de S. João e IPO (Instituto Português de Oncologia) (Figura 1).

Figura 1: Locais pré escolhidos para a localização da clínica.


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Todos os locais referidos possuem boas acessibilidades e transportes, porém o

estacionamento pode ser um problema. Assim, é necessário ter em conta este aspecto e adicionar

à clínica estacionamento privado.

Qualquer um dos três lugares indicados oferece os requisitos de acessibilidade já

especificados. Outros factores terão ainda de ser levados em consideração para a escolha final da

mesma. Esses mesmos factores bem como a escolha da localização final da clínica vão ser

realizados na subsecção seguinte.

2.4. Análise de trade-offs

A clínica dimensionada neste projecto foi pensada para possuir serviço de avaliação clínica do

movimento humano e também avaliação biomecânica desportiva. Assim, para ser possível

fornecer estes dois serviços a clínica deverá ser constituída por:

• Uma sala para análise desportiva do movimento;

• Uma sala para análise clínica biomecânica;

• Balneários para troca de roupa por parte dos pacientes (utilizadores secundários);

• Balneário para os médicos, técnicos e fisioterapeutas (utilizadores primários) da clínica;

• Uma sala para tratamento de dados;

• Casas de banho adaptadas para pessoas com mobilidade reduzida (de referir que estas

têm a vantagem de poderem ser utilizadas por pessoas com mobilidade reduzida e

pessoas sem problemas de mobilidade);

• Recepção e respectivos corredores de ligação das salas.

Tendo em consideração as dimensões teóricas apresentadas na secção 3.2, a clínica terá que

possuir uma dimensão aproximada de 750 m2: 450 m2 para a sala de avaliação desportiva; 100 m2

para o laboratório de análise clínica biomecânica; 20 m2 para cada casa de banho; 25 m2 para a

sala de tratamento de dados; 25 m2 a sala de reuniões; 30 m2 para os balneários dos usuários

primários e secundários; e os restantes 80 m2 para recepção e respectivos corredores da clínica.


11

Assim é necessário analisar qual das três localizações apresentadas na secção 3.3 poderá ser a

mais indicada para a localização da clínica. Além disso, deverá ser analisada se é preferível fundar

a clínica num edifício já existente ou edificar uma clínica num edifício a construir para o efeito. Por

fim, é preciso fixar quais os casos clínicos e desportivos que a clínica pretende estudar de modo a

aprimorar algumas características de espaço e desenho da clínica bem como a escolha do

equipamento. Após a análise de todos estes aspectos será viável produzir o desenho final da

clínica.

Das três zonas indicadas (Boavista, Baixa do Porto, Hospital S. João), o preço dos imóveis não

é um factor de decisão, pois este não difere consideravelmente nas três zonas. Porém, a zona da

Boavista já possui algumas instituições de saúde privadas como é o caso do Hospital Militar,

Hospital Privado da Boavista, Medicil, Clipóvoa e Serviço Médico de Imagem Computadorizada

(SMIC), sendo vantajoso a edificação da clínica nesta zona, pois nenhuma destas clínicas possui

serviço de análise de marcha e este já é um local de referência para tratamento médico privado.

No entanto, a construção de um edifício com 7500 m2 revela-se complicado pois esta é uma

zona já bastante edificada e não inclui locais para um novo edifício com as características

pretendidas. A aquisição de um espaço já edificado com estas dimensões na zona da Boavista

poderia ser uma alternativa viável, porém através de pesquisas efectuadas revelou-se que não

existem locais com as dimensões pretendidas nesta zona para venda, ou mesmo aluguer.

A projecção da clínica na Baixa Portuense sofre exactamente dos mesmos inconvenientes que

os apresentados para a zona da Boavista.

A zona circundante ao Hospital S. João e IPO do Porto é uma zona onde se encontram alguns

terrenos disponíveis nos quais seria possível a construção da clínica idealizada, porém no que diz

respeito às dimensões da mesma também neste local é complicado encontrar um espaço já

construído para implementação da clínica.

Deste modo, a opção mais viável para a localização da clínica parece ser a zona circundante

ao Hospital S. João.

Segundo já foi referido, encontrar um edifício já construído que contenha as dimensões

necessárias para a clínica é complexo. A construção de um edifício de raiz parece ser o mais

apropriado. Se tivermos em consideração todas as restrições de construção apresentadas na

subsecção 3.2, como o modo com o solo deve ser preparado, o facto de as condutas de ar

condicionado terem que ser construídas de modo a saída de ar de cada sala ter de se localizar no


12

tecto, entre outras restrições de design, todos estes factores corroboram que a construção de um

edifício de raiz para a edificação da clínica e não a adaptação de um espaço já existente é a melhor

solução. A adaptação de um edifício seria um processo bastante exaustivo e certas propriedades

da estrutura do edifico já não poderiam ser alteradas e poderiam por em causa a qualidade das

medições efectuadas pela clínica devido a vibrações da estrutura.

Por último, é necessário definir os serviços que a clínica deverá fornecer de modo a aprimorar

alguns aspectos do espaço.

No que diz respeito à avaliação clínica de marcha, pacientes com doenças como poliomielite,

paralisia cerebral, esclerose múltipla, artrite reumatóide e distrofias musculares, bem como

análise de amputados e pacientes que utilizam dispositivos médicos como próteses e ortoteses

serão incluídos nos utilizadores secundários da clínica. Adicionalmente, e como já foi referido,

qualquer pessoa poderá recorrer a este serviço para obter o seu perfil biomecânico do movimento

e postural.

Relativamente à avaliação biomecânica desportiva é desejável incluir diversos desportos

como desportos com bola, diferentes vertentes de atletismo, ginástica de aparelhos e desporto de

luta como Karaté, Judo e Taekwondo. Assim, os seguintes desportos vão ser incluídos nas

medições a realizar pela clínica:

• Futebol;

• Andebol;

• Voleibol;

• Badminton;

• Ténis;

• Ténis de mesa;

• Corrida;

• Salto em altura;

• Barras paralelas;

• Barras assimétricas;

• Anéis;

• Salto cavalo;

• Barra;

• Karaté;


13

• Judo; e,

• Taekwondo.

De referir que estes foram os desportos realizados em pavilhão ou desportos de interior

encontrados na bibliografia nas quais se realizam análises biomecânicas do movimento [3, 5, 6].

De realçar o facto de ser necessário que a sala para avaliação desportiva tenha uma altura

mínima de 6 m para a inclusão de análise de ginástica de aparelhos, o que tendo em conta que se

concluiu que a construção da clínica de raiz é a opção mais viável, este é um aspecto relativamente

fácil de implementar e que deve ser levado em consideração no desenho da mesma.

Em conclusão, e após a reflexão de uma série de variáveis, foi decidido que a clínica vai ser

edificada de raiz num edifício novo construído para o propósito para satisfazer todas as restrições

de design e da estrutura. A localização escolhida para a construção do edifício foi a zona adjacente

ao Hospital S. João pois é uma zona privilegiada no que respeita ao acesso e possui terrenos

disponíveis para a edificação de um novo edifício com as dimensões pretendidas para a clínica.


14

3. Equipamento

3.1. Introdução

Uma clínica de análise biomecânica do movimento, que prima pela qualidade e proficiência,

deve ser composta por um conjunto de equipamentos sofisticados, precisos e exactos, conectados

entre si por meio de computadores que analisam, de maneira tridimensional, a posição dos

diversos segmentos do corpo durante a marcha. Para além dos dados dinâmicos, devem também

ser analisados dados estáticos, de modo a obtenção do máximo de variáveis cinéticas e

cinemáticas.

No dimensionamento de uma clínica para avaliação do movimento e postura a escolha do

material e equipamentos a adquirir é um passo fundamental. Todas as medições e testes a realizar

terão como base o equipamento escolhido, e consequentemente a precisão, a velocidade de

obtenção de dados, a compatibilidade entre equipamentos e softwares bem como as

características dos equipamentos que constituem a clínica são factores que devem ser levados em

consideração no processo de aquisição do material.

Tendo como finalidade a escolha do equipamento a adquirir pela clínica neste capítulo serão,

primeiramente, apresentados os princípios teóricos adjacentes a algumas técnicas e

equipamentos normalmente utilizados em análise de marcha. De seguida será realizado um

apanhado das principais marcas que possuem hardware e software disponíveis no mercado para

análise biomecânica Humana. Serão apresentadas algumas restrições de design a que os

equipamentos devem obedecer bem como uma análise de trade-offs. Finalmente, realizar-se-á a

escolha de alguns hardwares e softwares que, devido às suas características, foram considerados

ideais para integrarem a constituição de equipamentos da clínica.


15

3.2. Teoria do conceito e restrições de design

A análise clínica da marcha é uma área em contínua evolução no que toca a técnicas e

equipamentos que auxiliem a sua análise. Porém, existem determinadas técnicas que são usadas

já há várias décadas e que continuam a ser as principais e mais usadas nesta área, como é o caso

da análise visual da marcha, a electromiografia, os sistemas de marcadores associados a sistemas

de vídeo, plataformas de força, plataformas e palmilhas de pressão [2, 7, 8].

Sendo estes os equipamentos base de um laboratório de análise de marcha, considera-se

necessária uma explicação do conceito em que cada um deles se baseia bem como o modo como

cada um se processa. De seguida são apresentados os conceitos inerentes a cada uma destas

técnicas.

De realçar que todos estes equipamentos devem obedecer à norma internacional IEC 60601-1

denominada “General requirements for Basic safety and essential performance” relativa a

equipamentos médicos eléctricos.

3.2.1. Análise visual da marcha

A análise de marcha visual é o método mais antigo nesta área. No entanto, este é o método

mais complicado e versátil que existe, e sofre sérias limitações: é transitório, o olho Humano não

está programando para observar eventos de alta velocidade, só é possível a observação de

movimentos e o mais importante é que estes são dependentes das capacidades do observador. A

análise visual da marcha é um método subjectivo e a qualidade da análise está sempre

dependente das capacidades do observador. Este tipo de análise pode ser feito directamente ou

através de imagens de vídeo [9].

Os parâmetros que normalmente são avaliados através deste método são:

• Tempo de ciclo ou cadência;

• Velocidade.

• Comprimento de passada;


16

A cadência pode ser definida como o número de passos por minuto, e é obtida através da

contagem do número de passos individuais dados num minuto. O tempo de ciclo é o período

necessário para completar um ciclo de marcha. A velocidade pode ser medida através da medição

do tempo que um sujeito demora a percorrer uma distância conhecida. O comprimento de

passada pode ser determinado de dois modos: através de medição directa ou através de medição

indirecta com base na velocidade e no tempo de ciclo.

3.2.2. Marcadores associados a sistemas de vídeo

O sistema de marcadores associado a câmaras de vídeo é usado para a obtenção de dados

cinemáticos. Os sistemas cinemáticos são usados em análise de marcha como modo de registo da

posição e orientação dos segmentos do corpo, dos ângulos das articulações e das velocidades e

acelerações angulares e lineares correspondentes [9].

