SANDRO COLLA - teses.usp.br · físicos excessivos ou repetidos somados às deficiências de aprumos e nutrição ... Os equinos são superatletas que frequentemente sofrem injúrias

SANDRO COLLA

Comparação entre os tempos de apoio e suspensão dos membros anteriores

de equinos por meio da acelerometria

São Paulo

2014

SANDRO COLLA

Comparação entre os tempos de apoio e suspensão dos membros

anteriores de equinos por meio da acelerometria

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Clínica Veterinária da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Mestre em Ciências Departamento:

Clínica Médica

Área de concentração:

Clínica Veterinária

Orientador:

Prof. Dr. Wilson Roberto Fernandes

São Paulo

2014

Autorizo a reprodução parcial ou total desta obra, para fins acadêmicos, desde que citada a fonte.

DADOS INTERNACIONAIS DE CATALOGAÇÃO-NA-PUBLICAÇÃO

(Biblioteca Virginie Buff D’Ápice da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo)

T.2947 Colla, Sandro FMVZ Comparação entre os tempos de apoio e suspensão dos membros anteriores de equinos por meio da acelerometria / Sandro Colla. -- 2014. 76 f. : il. Dissertação (Mestrado) - Universidade de São Paulo. Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia. Departamento de Clínica Médica, São Paulo, 2014. Programa de Pós-Graduação: Clínica Veterinária. Área de concentração: Clínica Veterinária. Orientador: Prof. Dr. Wilson Roberto Fernandes.

1. Equinos. 2. Acelerometria. 3. Tempos das passadas. 4. Biomecânica. I. Título.

ERRATA

COLLA, S. Comparação entre os tempos de apoio e suspensão dos membros anteriores de equinos por meio da acelerometria. 2014. 76 f. Dissertação

(Mestrado em Ciências) – Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014.

Página Onde se lê Leia-se

Ficha

catalográfica

T.2947 T.2948

FOLHA DE AVALIAÇÃO

Autor: COLLA, Sandro

Título: Comparação entre os tempos de apoio e suspensão dos membros anteriores de equinos por meio da acelerometria

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Clínica Veterinária da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo para a obtenção do título de Mestre em Ciências

Data:___/ ___/ _____

Banca examinadora

Prof. Dr.: ________________________________________________________

Instituição: ____________________________ Julgamento:________________

Prof. Dr.: ________________________________________________________


Prof. Dr.: ________________________________________________________


AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus que meu deu força e energia para superar todos os obstáculos para a conclusão deste trabalho.

Agradeço a minha família que de seu modo, me apoiou em todos os momentos e decisões.

Ao meu orientador Prof. Dr. Wilson Roberto Fernandes que com poucas palavras sempre me fez entender tudo que era necessário para a execução desta dissertação.

Aos meus colegas de pós-graduação pelo apoio científico e moral, que tornaram estes anos de trabalho mais agradáveis e produtivos. Em especial aos colegas do Laboratório de Medicina Esportiva Equina, Renata de Siqueira Farinelli, Patrícia Miyashiro, Carolina Castanho Mambre Bonomo, Maurício Mirian, Maria Letícia Tescaro Piffer, Tiago Marcelo Oliveira, Paulo Moreira Bogossian e Ayrton Rodrigo Hilgert pelos auxílios e companheirismo.

As amigas Leane Oliveira, Milena Blanes e Bruna Mendes por me orientarem em todos os momentos difíceis.

Os Médicos Veterinários integrantes da Equipe Equus, Roberta Aline Machado, Francisco Pennaforte Neto e Paulo Calasans pela paciência, compreensão e auxílio nos momentos dedicados ao mestrado.

RESUMO

COLLA, S. Comparação entre os tempos de apoio e suspensão dos membros anteriores de equinos por meio da acelerometria. [Comparison between equine forelimb stance and swing phases by accelerometry]. 2014. 76 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) – Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014. Os equinos são animais muitas vezes utilizados para práticas esportivas sendo

assim o sistema músculo esquelético o mais importante dentro da prática da

Medicina Veterinária nestes animais. As claudicações decorrentes de esforços

físicos excessivos ou repetidos somados às deficiências de aprumos e nutrição

inadedequadas apresentam uma importância econômica bastante relevante na

equinocultura mundial. Diversos esforços tem sido realizados na tentativa de

aperfeiçoar o exame tradicional de claudicação. Métodos objetivos, por avaliações

cinéticas e cinemáticas, apresentam a vantagem de serem mais precisos,

possibilitarem comprovação científica dos achados clínicos e eliminam o viés de

interpretação por parte do examinador. O presente estudo teve por objetivo avaliar a

utilização da acelerometria na determinação dos tempos de apoio, tempos de

suspensão e tempo total das passadas de equinos ao trote (3,5 m/seg.) em esteira

de alta velocidade. Cinco equinos adultos (10 a 20 anos de idade) da raça Puro

Sangue Árabe foram instrumentados com um acelerômetro triaxial na região dorsal

dos cascos dos membros anteriores. Foram analisadas 120 passadas de cada

membro para determinação dos tempos de apoio, suspensão e totais e foram

calculadas as diferenças estatísticas entre os tempos dos mesmos membros, entre

os membros direito e esquerdo do mesmo animal e entre os animais. Todos os

valores obtidos dos mesmos membros foram estatisticamente semelhantes em todos

os animais (variância ≤ a 0,0087 seg.). Os tempos de apoio entre os membros direito

e esquerdo foram diferente estatisticamente em 3 animais, os tempos de suspensão

em 1 animal, e os tempos totais não diferiram em nenhum animal, porém esta

variação encontrou-se em milésimos de segundo. Quando realizada a comparação

entre os animais, houve diferença estatística em todos os valores mensurados,

utilizando para p <0,05. Podemos concluir que a utilização da acelerometria foi

eficiente na obtenção dos tempos de apoio, de suspensão e tempos da passada no

modelo proposto e que as diferenças estatísticas encontradas em alguns resultados

possivelmente não apresentam significância na aplicabilidade clínica sugerida.

Estudos futuros com a utilização de animais claudicantes e grupo controle são

necessárias para validação da utilização do método para exames de claudicação e

controles de tratamentos.

Palavras-chave: Equinos. Acelerometria. Tempos das passadas. Biomecânica.

ABSTRACT

COLLA, S. Comparison between equine forelimb stance and swing phases by accelerometry. [Comparação entre os tempos de apoio e suspensão dos membros anteriores de equinos por meio da acelerometria]. 2014. 76 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) – Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014.

Horses are animals usually used for sports, so the locomotor system plays the most

important role in the equine veterinary medicine practice. Lameness resulting from

excessive or repetitive physical efforts, plus conformation defects, nutrition and

training represents a relevant economical amount in the global equineculture. Many

efforts have been made to try improving the traditional lameness exam. Objective

methods, like kinetic and kinematics evaluations, shows advantages such a

precision, possibility of scientific evidences of clinical findings and elimination of

observer interpretation bias. The present study has the objective to evaluate the

utilization of acceletometry in the determination of stance phase, swing phase and

total time of steps of horses trotting (3,5 m/s) on high speed treadmill. Five adult

horses (10 -20 years old) Arabs were instrumented with a triaxial accelerometer in

the dorsal aspect of forelimb hooves. It was analyzed 120 steps for each limb to

determine the stance, swing phases and total time of steps and the statistical

differences between the same limb, between the right and left limb of the same horse

and between horses were calculated. All values obtained from the same limb were

statistically similar in all horses (variance ≤ 0,0087 sec.). The stance phase time

between right and left forelimbs were statistically different in 3 horses, the swing

phase time were different in 1 horse and the total time was not different in all horses;

nevertheless the variation was found in thousandth of a second. When compared the

values between the horses, there was statistical difference in all measured values,

considering p <0, 05. We could conclude that the utilization of accelerometry was

capable to obtain the stance phase, swing phase and total time of steps in the

proposed model and the statistical differences founded in some results possible do

not represent significance in the clinical applicability. Future researches utilizing lame

horses and control groups are necessary to validate the utilization the method for

lameness examination and treatment controls.