Baker [7] refere que os marcadores associados a câmaras de vídeo é uma das técnicas mais

importantes em análise de marcha. Embora os princípios básicos sejam os mesmos dos sistemas

originais nesta área recentemente esta técnica sofreu grandes avanços, especialmente em termos

de velocidade, precisão e confiança. O número de câmaras, mas também a sua qualidade são

também um factor chave para as melhorias processadas.

Os sistemas de vídeo utilizam mais do que uma câmara de vídeo para seguir e monitorizar os

marcadores luminosos colocados em posições anatómicas específicas. Os marcadores podem ser

infravermelhos (IR) com díodos emissores de luz (LEDs), usados em sistemas de marcação activa,

ou formas sólidas cobertos com fita adesiva reflectiva, usados em marcação passiva. Estes

sistemas acompanham as coordenadas horizontais e verticais de cada marcador através de cada

câmara. Em sistemas 3D, o software calcula as coordenadas 3D de cada marcador com base nos

dados 2D a partir de duas ou mais câmaras e da localização conhecida de cada câmara. Em geral,

duas ou mais câmaras são necessárias para obter a localização dos marcadores, pois alguns

marcadores, em determinados movimentos, ficam ocultos. Para obter movimentos 3D, cada

segmento do corpo deve ser definido por, pelo menos, três marcadores [6].


17

Os sistemas de marcadores activos, possuem marcas LED, que permitem saber

automaticamente a localização de cada marcador em cada momento. Uma vantagem deste

método é o facto de não ocorrer fusão dos marcadores, por isso os marcadores podem ser

colocados juntos. Estes sistemas têm a desvantagem de exigir mais equipamentos na sua

implementação.

Os sistemas de marcas passivas têm a vantagem dos marcadores utilizados serem reflectores

de luz, não necessitando de cabos eléctricos ou baterias na sua utilização. Os díodos emissores de

luz à volta de cada câmara enviam pulsos de radiação infravermelha, que são posteriormente

reflectidos de volta a lente (da câmara), a partir dos marcadores. As lentes possuem filtros IR e

sistemas de threshold, que identificam os marcadores mais brilhantes e suprimem a informação

dos objectos menos brilhantes.

Os sistemas actuais permitem o acesso aos dados de modo praticamente instantâneo. Devido

à sua natureza passiva, a trajectória de cada marcador deve ser identificada com uma etiqueta e

ser monitorizada ao longo de todo o ensaio [10, 11]. O uso de marcadores em conjunto com os

sistemas de vídeo permite obter a posição absoluta de um segmento no espaço ou a posição

relativa de dois segmentos justapostos. Estes dados podem ainda combinar-se com os valores de

reacção do solo, estimativas de massa de casa segmento, momentos de massa de inércia e

também com as velocidades e acelerações de cada segmento e articulação de modo a avaliar os

momentos das articulações e também a energia associada a rotações instantâneas das

articulações.

Uma área na qual se tem assistido a um grande desenvolvimento nos últimos anos é a área

das tecnologias computacionais utilizadas para obtenção e tratamento dos dados cinéticos e

cinemáticos. Na realidade, as soluções comerciais de hardware e software existentes praticamente

eliminaram os problemas como a identificação e rastreamento de marcadores, removendo assim

o principal problema do uso de marcadores passivos. Actualmente, um indivíduo pode ser sujeito

a um sistema de marcadores e caminhar sobre uma passadeira calibrada, enquanto os marcadores

são automaticamente controladas, e os cálculos são realizados. Os ângulos das articulações

resultantes das medições estão disponíveis poucos minutos depois de serem obtidos [7, 11].


18

3.2.3. Electromiografia

A electromiografia (EMG) pode ser definida como a medição da actividade eléctrica gerada

através de contracção muscular. Como o EMG mede a actividade eléctrica (e não mecânica) não

pode ser utilizado para distinguir contracções concêntricas, isométricas ou excêntricas,

considerando-se todas as contracções do mesmo tipo. Assim a relação entre a actividade medida

através do EMG e a força de contracção está longe de ser simples.

Existem três métodos para registar o EMG: eléctrodos de superfície, eléctrodos de rede fina e

eléctrodos de agulha. Na análise de marcha, o EMG é normalmente obtido com o sujeito em

andamento [9]. Tendo em conta todos os aspectos relacionados com os tipos de eléctrodos

disponíveis, os eléctrodos de superfície são, de longe, os mais utilizados [12].

O maior problema desta técnica é o facto de ser semi-quantitativa, e por isso dar uma

indicação menor da força de contracção dos músculos individuais. Outro problema associado a

esta técnica é o facto de ser difícil obter resultados satisfatórios para um sujeito em andamento.

Tal facto depende das características do equipamento utilizado, bem como das capacidades do

operador na selecção dos locais de gravação e fixação de eléctrodos, para minimizar a resistência

da pele e artefactos de movimento. O sinal EMG é geralmente processado para fornecer uma

indicação visível da actividade muscular [9].

Carlo Frigo [12] explica que a maioria dos sinais mioeléctricos são obtidos através de uma

configuração bipolar de 8-12 conjuntos de eléctrodos, conectados a um pré-amplificador

posicionado a poucos centímetros do ponto de contacto (Figura 2). As conexões entre o

equipamento portátil e a unidade receptora (ligada a um computador e a software apropriado)

são realizadas através de cabos, fibra óptica ou radiotelemetria. Para todos os casos, antes da

transmissão de sinal, devem ser realizados procedimentos específicos de condicionamento de

sinal como a amostragem de dados, conversão analógico-digital, multiplexação e codificação.

Após este tratamento, a análise do sinal é realizada através de software apropriado.


19

Figura 2: Esquema de aplicação de um sistema EMG num laboratório de análise de marcha. São

apresentados: sistema de análise do movimento baseado em marcadores retro-reflexivos, plataforma de

força para mensuração de reacção do solo, dispositivo portátil que fixa a unidade de um sistema de rádio-

telemetria EMG (adaptado de [12]).

A escolha dos eléctrodos deve ser feita tendo em conta os músculos que vão ser alvo de

avaliação. Existem critérios a ter em conta aquando da escolha dos eléctrodos: a acessibilidade, o

volume e a localização do músculo a ser analisado. Músculos profundos são mais difíceis de

analisar com eléctrodos de superfície. Também é importante referir o tamanho relativamente

grande dos eléctrodos de superfície que pode ser vantajoso para a recolha de dados de grandes

músculos, mas tornam-se menos adequados para a obtenção de dados de músculos mais

pequenos, devido à baixa selectividade e da possível interferência de sinais provenientes de

músculos adjacentes [12].

Para a obtenção dos dados é necessário ter em conta vários factores como a preparação da

pele, o local de colocação dos eléctrodos, a orientação dos eléctrodos, bem como ter em atenção

que cada eléctrodo está a recolher apenas informação de um único músculo. Uma preparação

adequada da pele, com a utilização de álcool para remoção da superfície sebácea e abrasão de luz


20

para reduzir a camada de queratina da pele, bem como uma localização correcta do eléctrodo é

fundamental. É necessário ter em conta que durante o movimento, o volume de tecido contráctil

pode alterar o local do eléctrodo. Assim os eléctrodos devem ter a mesma orientação das fibras

musculares, embora este aspecto só possa ser estimado aproximadamente, com base na anatomia

muscular global [12]. Tais factores devem ser considerados, porque o seu comprimento leva a uma

redução dos artefactos e consequentemente a obtenção de resultados mais rigorosos.

Simultaneamente com a aquisição do EMG, devem ser obtidos dados cinéticos e cinemáticos,

através câmaras de vídeo, plataformas de força e plataformas de pressão, por isso é importante

ter em conta a obtenção simultânea de todos estes dados, de modo a minimizar os artefactos que

possam advir do uso simultâneo dos equipamentos [2, 7, 12].

Não existe um formato standard para a apresentação dos resultados obtidos por esta técnica;

no entanto o sinal original ou a sua média, a amplitude máxima durante a marcha e a amplitude

máxima durante uma contracção voluntária são normalmente o formato como os resultados são

apresentados. Toda esta informação deve ser cruzada com parâmetros temporais como a

velocidade, cadência, comprimento da passada e distância entre dois passos sucessivos [2].

3.2.4. Plataformas de força

As plataformas de força são uma ferramenta de medição standard de variáveis cinéticas.

Estas plataformas são constituídas por duas superfícies rígidas, colocadas uma em cima da outra,

que estão conectadas por sensores de força. Normalmente, a plataforma(s) é(são) colocada(s) no

chão de modo a que o paciente possa caminhar ou correr normalmente por cima da(s) mesma(s).

As plataformas de força são normalmente rectangulares, possuindo instalados sensores que

registam as forças nas direcções X, Y e Z. Os componentes da força são finalmente obtidos através

de somas algébricas dos valores das forças obtidas através dos sensores individuais [13].

Estas plataformas são normalmente usadas para medir, em três dimensões, a magnitude,

posição e direcção das forças de reacção do solo aplicadas ao pé, durante estudos de marcha e

postura. Os sinais eléctricos de saída são processados de modo a produzir as três componentes da

força, as duas coordenadas do centro de pressão e os momentos em torno do eixo vertical. O


21

centro de pressão é o ponto no terreno através do qual uma única força resultante parece agir,

embora na realidade a força total é composta por inúmeros vectores de força pequenas,

espalhadas por uma área finita sobre a superfície de plataforma. Normalmente esta informação é

utilizada como entrada e juntamente com os dados cinemáticos, é utilizada para a realização de

dinâmica inversa, para estimação dos momentos das articulações através de mecânica do corpo

rígido [9, 14].

Embora existam vários tipos de plataformas de força, normalmente os laboratórios usam uma

plataforma convencional, com um design típico de 100 mm de altura, com uma superfície plana

rectangular de dimensões 400 x 600 mm [9], Figura 3.

Figura 3: Representação esquemática de uma plataforma de força (de [15]).

Actualmente, existem dois tipos de plataformas de força: um baseado em transdutores

piezoeléctricos e outro baseado em transdutores de tensão. Sob o ponto de vista da análise de

marcha os dois são similares [16].

2.2.5. Plataformas de pressão

Uma plataforma de pressão consiste num conjunto de transdutores de força, com uma

superfície de área pequena, onde a pressão média é calculada para a área de contacto

(pressão=força/área). Para um número pequeno de áreas de contacto seleccionadas, as pressões


podem ser medidas através de sensores individuais. O problema desta abordagem inclui a escolha

dos locais apropriados para os sensores de movimento durante a actividade que está a ser

estudada [17].

Através deste equipamento, é possível realizar testes estáticos e dinâmicos, como pode ser

visto na Figura 4.

Figura 4: Resultados de medições de pressão estática

3.3. Levantamento das principais marcas de eq

Actualmente, existem no mercado várias marcas e modelo

descritos na subsecção anterior. Associados, ou independentem

também disponível um elevado número de softwares que pe

obtidos de modo mais eficiente e eficaz. Na Tabela 2 são apres

disponibilizam soluções comerciais para análise cinética e cine

especificando que soluções (Movimento, Força, Pressão ou EMG)

(b)
(a)
22

s a) e dinâmicas b).

uipamento

s dos equipamentos (hardwares)

ente dos equipamentos existem

rmitem o tratamento dos dados

entadas as principais marcas que

mática do movimento Humano,

cada companhia possui.


23

Tabela 2: Fabricantes de equipamento para análise de marcha (adaptado de [10, 18-21]).

Companhia Pressão Movimento Força EMG Plataforma Palmilhas Vídeo Plataforma Células

de carga

Eléctrodos Aquisição Análise

Superfície Profundidade Wireless Cabos AMTI X X Ariel X Bertec X X B & L Engineering

A X

Bortec A W, FO BTS X A X FO X Charnwood Dynamics

X

Delsys A IOMED A IVM P Kistler X X Konigsberg X FO Market USA SF RD X Motion Analysis

X

Motion Lab Systems

A W X

Musgrave Systems

X

Nicolet Biomedical

P X

Noraxon X W X Northern Digital

X

Novel Electronics

X X

Oxford Metrics

X

Peak Performance

X

Podotech X X Qualisys X Sensor Medies

P

RSscan X X Tekscan X X X Zebris X X P

SF- Sandálias de Força A- Activos P- Passivos RD- Registo de Dados W-Wire FO- Fibra Óptica

Como se pode verificar a partir da Tabela 2, não existe nenhuma companhia que possua os

quatro equipamentos descritos. As empresas tendem a especializar-se num ou dois equipamentos.

Seria vantajosa a existência de equipamentos de alta performance e com as características


24

pretendidas de uma mesma companhia, por uma questão de compatibilidade de equipamentos e

recolha simultânea de dados. Porém verifica-se que esse facto não é possível.

No entanto, nos dias que correm já existe uma vasta gama de softwares, alguns deles que

permitem o cruzamento e tratamento de dados de diferentes equipamentos. Assim, a escolha do

equipamento para o laboratório não necessita ser condicionada pela marca ou modelo, mas pode-

se proceder livremente à escolha dos mesmos tendo como finalidade escolher aqueles que

efectivamente possuem melhores características.

Das empresas apresentadas algumas possuem representante em Portugal. No entanto, em

termos de prazo de entrega e manutenção de equipamentos este factor não é preponderante pois

todas oferecem condições semelhantes.

3.4. Trade-offs e Equipamentos aconselhados

Como foi apresentado na subsecção anterior, existem diversas companhias que possuem

soluções para análise biomecânica do movimento.

Para este projecto considerou-se que não seria desejável realizar uma descrição de todos os

equipamentos presentes na Tabela 2 pois alguns deles, devido às suas características, não são

soluções viáveis para incluir na clínica que se está a projectar. Assim, nesta secção são

apresentadas soluções consideradas óptimas para a clínica prevista, apresentando as suas

principais características, vantagens e desvantagens. Decidiu-se apresentar mais que uma solução

sem uma escolha final de um único equipamento para cada técnica, pois entre alguns casos não se

verifica uma clara superioridade de um dos equipamentos em todos os aspectos, sendo várias as

soluções viáveis para equipar a clínica. Um factor que poderia ser relevante como factor de

desempate entre equipamentos com características similares seria o preço do equipamento,

porém como poucas empresas se mostraram disponíveis em fornecer os preços dos seus

equipamentos, este factor não vai ser levado em consideração nesta subsecção.


25

3.4.1. Sistemas de vídeo

São várias as companhias/marcas apresentadas na Tabela 2 que possuem sistemas de vídeo

para captura de movimento. Para a análise biomecânica do movimento deve-se proceder à

escolha de um sistema preciso e robusto. Aspectos como a dimensão do espaço de seguimento

(2D ou 3D), a mobilidade dos sensores (estáticos ou móveis), a fonte energia, o tipo de sensores

usados, a localização dos sensores, o tipo de movimento a observar (rígido, não rígido ou

articulado) bem como o número de sujeitos a seguir e as aplicações dos sistemas de vídeos devem

ter sido em conta na escolha deste equipamento. Na Tabela 3 são apresentadas as soluções de

equipamento que se consideraram mais vantajosas para seguimento Humano através de captura

de movimento.

Tabela 3: Sistemas para análise de movimento Humano a partir de imagem [22-24].

Fabricante Motion Analysis Oxford Metrics Qualisys Modelo Raptor 4 Vicon T20S ProReflex Frequência de medição

-- -- 1-1000Hz

Gama de medição -- -- 0.2-70m Número de leds 237 -- 3250 Resolução 10000Hz 1600x1280 pixeis 658x500 pixeis Intensidade bit -- 10 bits por pixel 10 bits por pixel Frames por segundo

-- 690 --

Precisão 0.1 -- 0.6

Os sistemas apresentados na Tabela 3 utilizam marcadores passivos, pois estes têm a

vantagem de não necessitarem de cabos eléctricos ou baterias para o usuário, o que voluntária ou

involuntariamente pode levar a alterações da postura do indivíduo.

A série de equipamentos do modelo Raptor da Motion Analysis (California, United States) tem

a vantagem de permitir medições ao ar livre, bem como em ambientes fechados com o mesmo

hardware e software. As câmaras Raptor têm a capacidade de realizar todos os cálculos de

transformação da imagem. A marca refere o facto de se poder trabalhar ao ar livre com luz solar

sem alteração da qualidade das medições quando comparado com as medições em ambiente

controlado (laboratório) mantendo extrema precisão e capacidades em tempo real [22]. Este

equipamento possui recursos em tempo real que permitem que os sujeitos possam ver os


26

resultados de captura no mesmo instante em que o indivíduo esteja a executar uma tarefa

específica.

As câmaras T series e T-Series S Edition, da Oxford Metrics (Oxford, United Kingdom)

permitem a captura em praticamente qualquer ambiente. O modelo Vicon T20S oferece uma

combinação única de alta velocidade, precisão e resolução, sendo a melhor em termos de precisão

de toda a série [24].

A companhia Qualysis (Gothenburg, Sweden) apresenta soluções ao nível de hardware e

software para a captura e análise do movimento humano e animal. A solução para análise

biomecânica da marcha é um sistema passivo/activo de captura através de câmaras IR ProReflex,

com uma interface, a Qualysis Analogue Interface, para ligar outro tipo de sensores, inclui um

software Qualysis Track Manager responsável pela captura dos dados 3D e sincronismo dos

sensores e um outro para os cálculos da cinética e cinemática da marcha Visual 3D. Note-se, que o

Visual 3D é desenvolvido pela C-Motion [23]. Os sistemas de captura do movimento da Qualysis

são vendidos juntamente com o Visual 3D.

Como o Raptor 4 é indicado para análises ao ar livre com a mesma precisão que em

ambientes controlados e assegura ter uma grande precisão (0.1) pode ser uma escolha

interessante para a clínica, de modo a esta possuir equipamento que permita análises em locais

ambientes externos. No entanto, a Vicon T20s é a única que indica o número de frames por

segundo (690), que associado às suas outras características parecem demonstrar que é um óptimo

equipamento para captura de movimentos rápidos, como é necessário na análise desportiva. O

equipamento da Qualisys também oferece boas características, porém a sua precisão não lhe é

muito favorável.

Os três equipamentos parecem ter as características necessárias para integrarem a clínica

projectada.

3.4.2. Plataformas de força

Actualmente existem algumas marcas que apresentam modelos de plataformas de força para

serem utilizadas em análise biomecânica do movimento e análise de postura. De entre as

companhias apresentadas na Tabela 1, as principais marcas que comercializam este equipamento


27

são a Kistler (Winterthur, Switzerland), a AMTI (Massachusetts, United States) e a Bertec (Ohio,

United States).

Assim, de seguida, e já tendo ocorrido uma pré selecção de quais as plataformas que

realmente podem interessar à clínica, na Tabela 4 são apresentadas as características de 5

modelos das três marcas referidas.

Tabela 4: Plataformas de força para análise de movimento e postura [18, 25, 26].

Marca Kistler AMTI Bertec Modelo 9260AA6 9290AD BP400600 Force-Sensing

Tandem Treadmill

FP4060-07-1000

Dimensões (mm) 600x500x50 920x920x125 600x400 780x660 400x600x75 Gama (kN) 0-5 0-10 -- -- -- Sobrecarga (kN) 8 15 10 -- 5 Histerese (%FSO) <=0.5 <1 0.2 0.2 -- Linearidade (%FSO) <0.5 <=0.5 0.2 0.2 0.2 Frequência (Hz) Fx,y 400

Fz 200 150 Fx,y 300

Fz 380 300 Fx,y 550

Fz 340 Gama de temperaturas suportadas (ºC)

10-50 0-50 -17 a 52 -17 a 52 --

Peso (Kg) 8.6 21.6 32 400 38 Frequência de amostragem (Hz)

-- 500 -- -- --

A plataforma Kistler modelo 9260AA6 foi idealizada para análise de marcha e corrida, análise

de marcha e balanço com uma óptima determinação do centro de pressão (COP) tanto para

movimentos desportivos como para avaliação clínica. Para além destas características é portátil e

com baixos custos de instalação. Quanto ao modelo 9290AD da mesma marca a sua principal

característica é a de possuir alta performance em diagnóstico médico e ser adequada a medições

do sujeito em movimento [26].

Os modelos BP400600 e Force-Sensing Tandem Treadmill da marca AMTI podem ser usados

para análises biomecânicas, de bioengenharia, medicina, ortopedia, avaliação de reabilitação,

próteses, e para uso industrial. Utilizações específicas incluem a análise da marcha, análises de

estabilidade, análises neurológicas, instalação de próteses, performance desportiva, design de

calçado. A plataforma de força BP400600 foi especialmente projectada para a medição de forças

de reacção ao solo. Tem como principais características alta sensibilidade, excelente repetibilidade

e grande estabilidade ao longo da plataforma, o que a torna ideal para pesquisas e estudos


28

clínicos. O modelo Force-Sensing Tandem Treadmill consiste numa passadeira onde os indivíduos

podem caminhar ou mesmo correr. Permite a gravação das forças de reacção ao solo (Fx, Fy, Fz) e

momentos (Mx, My, Mz). A sua capacidade de inclinação, bem como o facto de possuir uma

velocidade máxima de 20 Km/h, permite a análise do indivíduo em marcha e em corrida, bem

como em condições de subida, descida e plano [25].

A plataforma indicada da marca Bertec foi desenhada para desenvolver análises de marcha,

de balanço, desportivas, ergonómicas, estáticas e dinâmicas. Este modelo é normalmente utilizado

para uso clínico e investigação em análise de marcha. A marca afirma que o seu design mecânico

inovador, a sua constituição electrónica bem como a qualidade de fabricação tornam esta

plataforma adequada para uso clínico e pesquisa [18].