Key-words: Equine. Acelerometry. Step times. Biomechanic.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Avaliações objetivas divididas em análises cinéticas e cinemáticas ..19 Figura 2 - Acelerômetros acoplados nos cascos dos membros anteriores ........40 Figura 3 - Acelerômetro acoplado no casco do membro anterior esquerdo com o animal sobre a manta da esteira .....................................................40 Figura 4 - Acelerômetro ......................................................................................40 Figura 5 - Coletor de dados e dois acelerômetros ..............................................41

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Médias, medianas, modas, desvios padrão, variâncias e erro padrão dos tempos de apoio das passadas – São Paulo – 2013 ..............................43 Tabela 2 - Médias, medianas, modas, desvios padrão, variâncias e erro padrão dos tempos de suspensão das passadas – São Paulo – 2013 .....................44 Tabela 3 - Médias, medianas, modas, desvios padrão, variâncias e erro padrão dos tempos totais das passadas . – São Paulo – 2013 .................................45

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 - Distribuição do tempo de apoio do animal 1 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................46 Gráfico 2 - Distribuição do tempo de suspensão do animal 1 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................47 Gráfico 3 - Distribuição do tempo total do animal 1 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................48 Gráfico 4 - Distribuição do tempo de apoio do animal 2 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................49 Gráfico 5 - Distribuição do tempo de suspensão do animal 2 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................50 Gráfico 6 - Distribuição do tempo total do animal 2 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................51 Gráfico 7 - Distribuição do tempo de apoio do animal 3 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................52 Gráfico 8 - Distribuição do tempo de suspensão do animal 3 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................53 Gráfico 9 - Distribuição do tempo total do animal 3 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................54 Gráfico 10 - Distribuição do tempo de apoio do animal 4 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................55 Gráfico 11 - Distribuição do tempo de suspensão do animal 4 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................56 Gráfico 12 - Distribuição do tempo total do animal 4 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................57 Gráfico 13 - Distribuição do tempo de apoio do animal 5 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................58 Gráfico 14 - Distribuição do tempo de suspensão do animal 5 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................59 Gráfico 15 - Distribuição do tempo total do animal 5 – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................60

Gráfico 16 - Comparação do tempo de apoio entre os animais – São Paulo – 2013 .................................................................................................61 Gráfico 17 - Comparação do tempo de suspensão entre os animais – São Paulo – 2013 .................................................................................................62 Gráfico 18 - Comparação do tempo total entre os animais – São Paulo – 2013 ..............................................................................................................................63

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO …………………………………………………………….....14

2 REVISÃO DE LITERATURA…………………………………….................16

2.1 DESAFIOS DIAGNÓSTICOS ……………………………………................16

2.2 MÉTODOS OBJETIVOS DE AVALIAÇÃO DA CLAUDICAÇÃO ..............17

2.3 MÉTODOS CINEMÁTICOS ......................................................................20

2.4 MÉTODOS CINÉTICOS ............................................................................22

2.5 ACELEROMETRIA EM HUMANOS ..........................................................24

2.6 ACELEROMETRIA NA MEDICINA VETERINÁRIA ..................................27

2.7 TEMPOS DE APOIO E SUSPENSÃO ......................................................35

3 OBJETIVO ................................................................................................38

4 MATERIAIS E MÉTODOS.........................................................................39

4.1 ANIMAIS ....................................................................................................39

4.2 ANÁLISE ACELEROMÉTRICA .................................................................39

5 ANÁLISE ESTATÍSTICA ..........................................................................42

6 RESULTADOS ..........................................................................................43

6.1 COMPARAÇÃO ENTRE AS PASSADAS .................................................43

6.2 COMPARAÇÃO ENTRE OS MEMBROS ANTERIORES DIREITO E ESQUERDO DO MESMO ANIMAL...........................................................46