Todas as plataformas apresentam características necessárias para a clínica. A plataforma

Force-Sensing Tandem Treadmill é essencial para o laboratório de análise desportiva, mais

precisamente para avaliação de corrida. Os restantes quatro modelos apresentam características

que as tornam viáveis para análise clínica e também para análise desportiva, onde não seja

requerido um andamento contínuo por mais de 20 metros por parte do paciente. O modelo

9260AA6 apresenta ainda a vantagem de ser portátil (peso bastante inferior às restantes

plataformas) podendo assim adaptar-se a diferentes locais de modo relativamente rápido, o que

pode ser vantajoso em determinadas situações.

3.4.3. Plataformas de pressão

As plataformas de pressão são, actualmente, elementos fundamentais num laboratório de

análise de marcha. Estas permitem a recolha de dados cinemáticos e cinéticos. Tal como para as

plataformas de força, para as plataformas de pressão seleccionaram-se as três marcas com mais

produtos disponíveis no mercado, e são apresentados os produtos mais relevantes existentes

destas mesmas marcas: a RSscan (Olen, Belgium), a Tekscan (Massachusetts, United States) e a

Novel Electronics (Munich, Germany), Tabela 5.


29

Tabela 5: Plataformas de pressão usadas para obtenção de dados cinéticos e cinemáticos [20, 27, 28].

Marca RSscan Tekscan Novel Electronics Modelo footscan® 3D 0.5

m plate footscan® 3D 2 m plate

Walkway™ System

MatScan® System

Emed-m

Tamanho (mm)

500x400x8 2000x400x20 2438.4x447.0 -- 610x320

Superfície de sensores activa

480x320 1950x320 -- 435.9x368.8 240x380

Nº sensores 4096 16384 7101 2288 3792 Sensibilidade 0.27-127 0.27-127 -- -- Frequência Máxima (Hz)

500 500 -- -- --

Resolução -- -- 3.9 1.4

As plataformas footscan 3D 0.5 m plate e footscan 3D 2m plate da RSscan são semelhantes

em todos os aspectos, só diferindo nas dimensões. Embora estas sejam as plataformas que estão

tabeladas no site da companhia, a empresa produz o modelo footscan 3D com comprimentos

múltiplos de 0.5 m. As plataformas deste modelo permitem a realização de testes de estabilidade

e movimento, sendo que os testes de estabilidade podem ter uma duração de 3 a 260 segundos,

fornecendo a pressão dinâmica dos pés durante a medição e o deslocamento do centro de

gravidade durante o tempo total de medição [20].

A plataforma de pressão Tekscan Walkway™ System é utilizada em meio clínico para avaliar

determinadas patologias que afectam a marcha e o sistema neuro–músculo-esqueletico como

paralisia cerebral, esclerose múltipla, doença de Parkinson e espasticidade, bem como questões

relacionadas com diabetes, tais como úlceras de pressão. Esta plataforma fornece cálculo

automatizado de um conjunto de parâmetros da marcha, detecta automaticamente qual o pé que

está a ser analisado e rotula o mesmo, fornecendo dados diferenciais entre os dois pés. Tem a

capacidade de calcular o tempo de passada, velocidade, distância e cadência [28].

O modelo MatScan System da Tekscan fornece uma visão biomecânica do pé e fornece as

regiões de pressão plantar elevadas e que não podem ser visualizadas a olho nu. Fornece dados

quantitativos que podem ser analisados para apoio ao diagnóstico e modos de tratamento [28].

A plataforma de pressões emed®-m da Novel Electronics é um sistema electrónico para

registo e avaliação das distribuições de pressão sob o pé em condições estáticas e dinâmicas. Este

equipamento tem associado um software que apresenta os dados de medição em formato HTML e


30

podem ser enviados via internet, Figura 5. Estes dados são já apresentados em formato de

relatório, que analisa os parâmetros padrão em várias regiões do pé [27].

Figura 5: Output oferecido pelo software associado à plataforma de pressão emed®-m da Novel Electronics

(de [27]).

A partir da Tabela 5 verifica-se que as plataformas footscan 3D 2m plate e Walkway System

têm um comprimento superior às restantes, o que as torna ideais para avaliação desportiva. No

entanto, o modelo da RSscan possui mais do dobro dos sensores (16384 contra 7101 da

plataforma da Tekscan) o que lhe confere alguma vantagem comercial. A RSscan apresenta ainda a

vantagem de vender plataformas à medida, onde o cliente pode encomendar o tamanho que

pretende (num factor multiplicativo de 0.5 m). Embora a marca afirme que a plataforma da

Tekscan Walkway System seja ideal para avaliar determinadas doenças que afectam a marcha e o

sistema neuromuscular como paralisia cerebral, esclerose múltipla, doença de Parkinson e

diabetes, normalmente não se encontram plataformas com as dimensões desta em laboratórios

de análise de movimento com finalidade clínica. As restantes três plataformas indicadas na Tabela

5 apresentam as dimensões normalmente requeridas de laboratórios para análise biomecânica do

movimento. Todas as marcas apresentam softwares para apresentação dos seus dados, porém o


31

software Simi Motion é normalmente utilizado para tratamento de dados obtidos pelas

plataformas das companhias Rsscan e Tekscan.

Todas as cinco plataformas indicadas podem ser integradas na clínica projectada.

3.4.4. Sistemas Electromiografia

A electromiografia é uma técnica amplamente utilizada, pois os seus dados fornecem

informação chave para o entendimento de certas doenças e patologias. Na área desportiva é

fundamental para estudar e aprimorar a performance desportiva bem como para compreender e

estudar quais os melhores movimentos em termos de eficácia e gasto energético.

Na Tabela 6 são apresentados quatro sistemas para recolha de dados electromiográficos, dois

portáteis e dois que só podem ser usados em meio controlado.

Tabela 6: Sistemas de recolha electromiográfica [21, 29, 30].

Marca Delsys Motion Lab Systems

Zebris

Modelo Bagnoli Desktop EMG

System

Myomonitor IV EMG MA300-28

EMG Bluetooth Measuring

System Canais 2, 4, 6, 16 16 16 8 Amplificação global

100, 1000, 100000

1000 V/V 1000 1000

Largura de banda

20-450 Hz 20-450 Hz 10-2000 Hz 7-500 Hz

Correntes de fuga

<100 µA -- <100 µA --

Consumo de energia

5.8 W -- -- --

Threshold de saturação

4.8 V -- 5V

Requisitos da bateria

-- 7.2 V Bateria de

lítio recarregavel

-- 4 Baterias tipo AAA 1.5 V

Duração bateria

-- 4 horas -- --

Atraso Wireless

-- 5 ms -- --


A linha Bagnoli™ da Delsys (Massachusetts, United States) oferece uma gama de ferramentas

principais para medições electromiográficas. Construído com tecnologia patenteada, esses

sistemas utilizam sensores inovadores e incluem um conjunto de características concebidas para

tornar as gravações do EMG e de outros dados fisiológicos fáceis e consistentes.

Quanto à linha Myomonitor IV EMG da mesma marca, esta foi projectada para resolver

desafios de mobilidade, sendo uma solução portátil, que oferece gravações de sinal de banda

integral com um transmissor sem fios ou um datalogger autónomo. Devido ao seu baixo peso é a

escolha ideal para crianças e idosos [29].

A marca Delsys tem a vantagem de possuir um novo tipo de eléctrodos que podem ser

adquiridos separadamente, mas que são totalmente compatíveis com as duas linhas de

electromiografia apresentadas. Estes eléctrodos são reutilizáveis (Figura 6) e têm a vantagem de:

• existir em modo diferencial e modo simples;

• não ser necessária preparação com gel;

• possuir interface adesiva favorável para este tipo de medições; e,

• ter um perfil fino e discreto [29].

Figura 6: Eléctrodos reutilizáveis desenhados pela marca Delsys e com

de recolha electromiográfica. Aspecto exterior dos eléctrodos (

(b)
(a)
32

patíveis com todos os seus modelos

a) e constituição (b) (de [29]).


33

Segundo a marca Motion Lab Systems (Louisiana, United States) o modelo MA300-28 é o topo

de gama dos seus dispositivos electromiográficos, com um total de 28 canais de dados localizados

numa mochila a colocar no sujeito. Com 16 canais de largura de banda total do EMG, 4 canais de

dados auxiliares este sistema pode lidar com uma incrível variedade de usos e configurações [30].

Por fim, o modelo EMG Bluetooth Measuring da Zebris (Isny, Germany) permite a transmissão

de dados para o PC através de Bluetooth, sendo possível a sua observação em tempo real. Porém,

os dados podem ser gravados e posteriormente recolhidos se as medições se efectuarem fora do

alcance do Bluetooth. O seu design permite que o seu transporte e uso sejam fáceis e

confortáveis. Os cabos onde se colocam os eléctrodos são equipados com pré-amplificadores

diferenciais activos que eliminam, em grande parte, as tensões e interferências provocadas pelos

movimentos nos cabos [21].

Dos quatro sistemas indicados, os sistemas portáteis permitem uma maior amplitude de

movimentos e daí serem os mais indicados para análise desportiva. Tendo em consideração que os

sinais EMG se encontram na gama de valores entre os 10-500 Hz [31], todos os sistemas

electromiograficos adquirem sinais nesta gama. O sistema da Motion Lab Systems possui uma

gama de medições entre os 10-2000 Hz, sendo que para o pretendido, a gama de 10-500 Hz é

suficiente.

Como já foi referido, o facto dos equipamentos da Delsys possuírem eléctrodos reutilizáveis

oferece uma vantagem pois não é necessária a aquisição contínua de eléctrodos, que a

curto/médio prazo compensa sob o ponto de vista económico. Estes eléctrodos possuem também

vantagens ambientais, na medida em que não contribuem para a produção de lixo, pois os

eléctrodos convencionais nem sequer são recicláveis. Por questões de higiene estes eléctrodos

devem ser limpos com álcool a 70%, e posterior esterilização através de vapor [29]. Deste modo, a

escolha de um equipamento que possua eléctrodos deste género pode ser uma mais-valia a

médio/longo prazo.

Todos os sistemas indicados excepto o modelo da marca Zebris possuem 16 canais para

recolha de dados o que lhes confere uma configuração que permite a aplicação dos protocolos de

recolha electromiográfica mais utilizados actualmente. Estes protocolos estabelecem a

configuração e localização dos eléctrodos durante a recolha de dados.


34

3.4.5. Softwares

Embora grande parte das companhias vendam independentemente ou incluído nos seus

produtos os respectivos softwares para tratamento de dados, existem empresas especializadas na

produção de softwares que têm a vantagem de permitir integrar os dados obtidos através dos

diferentes sistemas de recolha. As empresas Simi (Unterschleissheim, Germany) e C-Motion

(Baltimore, United States) [32, 33] apresentam softwares bastante interessantes para o efeito.

A Simi possui um software denominado de Simi motion que permite o tratamento dos

seguintes módulos comuns que estão disponíveis em 2D ou 3D: dinâmica inversa e suporte para

vídeo ou várias câmaras de vídeo de alta velocidade; dados EMG; equipamentos e dispositivos de

medição de pressão.

O Simi Motion foi desenvolvido para uso em Biomecânica, Desporto, Ciência, Neurociência,

Medicina Veterinária, Ciências dos materiais, pesquisas espaciais e muitos outros campos. A

empresa afirma que pode ser usado em todos os casos em que o movimento é um factor

importante.

Todos os seus módulos estão integrados numa interface gráfica fácil e intuitiva para o

utilizador, e também inclui funções tais como relatórios, algoritmos, filtros, e opções de

exportação extensiva.

O Simi Motion suporta a gravação síncrona de um número variado de câmaras normais ou de

alta velocidade. Os dados analógicos adquiridos em simultâneo podem ser automaticamente

sincronizados com a gravação de vídeo. Não obstante, o material de vídeo que foi gravado

anteriormente também pode ser usado. O sistema processa todos os formatos comuns de vídeo e

também sequências de imagens estáticas.

Como permite a integração de dados de diversos equipamentos, e como possui recursos

matemáticos que permitem o cálculo da cinemática inversa, permite obter também os seguintes

dados:

• centros de segmento (local / global);

• centros de articulação (local / global);

• rotações do segmento (local / global);

• rotações de articulação (local / global);


35

• binário de resistência (local / global);

• binários musculares (local / global);

• forças externas (local / global);

• binários externos (local / global).

Um grande número de funções matemáticas, como a filtragem (média móvel, passa-baixa,

passa-altas), funções ângulo (ângulo de 3 pontos, ângulo horizontal / vertical), análise de

frequência e cálculos estatísticos oferecem um enorme potencial de investigação.

Todos os resultados podem ser incluídos num relatório personalizado. O programa também

oferece uma grande variedade de recursos de animação (modelo de arames, figuras que

representam o esqueleto) para que os movimentos possam ser visualizados em três dimensões.

Além disso, o centro de gravidade pode ser calculado utilizando vários modelos científicos, tais

como os modelos de Clauser, de De Leva, de Dempster e de Hanavan. Possui ainda um módulo

especial integrado para processamento de dados EMG, o que significa que nenhum software EMG

extra é necessário para pré-filtragem, correcção da linha de base e rectificação de onda completa.

Os dados obtidos e processados por este Software podem ainda ser exportados e guardados em

diversos formatos [33].

O software oferecido pela C-Motion é o Visual3D que está centrado na área da biomecânica

clínica e de pesquisa, mais precisamente reabilitação, neurociência, engenharia, robótica,

desporto (performance, prevenção de lesões, fabricação de equipamentos), ortopedia, próteses,

estudos em animais e avaliações de deficiência. As principais vantagens deste software são:

• É compatível com quase todos os sistemas de captura de movimento e permite

visualização em tempo real;

• Suporta a sincronização e captura de diferentes equipamentos de análise de dados

biomecânicos (plataformas e dispositivos para obtenção de pressão, EMG, EEG, sistemas

de vídeo);

• Os dados podem ser configurados para diferentes superfícies de obtenção de dados;

• Permite a exportação dos arquivos em diferentes formatos;

• Cálculos de centro de pressão e de gravidade;

• Permite o cálculo de dinâmica e cinemática inversa;


36

• Permite integração com o programa Matlab, de modo a que novos códigos e teorias

possam ser testadas;

• Possui um gerador de relatórios padrão [32].

Como é possível observar os dois softwares indicados têm características que os tornam

igualmente interessantes. Qualquer um deles seria uma opção viável para integração na clínica.

De um modo geral, neste capítulo foram apresentadas as bases teóricas dos equipamentos

indispensáveis para a constituição da clínica, e seguidamente apresentou-se as principais

companhias que apresentam equipamentos para análise biomecânica do movimento. Por fim,

procedeu-se à escolha de um leque de equipamentos, que foram indicados e analisados. De referir

que no que diz respeito aos equipamentos não se procedeu à escolha de um único equipamento

mas a alguns, tendo em consideração que todos eles possuem características que fazem deles

boas opções. Além disso, como a clínica inclui mais do que um laboratório de análise de

movimento, mais do que um equipamento para cada tipo de avaliação vai ser requerido, sendo

que dos equipamentos apresentados uns se adaptam melhor ao laboratório de análise desportiva

enquanto outros ao laboratório de análise clínica.

Em suma, qualquer que seja a escolha dos equipamentos apresentados neste capítulo para a

constituição da clínica, parece ser possível afirmar que a clínica estará equipada com material e

tecnologia de ponta, de modo a produzir análises precisas e de elevada qualidade.


37

4. Desenho da clínica

4.1. Introdução

O desenho da clínica é um passo importante no seu projecto. Este deve ter um layout

funcional, e como já foi especificado antes, deve possuir todos os requisitos que permitam o livre

acesso e circulação de pessoas com mobilidade reduzida.

Para além dos aspectos referidos nos capítulos anteriores que devem ser tidos em

consideração na construção do desenho da clínica, para posterior construção existem

especificações de instalação, de teste e ambientais que devem ser cumpridas aquando da

construção da clínica. Todas essas especificações vão ser enumeradas e referenciadas nas secções

seguintes.

Assim, após a apresentação dos requisitos de instalação, de teste e ambientais que têm que

ser cumpridos, vai ser apresentado o desenho final da clínica a projectar com este trabalho.

4.2. Requisitos ambientais

Através de uma análise de trade-offs e de restrições de design, foi decidido que a clínica fosse

construída de raiz, num edifício a arquitectar para o efeito. Para além disso, todos os

equipamentos foram escolhidos com base em informação sustentável. Porém as escolhas

realizadas terão um impacto sobre o meio ambiente circundante. De modo a minimizar esse

impacto existe uma série de requisitos ambientais que devem ser respeitados.

Para a realização deste projecto é necessário ter em conta duas fracções de requisitos

ambientais: uma relativamente a construção do edifício e outra relativamente ao equipamento e

seu funcionamento.

Os empreendimentos de construção civil são, actualmente, um dos maiores causadores de

impactos ao meio ambiente. As actividades relacionadas com a construção, operação e demolição

de edifícios promovem a degradação ambiental através do consumo excessivo de recursos


38

naturais e da geração de resíduos. Para a construção de edifícios, tal facto ocorre principalmente

pelo grande volume e diversidade de materiais empregues [34]. Assim, os impactos ambientais

vão depender de uma série de factores, entre os quais se encontram as disponibilidades de

recursos naturais e a adequada utilização dos mesmos.

Assim, de modo a assegurar que todos os requisitos ambientais necessários para a construção

de um edifício, em concordância com todos os cuidados e especificações necessárias para a clínica

prevista, a norma ISO 14000 deve ser seguida, pois tem em consideração a protecção ambiental,

prevenção da poluição, cumprimento legal e necessidades socio-económicas. De um modo geral, a

parte 4 da norma que inclui as ISO 14040, ISO 14041, ISO 14042, ISO 14043 e ISO 14048, que

estabelecem todos os aspectos relacionados com o ciclo de vida do edifício devem ser tidas em

consideração.

No que diz respeito aos equipamentos e à utilização dos mesmos, embora neste caso

concreto a aquisição do material é realizada após a sua construção e sem nenhum tipo de

intervenção na sua confecção, de modo a proteger os requisitos ambientais é aconselhável a

aquisição de material que obedeça à norma ISO TR 14062, que estabelece a integração de

aspectos ambientais no projecto e desenvolvimento de produtos.

4.3. Requisitos de instalação

A segurança eléctrica é um factor de extrema importância e deve assegurar a protecção dos

utilizadores da clínica em relação a choques eléctricos e a incêndios produzidos por curto-

circuitos.

Qualquer equipamento eléctrico que entra em contacto com o indivíduo deve ser ou

alimentado por bateria, ou electricamente isolado da rede de energia, seguindo a norma ISO

60601. O isolamento eléctrico pode ser obtido através de transformadores ou isoladores ópticos.

Todos os instrumentos eléctricos no laboratório, quer estejam ou não em contacto directo

com os utilizadores, devem estar eficientemente ligados à terra/massa e a integridade da terra

deve ser verificada regularmente. A resistência do pino terra no cabo de alimentação deve ser


39

inferior a 0.15 Ohms. Da mesma forma, a resistência do fio terra na tomada de energia para uma

terra conhecida também deve ser inferior a 0.15 Ohms [10].

Um instrumento isolado, anexado a uma pessoa, não pode possuir correntes de fuga

superiores a 20 microamperes nos cabos que ligam o aparelho ao paciente [10]. É preciso referir

que nem todos os instrumentos a pilhas são automaticamente seguros. As consequências de fugas

de corrente superiores ao valor apresentado podem ser consultadas na Tabela 7.

Considere-se que o indivíduo tem anexado a si um instrumento cuja fonte de energia é uma

bateria e onde os dados das medições devem ser transferidos para um computador. Se a interface

não for isolada electricamente, o pacote deve ser removido antes que o indivíduo esteja ligado ao

computador.

Tabela 7: Consequências de fugas de corrente para o ser Humano (de [35]).

Efeito Homem (75 Kg) Mulher (56 Kg) Consequência

Limiar de percepção 0.4 mA 0.3 mA Nenhuma

Choque doloroso 9 mA 6 mA Espasmo, ferimentos indirectos. Corrente máxima que ainda permite soltar (“let-go”)

Ficar agarrado (músculos contraídos)

16 mA 10.5 mA Possivelmente fatal

Paragem respiratória 30 mA 19 mA Frequentemente fatal

Fibrilação ventricular 100 mA (≥3 s) 67 mA (≥3 s) Possivelmente fatal Requer impulso de desfibrilação

Paragem cardíaca 4 A 4 A Possivelmente fatal Não requer desfibrilação

Queimaduras 5 A 5 A Fatal se for num órgão vital

4.4. Requisitos de teste

Todas as instituições credenciadas de material médico possuem políticas e procedimentos

relativos aos testes e segurança dos instrumentos fabricados nas suas instalações, segundo as

entidades competentes do país onde as empresas estão filiadas. Adicionalmente, existem também

requisitos legais (do país onde os equipamentos vão ser implementados) que os equipamentos

necessitam cumprir.

No entanto, no que diz respeito a empresas de fabricação de instrumentos para um mercado

muito limitado como o da análise da marcha ainda não existem políticas delimitadas e específicas.


40

Consequentemente, muitas instituições têm as suas próprias políticas. O manual de política de

instalação da empresa deve ser consultado aquando da aquisição do equipamento, com a

finalidade de se verificar o que é e não é permitido e seguro realizar com esse equipamento [10].