6.3 COMPARAÇÃO ENTRE O TEMPO DE APOIO, SUSPENSÃO E TEMPO TOTAL ENTRE OS ANIMAIS ...................................................................60

7 DISCUSSÃO .............................................................................................64

8 CONCLUSÃO ...........................................................................................68

REFERÊNCIAS ........................................................................................69

14

1 INTRODUÇÃO

Os equinos são superatletas que frequentemente sofrem injúrias em seu

aparato locomotor devido a erros de manejo (nutrição, treinamento, ferrageamento)

condições ambientais ruins (pisos e condições do tempo) e constituição física

desfavorável (conformação dos membros e genética) (BARREY, 2008).

Nos Puro Sangue Ingleses de corrida, entre 53% a 68% dos animais são

descartados da atividade atlética devido a enfermidades relacionadas ao aparelho

locomotor (JEFFCOTT et al., 1982; ROSSDALE et al., 1985). Estes dados justificam

os intensos esforços destinados a pesquisa da locomoção equina, relacionados

tanto a prevenção como ao tratamento das claudicações (BARREY, 1999).

Segundo o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (2001), a

claudicação é o problema médico mais comum e financeiramente oneroso entre os

equinos. A avaliação do movimento em equinos tem sido cada vez mais utilizada na

Medicina Veterinária de formas subjetivas e objetivas tendo em vista o grande

percentual de lesões e enfermidades relacionados ao sistema musculo esquelético.

As avaliações subjetivas apresentam o incoveniente de estarem ligadas diretamente

a experiência dos observadores, sendo que os procedimentos objetivos, apesar de

ainda mais complexos de serem interpretados, apresentam maior confiabilidade e

reprodutibilidade na avaliação fiél da sanidade do aparelho locomotor equino

(KRAMER; KEEGAN, 2004).

As avaliações objetivas, por métodos cinéticos ou cinemáticos, da

movimentação dos equinos visam promover um processo de decisão clínica

baseada em evidências, tendo em vista as limitações associadas com a verificação

subjetiva visual da movimentação que acarreta em viés de interpretação e

discordâncias entre os observadores (KEEGAN et al., 1998; ARKELL et al., 2006;

FULLER et al., 2006; HEWETSON et al., 2006; KEEGAN et al., 2010).

O presente estudo visa avaliar a utilização da acelerometria na determinação

dos tempos de apoio, suspensão e totais das passadas de cavalos Puro Sangue

Árabes ao trote em esteira de alta velocidade e comparar os valores obtidos entre os

15

membros anteriores esquerdos e direitos e entre os animais para posterior utilização

destes dados na tentativa de uma avaliação objetiva de claudicação.

16

2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 DESAFIOS DIAGNÓSTICOS

Uma avaliação confiável de claudicação algumas vezes pode ser um desafio

clínico pois a verificação visual subjetiva das alterações biomecânicas é a

ferramenta diagnóstica primária do Médico Veterinário. O principal objetivo do exame

de claudicação é identificar qual membro está acometido e posteriormente graduar a

severidade desta claudicação (STASHAK, 2005). Porém apesar dos esforços na

tentativa de padronizar escalas e escores para as claudicações, estes dados

permanecem subjetivos, qualitativos e dependentes diretamente do treinamento e

experiência do clínico. Este dado foi demostrado em um estudo no qual experientes

ortopedistas equinos foram mais consistentes na classificação de cavalos

apresentando diferentes graus de claudicação quando comparados a alunos do

último ano do curso de Medicina Veterinária (ARKELL et al., 2006). Keegan et al.

(1998) demostraram que a concordância na determinação dos escores de

claudicação foram maiores entre clínicos experientes comparados a residentes e

internos e que as discordâncias em ambos os grupos foi maior nas claudicações

com menores escores. A concordância entre os observadores, fossem eles clínicos

ou residentes, foi baixa na determinação da claudicação nos membros anteriores.

Outro estudo conduzido por Thomsen et al. (2010b) demostrou que mesmo clínicos

experientes em determinados casos podem falhar na determinação do membro

claudicante e do correto grau de claudicação.

Desta forma, no intuito de auxiliar o julgamento clínico, tanto na identificação

quanto na classificação das claudicações, torna-se relevante a utilização de

metodologias objetivas.

17

2.2 MÉTODOS OBJETIVOS DE AVALIAÇÃO DA CLAUDICAÇÃO

Do ponto de vista biológico, a locomoção pode ser definida como a expressão

mecânica do exercício físico; e para a manutenção deste exercício físico, o

organismo necessita de um perfeito sinergismo entre diferentes sistemas orgânicos

funcionalmente vinculados e regulados pelo sistema nervoso (BARREY, 1999).

Biomecanicamente, a locomoção envolve o movimento de todo o corpo e

segmentos do mesmo em padrões rítmicos e automáticos, o que define as diferentes

andaduras (BARREY, 1999).

Segundo Clayton e Schamhardt (2001) frequentemente, quase todos nós

utilizamos a análise de movimento, mesmo sem que tenhamos percepção disso. Os

olhos humanos, que capturam as imagens, e o cérebro, que as processa, são um

sistema poderoso e surpreendente de reconhecimento e identificação. Após um

pequeno treinamento, o observador humano é capaz de julgar a qualidade do

movimento, podendo determinar se um padrão de locomoção particular é flexível e

elegante ou desajeitado e incoordenado. Esta afirmação não é somente verdadeira

na observação da movimentação das pessoas nas mais diversas atividades

(caminhando ou correndo, dançando ou praticando algum tipo de esporte), mas

também no julgamento da performance dos animais.

Segundo Pfau et al. (2007), um sistema móvel confiável capaz de quantificar

a claudicação em cavalos pode ser uma ferramenta valiosa na avaliação clínica

baseada em evidências, tendo grande aplicabilidade antes e depois de um bloqueio

anestésico perineural ou antes e depois de um procedimento cirúrgico.

Como descrito anteriormente, a repetibilidade da avaliação subjetiva do

movimento equino está diretamente vinculada com a experiência do observador

(KEEGAN et al., 1998). Este fato enfatiza a necessidade do desenvolvimento de um

método de exame complementar fácil, objetivo e com alta repetibilidade na avaliação

do sistema locomotor destes animais. Além disso, os métodos objetivos apresentam

aplicabilidade no treinamento de clínicos inexperientes. Esforços consideráveis têm

sido realizados na investigação e quantificação objetiva da claudicação, resultando

em numerosos estudos de cinética e cinemática (PFAU et al., 2007).

18

Em humanos, muitas desordens da função motora são claramente

manifestadas pela movimentação do membros. A avaliação clínica de pacientes com

alterações de movimentação são em sua maioria subjetivas e a detecção de

anormalidades relacionadas a postura, cadência e amplitude de passadas

comumente são apenas úteis para fins diagnósticos. Para realizar a análise destes

dados, reprodutibilidade e monitoramento (progressão da doença ou resposta ao

tratamento) é claramente preferível que as mensurações de locomoção sejam

realizadas objetivamente. Em função disto, há uma atenção crescente na utilização

de instrumentos que quantifiquem os diferentes aspectos da locomoção humana,

dos quais podemos citar as análises de movimento por câmeras, pedômetros,

eletromiografia para estudos cinesiológicos, sistemas cinemáticos optoelétricos e

acelerômetros (FAZIO et al., 2013).

Existem situações nas quais a avaliação qualitativa (subjetiva) da locomoção

equina demonstra-se inadequada, necessitando assim da utilização de métodos

quantitativos (objetivos) de análise que oferecem maior acurácia sem apresentar

viés por parte do observador (CLAYTON; SCHAMHARDT, 2001).