Não obstante, e como já foi referido anteriormente neste documento, os Decreto-Lei nº

445/88 de 5 de Dezembro e Decreto-Lei nº 95/95 de 9 de Maio, que estabelecem as regras a que

deve obedecer a instalação de equipamento médico pesado, definindo critérios de programação e

distribuição territorial, devem ser seguidos, dentro da medida do possível.

4.5. Desenho

O desenho projectado para a clínica é apresentado na Figura 7. Este possui um layout

funcional, bem como áreas espaçosas e que respeitam o Decreto-Lei nº 163/2006 de 8 de Agosto.

No laboratório de análise de marcha estão incluídos os locais onde as plataformas de força e

pressão serão colocadas (locais indicados de A - E) e possíveis localizações para as câmaras de

vídeo IR. Na mesma sala, os pontos indicam os locais onde os equipamentos de desporto estão

fixos no solo [3].

O laboratório de análise clínica deverá ter uma constituição semelhante à apresentada na

Figura 8, um layout de um laboratório de análise biomecânica apresentado pela companhia BTS

[36]. Na Figura 8 pode observar-se as posições das câmaras, as plataformas de força e de pressão

que se encontram no centro da sala, uma por cima da outra (por baixo a plataforma de força e por

cima a plataforma de pressão), a secretária que contempla o material informático e o pequeno

armário onde o material electromiográfico é guardado.


Figura 7: Planta do Laboratório de análise de marcha: recepção (1), sala para análise de dados (2), sa

de reuniões (3) casas de banho (4), balneários (5), balneário utilizadores primários (6), laboratório de anál

clínica (7) e laboratório de análise desportiva (8).

30m

10m

10m

15m

5 4 4 3

1

2

6

8

7

41

la

ise


42

Figura 8: Layout do laboratório de análise clínica (de [36]).

Para além dos dois laboratórios, a clínica possui uma sala para análise de dados, pois embora

actualmente os dados sejam adquiridos e processados em tempo real, existe ainda a fase de pré-

processamento dos dados, que pode ocorrer fora do laboratórios de modo a estes estarem

disponíveis para a realização de medições. Idealmente esta sala e os balneários deveriam situar-se

entre os dois laboratórios, porém por uma questão de aproveitamento do espaço não foi possível

colocar estes dois espaços entre os laboratórios. No entanto, como a circulação de dados se pode

processar por intranet a localização actual da sala não interfere no processamento ou circulação

de dados.

Como o seguimento do movimento Humano inclui a colocação de marcas em locais

específicos do corpo, normalmente os pacientes têm restrições de vestuário, tendo que usar

roupa justa ao corpo, sendo que do joelho para baixo é aconselhável que não possuam qualquer

tipo de roupa. Daí a necessidade de existirem 4 balneários individuais para troca de roupa por

parte dos pacientes. De referir que estes devem ser espaçosos para permitir uma completa

movimentação de todos os pacientes, incluído os que possuem mobilidade reduzida e necessitem

de apoios auxiliares para se movimentarem.

Finalmente existem duas casas de banho adaptadas para pessoas com mobilidade reduzida,

uma sala de reuniões que pode ser utilizada para apresentação dos resultados das análises de


43

movimento aos clientes, reuniões entre os utilizadores primários da clínica, entre outros, e um

balneário para os utilizadores primários da clínica.

Com as divisões descritas acima pensa-se que a clínica possui tudo o que é necessário para

providenciar um serviço de qualidade.

Em conclusão, para empreender um edifício, seja com que finalidade for, é necessário ter em

atenção o seu impacto ambiental e tentar que este seja o mínimo possível. Para tal é necessário

seguir uma série de requisitos ambientais para promover o Ambiente no seu estado o mais natural

possível. Após a construção da clínica existem requisitos de teste e de instalação para os

equipamentos que constituem a clínica que devem ser seguidos para assegurar uma clínica segura

sob todos os pontos de vista. Por fim, a planta apresentada para a clínica tem todas as condições e

características necessárias para que nesta se preste serviços de análise e estudo do movimento

Humano.


44

5. Validação clínica e possíveis parcerias

5.1. Introdução

A implementação da clínica e aquisição do material apresentado anteriormente seria de todo

infrutífera se no final do processo a Entidade Reguladora da Saúde (ERS) impedisse o

funcionamento da clínica. Para além disso, sem clientes esta entraria em processo de recessão

económica e não teria viabilidade para continuar. De modo a prevenir que estes dois casos

aconteçam, neste capítulo serão relatados os aspectos relacionados com a validação da clínica e

também serão apresentadas algumas instituições de saúde com as quais seria vantajoso

implementar parcerias.

5.2. Validação necessária

Em Portugal existe a Entidade Reguladora de Saúde (ERS), que procede à regulação e

supervisão do sector da prestação de cuidados de saúde, independente no exercício das suas

funções, e cujas atribuições se desenvolvem em áreas fundamentais relativas ao acesso aos

cuidados de saúde, à observação dos níveis de qualidade e à garantia de segurança, zelando pelo

respeito das regras da concorrência entre todos os operadores, no quadro da prossecução da

defesa dos direitos dos utentes [37].

A ERS é a única entidade em Portugal com capacidade e meios legais capaz de acreditar

clínicas de saúde pública ou privadas. No entanto, como já foi referido, ainda não existem

especificações técnicas, publicadas em Decreto de Lei, que sejam necessárias cumprir para a

implementação de uma clínica de avaliação biomecânica.

Não havendo especificações próprias para este tipo de clínicas, existem especificações gerais

para todas as entidades de saúde que devem ser seguidas e que são indicadas de seguida:

• Primeiro, a clínica deve seguir as especificações fornecidas pela Portaria n.º 52/2011

de 27 de Janeiro, que estabelece as regras do registo obrigatório e das suas

actualizações na Entidade Reguladora da Saúde dos estabelecimentos prestadores de


45

cuidados de saúde; nomeadamente, hospitais, clínicas, centros de saúde, laboratórios

de análises clínicas, termas e consultórios, bem como os critérios de fixação das

respectivas taxas;

• Como já foi referido anteriormente, deve também respeitar as instruções dadas pelos

decretos de Decreto-Lei nº 163/2006 de 8 de Agosto, o Decreto-Lei n.º 220/2008 de

12 de Novembro, o Decreto-Lei nº 445/88 de 5 de Dezembro e o Decreto-Lei nº 95/95

de 9 de Maio;

• Por fim é aconselhável que a Lei nº 48/90, de 24 de Agosto, que prevê a

regulamentação e vigilância de qualidade por parte do Estado, nomeadamente na

sujeição das unidades privadas de saúde com fins lucrativos a licenciamento seja

seguida. Este diploma legal fixa os requisitos que as unidades de saúde de medicina

física e de reabilitação devem observar quanto a instalações, organização e

funcionamento, e representa um assinalável contributo para a garantia técnica e de

assistência no funcionamento dos estabelecimentos.

5.3. Protocolos com entidades

A criação de protocolos com entidades de saúde, como companhias privadas de saúde e

companhias que oferecem benefícios de saúde a determinado grupo da população, será

totalmente vantajoso de modo a permitir a entrada de novos clientes para a clínica. Tendo em

conta que não existem clínicas privadas na área da análise biomecânica, esta seria a primeira a

providenciar este tipo de parcerias, o que reencaminharia todos os clientes destas entidades de

saúde que necessitassem destes serviços para a clínica projectada.

De seguida é apresentada uma lista de companhias privadas se saúde com as quais seria

benéfico a criação de parcerias:

• Médis;

• AdvanceCare (Açoreana, Axa, Espírito Santos Seguros, Generali, Lusitânia, Real,

Tranquilidade e Vitória);

• Mondial Assistance (Allianz, Saúde Prime, Cruz Vermelha);

• MultiCare;


46

No nosso país, os funcionários públicos possuem uma série de benefícios e descontos na área

da saúde que se processam através de protocolos realizados entre os serviços que reguem os seus

programas de saúde e entidades de saúde privadas. Algumas dessas companhias são:

• RTP – Rádio Televisão Portuguesa;

• PSP – SAD (Polícia de Segurança Pública);

• PT – ACS (Associação de Cuidados de Saúde);

• SAMS – Quadros (Sindicato Nacional dos Quadros e Técnicos Bancários);

• SAMS – SIB (Sindicato Independente da Banca);

• Serviços Sociais da Caixa Geral de Depósitos;

• Serviços Sociais de Ministério da Justiça;

• AMI – Assistência Médica Internacional;

• ADSE – Assistência na Doença aos Servidores Civis do Estado (Regime Livre);

Entre outros benefícios estas entidades pagam uma parte dos tratamentos e avaliações de

certas especialidades enquanto a outra parte é paga pelos pacientes. A elaboração de protocolos

com estas entidades é uma mais-valia de modo a recrutar mais clientes.

Como a clínica foi projectada para ser construída na zona metropolitana do Porto seria ainda

desejável a criação de protocolos com entidades como as Câmaras Municipais dos Municípios da

zona Norte, como também com o maior número de Clubes e Instituições Desportivas, visto a

clínica fornecer serviço especializado para avaliação desportiva.

Actualmente este serviço médico não entra na lista do SNS. Seria benéfico a sua integração

nos serviços do Sistema Nacional de Saúde e Hospitais públicos, através da criação de protocolos,

de modo a permitir a toda a população o acesso a este tipo de serviços médicos. De referir, que

estes protocolos a desenvolver entre o SNS com a clínica devem obedecer aos Decreto-Lei nº

185/2002 de 20 de Agosto, Decreto-Lei n.º 86/2003, de 26 de Abril e Decreto-Lei n.º 141/2006, de

27 de Julho, sendo que os dois últimos possuem correcções realizadas a certos parâmetros

apresentados no primeiro Decreto-Lei apresentado. Estes decretos estabelecem o Regime Jurídico

das Parcerias em Saúde com Gestão e Financiamentos Privados. O Despacho n.º 1324/2011, de 14

de Janeiro que estabelece orientações, referentes ao processo de extinção da EMPS (Estrutura de

http://www.ers.pt/legislacao_actualizada/parcerias-publico-privadas-ppp/822937.pdf/view

http://www.ers.pt/legislacao_actualizada/parcerias-publico-privadas-ppp/D.L.%20141-2006-%20de%2021%20de%20Julho.pdf/view

http://www.ers.pt/legislacao_actualizada/parcerias-publico-privadas-ppp/D.L.%20141-2006-%20de%2021%20de%20Julho.pdf/view

http://www.ers.pt/legislacao_actualizada/parcerias-publico-privadas-ppp/Desp.n.o%201%20324_2011_14_JAN_2011%20-%20Estabelece%20orientacoes%20...de%20forma%20a%20assegurar%20a%20continuidade%20do%20programa%20de%20PPP%20no%20ambito%20do%20MS.pdf/view

http://www.ers.pt/legislacao_actualizada/parcerias-publico-privadas-ppp/Desp.n.o%201%20324_2011_14_JAN_2011%20-%20Estabelece%20orientacoes%20...de%20forma%20a%20assegurar%20a%20continuidade%20do%20programa%20de%20PPP%20no%20ambito%20do%20MS.pdf/view


47

Missão Parcerias Saúde), de forma a assegurar a continuidade do programa de parcerias público-

privadas no âmbito do Ministério da Saúde também deve ser levado em consideração.