Parâmetros objetivos do movimento apresentam melhor potencial comparado

a avaliação subjetiva observacional na identificação da severidade e verificação de

claudicações de menor intensidade nos membros anteriores dos equinos

(ISHIHARA; BERTONE; RAJALA-SCHULTZ, 2005).

Wren et al. (2011) realizaram uma revisão sistemática para avaliar e resumir

as atualidades, baseadas em evidências, relacionadas a eficiência clínica das

análises de movimento em humanos. Este trabalho, que coletou pesquisas de

janeiro de 2000 a setembro de 2009, fornece forte evidência da acurácia das

análises de movimento nos segmentos técnicos, de diagnóstico e de tratamentos.

Porém, segundo os autores, pesquisas adicionais são necessárias para fortalecer as

bases de evidências em altos níveis de eficiência.

As avaliações cinéticas e cinemáticas do movimento potencialmente oferecem

aos médicos veterinários um método objetivo na determinação da claudicação em

equinos. Tem sido demostrado que as análises subjetivas são falhas em alguns

casos e não apresentam um alto grau de concordância intra-observador em

avaliações dos mesmos cavalos (KEEGAN, 2007).

19

A análise da locomoção pode detectar fenômenos que não podem ser

visualizados somente por meio do olho humano. Muitas técnicas de análise da

locomoção conseguem coletar uma elevada quantidade de dados, normalmente

muito maiores que as possíveis quantidades observadas através da visão humana,

mesmo sob condições ideais de visibilidade. As técnicas de análise da locomoção

fornecem mensurações objetivas que podem ser definidas e explicadas entre

colegas de profissão e entre professores e alunos, permitindo uma padronização da

comunicação e ensino. Padronização e objetividade, quando precisas e acuradas,

são sempre melhores que a aleatoriedade e subjetividade. A necessidade da

utilização de métodos quantitativos na análise do movimento equino se baseia na

baixa concordância e repetibilidade no exame de claudicação tradicional, mesmo

que o mesmo seja realizado por médicos veterinários experientes. Diversos

trabalhos demonstram a baixa confiabilidade do exame de claudicação, devido ao

mesmo estar intimamente relacionado a experiência do clínico e sofrer sempre a

influência do viés do observador. Estas informações corroboram a necessidade dos

estudos e desenvolvimento de métodos objetivos na detecção da claudicação em

equinos. A avaliação objetiva da claudicação pode ser dividida em dois segmentos:

métodos cinéticos, frequentemente utilizando placas de força estáticas; e métodos

cinemáticos ou de mensurações de movimento. Variáveis cinemáticas geralmente

são mais intuitivas de serem interpretadas comparativamente a placas de força, pois

basicamente mensuram o que o clínico observa, porém com maior sensibilidade

(KEEGAN, 2010) (Figura 1).

Figura 1 - Avaliações objetivas divididas em análises cinéticas e cinemáticas

Biomecânica Cinesiologia

Cinemática Cinética Anatomia Funcional

Linear Angular Linear Angular

Posição

Velocidade

Aceleração

Posição

Velocidade

Aceleração

Força

Energia

Trabalho

Aceleração

Velocidade

Torque

20

Fonte: Godfrey et al. (2008) adaptado por Colla (2013)

Atualmente, o significativo aperfeiçoamento dos sensores e tecnologia de

análise de imagens tornou a aplicação de técnicas de cinética e cinemática

facilmente possíveis de serem realizadas tanto em laboratórios como a campo. Após

extensivas pesquisas dos fundamentos e metodologias nos diferentes aspectos da

locomoção dos cavalos, a biomecânica equina pode ser considerada atualmente

uma ciência madura que pode fornecer aplicações práticas na quantificação e

prevenção da claudicação, e na avaliação do casqueamento, treinamento e

desempenho. Estes avanços são muito importante para que a comunidade científica

possa considerar os projetos de pesquisa aplicados e popularizar as novas

descobertas para a indústria do cavalo. Desde a publicação de Leach e Crawford

(1983), na qual os autores descreveram as diretrizes potenciais para o futuro da

pesquisa relacionada a locomoção equina, muitos objetivos foram alcançados.

Entretanto, o número de aplicações concretas disponíveis para treinadores,

cavaleiros, criadores e Médicos Veterinários ainda é muito pequena comparada a

quantidade de trabalhos realizados. Para a melhoria desta situação, visando a

quantificação e avaliação de desempenho, um grande esforço tecnológico é

necessário utilizando todo o conhecimento que vem sendo obtido na locomoção

equina para criar aplicações que possam ser utilizadas a campo (BARREY, 1999).

2.3 MÉTODOS CINEMÁTICOS

Cinemática é resumidamente explicada como o estudo da descrição do

movimento (KEEGAN, 2007). Está principalmente relacionada com características

do movimento de um sujeito e considera as perspectivas de espaço e tempo sem

relacionar as forças envolvidas na movimentação. Uma análise deste tipo, detalha a

movimentação, determinando o quão rápido um objeto se move ou quão alto e longe

ele se transporta. Como resultado, os interesses da cinemática se concentram na

posição, velocidade e aceleração. Esses dados de deslocamento podem ser obtidos

de qualquer segmento anatômico como o centro de gravidade do corpo, centros de

rotação ou extremidades dos membros (GODFREY et al., 2008).

21

A cinemática pode também ser definida por mudanças na posicão de

segmentos do corpo no espaço, durante um período de tempo específico. O

movimento é descrito quantitativamente por variáveis lineares e angulares que

relacionam tempo, deslocamento, velocidade e aceleração, e usualmente são

avaliadas com a utilização de câmeras de alta resolução (BARREY, 2008).

A técnica mais popular utilizada no estudo da cinemática equina é a gravação

videográfica combinada a análises por programas comerciais ou sistemas ótico-

eletrônicos baseados na emissão e detecção de luzes visíveis ou infravermelhas.

Porém estes sistemas são caros, complicados e com uso restrito a locais fechados e

quando utilizados em locais abertos apresentam um limitado números de passadas a

serem avaliadas (NANKERVIS; HODGINS; MARLIN, 2008).

Métodos cinemáticos fornecem diversos parâmetros com relação a

mobilidade articular, como por exemplo as variações de ângulos durante o ciclo da

passada. Estes tipos de análises descrevem quantitativamente os sinais clínicos. O

alto custo e a manutenção técnica dos sistemas de análise de movimento limitam

este tipo de aplicação ao ambiente laboratorial (CLAYTON, 1986; DEUEL;

SCHAMHARDT; MERKES, 1995; GALISTEO et al., 1997; POURCELOT et al.,

1997).

Um sistema de múltiplas câmeras pode ser utilizado para capturar o

movimento de marcadores de pele em 3 dimensões (3D) apresentando alta acurácia

em esteira de alta velocidade. O mesmo método a campo porém torna-se limitado

devido ao pequeno número de passadas obtidas por coleta e a necessidade de um

controle cuidadoso dos níveis de luminosidade. Câmeras portáteis podem também

ser utilizadas para a captura de dados contínuos em 2 dimensões (2D), entretanto a

câmera precisa ser movimentada ao lado do cavalo ou as imagens necessitam de

correção nos momentos em que o animal se movimenta para longe do câmera

(PFAU et al., 2007).

A avaliação cinemática da locomoção de equinos por meio da utilização de

câmeras é um método acurado e confiável na identificação e quantificação das

claudicações. Entretanto, devido ao campo de detecção limitado das câmeras, a

análise de locomoção por filmagens só pode ser realizada confiavelmente em

cavalos restritos a se movimentarem em esteiras (KEEGAN et al., 2002).

22

2.4 MÉTODOS CINÉTICOS

A cinética é explicada como o estudo da ação das forças (KEEGAN, 2007).