Concluindo, não existem actualmente Decretos de Lei que tenham em consideração a

aprovação/validação de clínicas ou mesmo laboratórios de análise do movimento. No entanto,

existem Leis que devem ser seguidas e cumpridas, de modo a fornecer um serviço de qualidade e

regulamentado.

A criação de protocolos com entidades de saúde públicas e privadas é uma mais-valia para a

clínica de modo a proporcionar clientes à mesma. Estes protocolos devem estar em concordância

com determinados Decretos de Lei, de modo a não cair em nenhuma irregularidade, o que poderia

criar problemas do foro legal à clínica.


48

6. Análise de projecto de investimento

6.1.Introdução

Um projecto precisa de ser financeiramente viável para ser implementado, de modo a que os

recursos financeiros aplicados possam ser recuperados e renumerados adequadamente, durante o

período de vida económico do projecto.

Um projecto de investimento, como o próprio nome indica traduz-se num intenção ou

proposta de aplicação de recursos produtivos escassos, com o fim de melhorar ou aumentar a

produção de determinado(s) bem(s) ou serviço(s) em quantidade ou qualidade, ou de diminuir os

seus custos de produção [38]. Assim, torna-se crucial a análise do investimento idealizado neste

trabalho, de modo a determinar se é viável ou não a sua implementação.

Neste capítulo serão apresentados os principais critérios utilizados na análise da viabilidade

financeira de um projecto e seguidamente será feita a análise da viabilidade financeira da clínica

projectada neste trabalho.

6.1.Principais critérios de análise de investimento

Os métodos de análise de investimentos são métodos de tratamento de informação sobre os

parâmetros de avaliação do projecto que têm por fim permitir ao gestor avaliar o interesse

económico, em termos absolutos, de um projecto, ou comparar, em termos relativos, vários

projectos. Os critérios mais utilizados são:

• Tempo de recuperação de capital;

• Valor actual líquido;

• Taxa interna de rentabilidade.

O tempo de recuperação de capital (TRC) é o período de funcionamento do projecto

necessário para que o somatório dos fluxos de receitas e despesas iguale as despesas de

investimento. Segundo este critério serão inaceitáveis projectos com período de recuperação de


49

capital superior ao tempo de vida útil do projecto. Mesmo aqueles que sejam inferiores, mas

próximos do valor da vida útil do projecto, serão inaceitáveis pois não estamos a considerar os

custos financeiros. A aplicação deste critério justifica-se pela sua simplicidade de cálculo e análise,

mas é um critério altamente simplista.

O valor actual líquido (VAL) corresponde ao valor calculado pelo somatório das receitas,

custos de exploração e investimento, actualizados para o momento de arranque do projecto. Há

que calcular o valor actual, em termos financeiros, dos diversos fluxos futuros, supondo uma dada

taxa de actualização correspondente à estimativa do custo de capital. Como regra de decisão,

apenas devem ser aceites projectos cujo VAL seja superior ou igual a zero. Este critério é o mais

utilizado na análise de investimentos mas não se pode esquecer que o seu resultado é afectado,

em grande parte, pela taxa de actualização escolhida e cuja estimativa é bastante complexa.

A taxa interna de rentabilidade (TIR) é o valor da taxa de actualização que torna nulo o VAL.

Neste caso, devemos aceitar os projectos cuja TIR seja superior ao custo de capital. Em termos

relativos, o melhor projecto será aquele que apresentar o maior valor da TIR. A grande vantagem

deste método sobre o VAL é a de que o seu valor não é influenciado pelo valor da estimativa do

custo de capital. No entanto, será sempre necessário estimar esse custo para aplicação da regra de

decisão. A TIR é, assim, especialmente útil para a eliminação de projectos, mas perigosa para

escolher entre projectos alternativos igualmente aceitáveis em termos absolutos [38].

No projecto da clínica em desenvolvimento, vai ser utilizado o VAL para a análise da

viabilidade do mesmo.

6.3.Análise de investimento

Para a realização da análise de projecto de investimento é necessário ter todos os dados que

intervêm financeiramente no projecto. Assim:

1) São necessários os dados de investimento inicial para a construção da clínica (Investimento

Corpóreo), que neste caso são:

• Terreno;

• Edifício:

o Construção do edifício final já com casas de banho equipadas;


50

o Pisos adequados;

• Equipamentos necessários:

o Material para análise de movimento Humano;

o Material de recepção;

o Material para Balneários dos utilizadores primários e secundários.

o Material para sala de análise de dados;

o Material para sala de reuniões.

Após o levantamento de preços o valor do Investimento Corpóreo que é necessário realizar

para a construção da clínica é de 744 827.8€ (ver Anexo I)1.

2) É necessário saber o valor monetário absoluto que será gasto anualmente; ou seja, o valor

de custos anuais da clínica. Para tal é necessário incluir os seguintes parâmetros:

• Salários de todos os funcionários, nomeadamente:

o Secretárias;

o Médicos;

o Fisioterapeutas;

o Bioengenheiros;

o Director da Clínica;

• Despesas de electricidade;

• Despesas de água;

• Despesas de limpeza;

• Despesas de manutenção;

• Outras despesas (materiais limpeza e casa de banho, por exemplo).

Para estes dados, os custos anuais da clínica apresentam um valor de 212 000€ (17 667€ por

mês) (Anexo II).

1 A maioria das empresas de equipamento de análise biomecânica não disponibilizou o preço dos seus equipamentos. Porém uma empresa de cada equipamento, excepto para seguimento do movimento Humano, forneceu os preços do seu equipamento. Assim, a análise dos custos de equipamento foi realizada com base nos preços das organizações que os disponibilizaram e que se encontram no lote de equipamentos analisados no capítulo 3, bem como usando valores de [43].


51

3) Outro aspecto que é necessário ter em conta será o número de consultas/exames

realizados, bem como o estabelecimento de uma tabela de preços, de modo a se obter o valor

líquido de capital que efectivamente entra nas contas da clínica.

Estabelecendo um horário de atendimento da clínica das 9 às 20h semanalmente e das 9 às

13h ao sábado, e sabendo que cada consulta/avaliação terá a duração de 1h poder-se-á realizar

diariamente, durante a semana 11 análises clínicas e 11 análises desportivas, e ao sábado 4

análises de cada tipo.

Com a Lista de preços apresentada na Tabela 8, obtemos um valor líquido anual de entrada

de dinheiro na clínica de 490 880€.

Tabela 8: Preços oferecidos pela clínica.

Terminologia Preço

Avaliação Clínica 70€

Avaliação Desportiva 90€

De salientar que embora diferentes patologias tenham, por vezes, um grau de complexidade

diferente para a obtenção dos dados, pretende-se que todos os pacientes realizem todo o

processo de análise biomecânica do movimento (exame físico, captura e análise 3D do

movimento, EMG, análise de forças e pressões). Por consequência decidiu-se efectuar o mesmo

preço, independentemente da patologia a ser avaliada, só diferindo os preços da análise clínica da

desportiva.

4) Por fim, para a realização da análise de investimento é necessário ter em conta várias taxas

e um imposto:

• Taxa de juros de amortecimento do Investimento Corpóreo – a taxa de juros de

amortecimento para o Edifício e o Equipamento foi obtida com base no Decreto

Regulamentar n. 25/2009, de 14 de Setembro de 2009, e foi fixado em 5% para o edifício e

14.28% para o equipamento (Aparelhos de laboratório e precisão) [39].

• Taxa de Inflação anual – a adoptada para a análise do projecto foi ser de 2.2% (valor da

taxa anual divulgada para o mês de Dezembro de 2010 pela União Europeia) [40];


52

• Taxa correspondente ao investimento em Fundo de Maneio necessária – A finalidade do

Fundo de Maneio é a garantia do equilíbrio financeiro. Tendo em conta que nem todos os

pagamentos das consultas e avaliações efectuadas vão ser realizados na hora, pois no caso

das seguradoras esta possuem sempre um tempo de atraso (no meio industrial é comum o

pagamento das matérias-primas e serviços a 30, 60 ou 90 dias; o Estado costuma pagar a

cerca de 400 dias). Considerando um atraso de 3 meses, e sabendo que neste caso

concreto a ruptura de stocks não impede o normal funcionamento clínica, e que estes

devem ser pagos a pronto, fixou-se o valor de 25% sobre os custos anuais da clínica para o

Fundo de Maneio.

• Taxa de rentabilidade do projecto – apresenta um valor de 6.84%, e foi fixada com base

nos valores apresentados pela New York University, Leonard N. Stern School of Business,

para serviços médicos [41].

• Imposto – define o valor monetário que é necessário pagar às entidades competentes. O

Imposto (taxa efectiva de IRC), fixado em Portugal é de 22,5% [42].

Com os valores de Investimento Corpóreo, Custos anuais, Lucros anuais, Investimento

necessário em fundo de maneio, bem como com a taxa anual de amortização do investimento

corpóreo, e taxa de Inflação anual prevista de 2.2%, o imposto anual previsto para um estudo e

também a taxa de rentabilidade fixada para o projecto, o Valor Actual Liquido ao fim de 5 anos

calculado para este projecto é de 641 835.6€, com uma Taxa Interna de Rentabilidade de 28%

(cálculos fornecidos no Anexo III).

Com o Valor Actual Líquido obtido, pode-se considerar, que através dos dados idealizados

para a Clínica, esta apresenta viabilidade financeira. De referir que os cálculos foram efectuados

assumindo que a clínica terá a mesma afluência de clientes o ano inteiro e que esta será elevada

(melhor dos cenários), ou seja que a clínica funcionará a 100% durante todo o ano. No entanto, foi

calculado o mínimo Valor Anual Líquido de receitas que concede viabilidade à clínica e que é de

303 056€. Este valor corresponde ao funcionamento da clínica a 62% da sua capacidade máxima.

De referir que esta análise foi realizada para 5 anos, prazo de pagamento do Investimento

Corpóreo realizado para a construção da clínica. Embora nos anos que se seguem o Investimento

em fundo de Maneio tenda a aumentar (para esta análise foi de 25%), para manutenção de

equipamentos e possível troca por outros que surgirão e serão mais adequados, já não se realizará

a amortização do Investimento Incorpóreo, por isso os lucros irão seguramente aumentar


53

7. Plano de contingência

7.1. Introdução

Um plano de contingência, também chamado de plano de riscos, tem o objectivo de

descrever as medidas a serem tomadas por uma empresa para fazer com que seus processos vitais

voltem a funcionar plenamente, ou num estado minimamente aceitável, evitando assim uma

paralisação prolongada que possa gerar maiores prejuízos a corporação.

Para finalizar este projecto será apresentado um plano de contingência de carácter

económico, que deverá ser aplicado caso a clínica se encontre em declínio financeiro.

7.2 Plano de Contingência Económico

O declínio financeiro da clínica poderá ter origem em dois pontos: escassez de clientes ou

gastos avolumados/despropositados com manutenção e aquisição de equipamento.

Caso ocorra escassez de clientes é necessário repensar o modo de funcionamento da clínica.

Antes de mais deve-se tentar estabelecer novos protocolos com novas instituições, novos

hospitais públicos, hospitais privados que não possuam a especialidade e seguradoras de modo a

impulsionar a entrada de receitas na clínica.

A inserção de novos serviços a prestar pela clínica deverá ser repensado de modo a chamar

novos clientes. No entanto, é necessário pesar os custos/benefícios deste factor, pois novos

serviços levarão à necessidade de novo equipamento e possivelmente recursos, sendo necessário

estudar os benefícios financeiros desta solução.

A subida de preços também poderá ser uma forma de reverter o processo de declínio

financeiro, porém este parâmetro tem que ser bem estudado, de modo a que o aumento dos

preços não seja um factor de perda de clientes.

Caso os factores considerados não sejam suficientes, é preciso reconsiderar se para o número

de clientes existentes é viável o funcionamento de apenas um dos laboratórios de análise

biomecânica do movimento. Se sim, o equipamento de um dos laboratórios poderá ser vendido de


54

modo a obtenção de verbas. Deverá optar-se pela venda dos equipamentos do laboratório de

análise clínica (embora estes tenham um valor monetário inferior aos do laboratório de análise

desportiva), pois o laboratório de análise desportiva possui condições para realizar os dois tipos de

análise oferecidos pela clínica, o que não acontece com o laboratório de análise clínica. Se for

necessário poder-se-á recorrer ainda à venda de uma das duas plataformas de pressão e de força

(visto que existem duas de cada) do laboratório de análise desportiva de modo a libertar mais

verbas.

Visto que clínica possui, dois médicos, dois fisioterapeutas e dois bioengenheiros, distribuídos

entre dois laboratórios e uma sala de análise de dados, a falta de clientes e consequente

inutilização de um dos laboratórios torna este número de funcionários excessivo. A diminuição do

número de operários torna-se assim uma opção de contenção de custos necessária por parte da

clínica.

Caso os problemas financeiros da clínica tenham origem em gastos avolumados com

manutenção e aquisição de equipamento é preciso repensar se o equipamento utilizado é o mais

eficaz, ou proceder a troca de equipamento por outros modelos e/ou marcas que a curto/médio

prazo não necessitem de um investimento monetário em manutenção tão elevado como os

existentes na clínica. Esta alteração tem que ter em conta a qualidade de ambos os equipamentos

(o existente e o que o vai substituir) tentando manter os índices de qualidade do serviço

praticamente inalterados.

Em suma, embora as previsões financeiras apontem para o sucesso económico da clínica,

num projecto deste nível podem sempre aparecer condicionantes e aspectos que alterem todo o

seu bom funcionamento. O plano de contingência apresentado deverá permitir uma saída viável

em consequência de um declínio financeiro anunciado.


55

8. Conclusões

Neste projecto foi realizado um estudo de todos os aspectos relevantes para a elaboração de

uma clínica do movimento Humano.

Foi realizado o levantamento das localizações mais aconselháveis e posterior escolha da zona

circundante ao Hospital S. João e IPO como o espaço ideal para a implementação da clínica. Os

equipamentos mais recomendáveis para equipar a clínica, bem como todas as normas, Decretos-

Lei e especificações técnicas que devem ser respeitados para a sua implementação foram também

analisados e especificados. De referir que todos estes aspectos são fundamentais para a criação de

um serviço de saúde de qualidade e excelência.

Este projecto também apresenta os aspectos legais necessários para a acreditação da clínica e

assim tornar exequível a sua construção, bem como entidades com as quais seria desejável o

estabelecimento de protocolos de modo a obtenção de potenciais clientes para a mesma.

No entanto, o sucesso da clínica passa pela viabilidade económica da sua construção, tendo

em conta os aspectos e assumpções teóricas descritas ao longo do projecto. A análise de

investimento do projecto considerando um período de 5 anos, provou que este é um projecto cuja

sua implementação é financeiramente viável.

Assim, com a informação contida neste documento, o leitor possui a informação necessária

para implementar uma Clínica de análise biomecânica.


56

9. Referências

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3. Margaret Estivaler, P.B., The engineering of sport 7. 2008, Paris, France: Springer. 4. Lega, F. and C. DePietro, Converging patterns in hospital organization: beyond the

professional bureaucracy. Health Policy, 2005. 74(3): p. 261-281. 5. Acquesta, F.M., Características dinâmicas de movimentos seleccionados do basquetebol.

Revista Portuguesa de Ciências do Desporto: p. 174-182. 6. Paula, A.H.d., Teoria da análise biomecânica, através da observação visual. Revista Digital

EFDesportes, 2002. 51. 7. Baker, R., Gait analysis methods in rehabilitation. Journal of Neuroengineering and

Rehabilitation, 2006. 3. 8. Davis, R.B., III, Clinical gait analysis. Engineering in Medicine and Biology Magazine, IEEE,

1988. 7(3): p. 35-40. 9. Whittle, M., Gait analysis an introduction. Fourth ed. 2007, Oxford Boston: Butterworth

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42. Simões, L., Corte de benefícios agrava taxa efectiva de IRC às empresas. Diário Económico, 2010.

43. Daniela Sofia S. Sousa, J.M.R.S.T., Análise de Soluções Comerciais para Seguimento e Análise da Marcha. 2008, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

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http://ec.europa.eu/index_pt.htm

http://pages.stern.nyu.edu/~ADAMODAR/New_Home_Page/datafile/wacc.htm


58

Anexo I Parâmetros Individuais do Investimento Corpóreo do Projecto.

Denominação Preço Observações Terreno

277950€

Preço estabelecido para 850 m2 de terreno (750 m2 necessários mais espaço envolvente) ao preço de 327€ (preço médio do m2 no conselho do Porto

Edifício 300000€ Valor baseado na avaliação de especialista em Engenharia Civil

Equipamento Material Informático

e de gestão 17000€ Computadores, Impressoras e Software de

gestão de recursos Humanos e Clientes Sala de análise clínica

38200€

Inclui: Simi Motion Basic + Capture DV + Data Analysis and Report + Data Force: Force Plate + Data Force: EMG + 3D Kinematics + Inverse Dynamics e Insole Measurements =~ 35000€ 3 DV câmaras + Simi I/O Box = ~ 3200€ (preço obtido em 2008) [43]

Sala de análise desportiva

107677.78€

Inclui: Plataformas de pressão footscan 3D Gait Scientific 0.5m e pressão footscan 3D Gait Scientific 1 m, 2 plataformas de pressão Modelo 9260AA, Sistemas EMG Trigno Hybrid Sensors 16 channels, Myomonitor Wireless EMG 16 channels, Bagnoli Desktop EMG System 16 channels = 93077.78€ (preços indicados pelas marcas) 9 DV câmaras + Simi I/O Box = ~ 96000 € (preço indicado em 2008) [referencia] Material desportivo: rede Voleibol e badminton, cesto basquetebol, barras assimétricas, barras paralelas =~ 5000€ (preço obtido à tabela actual) Nota: só é necessária uma licença de software, e o seu preço já está incluído no preço da sala de análise clínica

Material escritório 4000€ Inclui: secretárias, sofás, mesas, cadeiras, armários e bancos

Total 744827.8€


59

Anexo II Custos anuais a realizar pela clínica

Denominação Preço Observações Salários

Gestor Financeiro 24000€ Os salários dos médicos foram baseados num estudo sobre o ordenado dos médicos nos diferentes países da Europa, o dos Fisioterapeutas e secretárias pelo preço médio que um fisioterapeuta e uma secretária ganha em Portugal, mas não existem referências onde se encontre o ordenado médio de um Bioengenheiro.

Médico 1 24000€ Médico 2 24000€ Fisioterapeuta 1 13200€ Fisioterapeuta 2 13200€ Bioengenheiro 1 21600€ Bioengenheiro 2 21600€ Secretária 1 7200€ Secretária 2 7200€ Empresa Limpeza 18000€ Electricidade 12000€ Água 6000€ Outras despesas 20000€ Total 212000€

Proj

ecto

de

uma

clín

ica

de a

nális

e bi

omec

ânic

a do

mov

imen

to

60

An

exo

III

Anál

ise

do p

roje

cto

de In

vest

imen

to

Análise projecto Investimento - Clínica Análise Biomecânica do

Movimento

Ano

0

1

2

3

4

5

Inflação

2.2%

1.03

1.0609 1.092727 1.125509 1.159274

INVESTIM

ENTO

Terreno

2779

50

Edifício

300000

Equipamento

166877.8

Total

744827.8

Amortizações

Terreno

277950

Edifício

5%

15000

15000

15000

15000

15000

Equipamento

14.28%

23830.15 23830.15 23830.15 23830.15 23830.15

Custos

212000

218360 224910.8 231658.1 238607.9 245766.1

INVESTIM

ENTO FUNDO MANEIO

Necessidade

investimento

25%

54590 56227.7 57914.53 59651.97 61441.53

Investimento

54590

1637.7 1686.831 1737.436 1789.559 -61441.5

DEMONSTRAÇÃO DE RESULTADOS

(+)Lucro Liquido

4908

80

505606.4 520774.6 536397.8 552489.8 569064.5

Proj

ecto

de

uma

clín

ica

de a

nális

e bi

omec

ânic

a do

mov

imen

to

61

(-)Amortizações

38830.15 38830.15 38830.15 38830.15 38830.15

(-)Custos

218360 224910.8 231658.1 238607.9 245766.1

Resultado antes de Impostos

248416.3 257033.6 265909.6 275051.7 284468.2

Imposto

22.50%

55893.66 57832.57 59829.65 61886.64 64005.35

Resultado Líquido

192522.6 199201.1 206079.9 213165.1 220462.9

Reconstituição dos Cash-flows

(+) Resultado Líquido

192522.6 199201.1 206079.9 213165.1 220462.9

(+) Amortizações

38830.15 38830.15 38830.15 38830.15 38830.15

(-) Investimento

744827.8

(-) Investimento em FM

Necessidades de FM

48130.65 49800.27 51519.98 53291.28 55115.72

Investimento

48130.65 1669.62 1719.708

1771.3 1824.439 -55115.7

(+) CF Residual

550677

CF

-792958 229683.1 236311.5 243138.8 250170.8 865085.8

WACC

6.84%

CF Actualizados

-792958 214978.6 207022.3 199366.7

192000 621426.5

VAL

641835.6

TIR

28%

TIRM

20%

Documents

Projecto de uma clínica de análise biomecânica do movimentotavares/downloads/publications/projectos... · Tabela 2: Fabricantes de equipamento para análise de marcha (adaptado