Esta examina as forças que atuam sobre um sistema, como por exemplo as forças

que atuam no corpo humano gerando movimento. A análise cinética pode fornecer

informações sobre como o movimento é produzido ou como um posicionamento é

mantido. Estas análises são mais difíceis de serem avaliadas pois algumas forças

não podem ser verificadas apenas pela observação dos efeitos gerados, como por

exemplo as forças resultantes de uma estrutura muscular interna (GODFREY et al.,

2008).

A cinética é composta por força, energia, trabalho, aceleração e velocidade;

valores estes que podem ser diretamente mensurados por sensores específicos,

placas de força e dinamômetros (GODFREY et al., 2008).

Sensores de pressão podem ser acoplados nas ferraduras ou em placas de

força. As placas de força apresentam as vantagens de gerarem informações sobre a

amplitude, orientação e as coordenadas no ponto de aplicação da força e o

momento exato que ocorrem estes eventos. Em contrapartida a área de

sensibilidade da placa para registrar estes dados precisamente é pequena

(aproximadamente 0,5 m2) e é necessário portanto um controle visual da região de

contato do casco com a placa (BARREY, 1999). Uma alternativa à utilização das

placas de força seria a utilização dos sensores de pressão acoplados nas ferraduras,

porém este método, além de apresentar uma menor acurácia, aumenta o peso e

espessura das mesmas podendo interferir nos padrões normais de locomoção.

Ishihara, Bertone e Rajala-Schultz (2005) avaliaram a associação entre a

graduação subjetiva de claudicação e os parâmetros cinéticos das passadas, com a

utilização de placas de força em animais com claudicação induzida nos membros

anteriores. Foram utilizados 32 equinos nos quais a claudicação foi induzida na

articulação metacarpo falangeana através de injeções intra articulares de

lipopolissacarídeo. Os animais foram avaliados, subjetivamente e pela placa de força

(8 repetições), antes e 12, 18 e 24 horas após a indução. Foram calculadas a

sensibilidade e especificidade da análise cinética na detecção da presença ou não

de claudicação e 13 variáveis cinéticas foram calculadas entre as passadas do

23

mesmo animal e entre os animais por meio do coeficiente de variação. As

graduações subjetivas de claudicação foram significativamente associadas a maioria

dos parâmetros cinéticos. O pico de força vertical e o impulso apresentaram o menor

coeficiente de variação entre cada passada e entre os animais e a maior correlação

com a avaliação subjetiva da claudicação. O pico de força vertical apresentou a

maior sensibilidade e especificidade na classificação da claudicação. De acordo com

os resultados, os autores concluíram que o pico de força vertical e o impulso

refletem o maior potencial na quantificação da claudicação e identificação de

anormalidades inaparentes nas passadas dos membros anteriores dos equinos.

Cano et al. (2001) utilizaram a análise cinética para diferenciar as

características de locomoção das raças Andaluz, Árabe e Anglo Árabe.

O primeiro relato da literatura sobre a mensuração experimental da

movimentação dos equinos foi conduzido por Marey1 (1873 apud BARREY, 1999, p.

7) no qual foi avaliado o tempo de cada passada em um método cronográfico, por

meio de acelerômetros pneumáticos.

A análise da aceleração é um método cinético que mensura mudanças

instantâneas de velocidade produzida pela aplicação de uma força a uma estrutura

sólida. Mensurações de aceleração são realizadas utilizando pequenos sensores

(acelerômetros) que podem ser firmemente acoplados ao segmento do corpo a ser

estudado. A mudança na velocidade nos mostra uma aceleração ou desaceleração,

mesmo que o deslocamento seja pequeno. As principais vantagens da utilização de

transdutores acelerométricos são a simplicidade da técnica de mensuração e o baixo

custo dos equipamentos. (BARREY, 2008; THOMSEN et al., 2010a).

Nos últimos anos, o uso de acelerômetros na quantificação de padrões de

locomoção tem aumentado principalmente devido a acurácia das mensurações e

diminuição do tamanho dos sensores. A literatura disponível indica que a

mensuração de parâmetros de locomoção têmporo espaciais tem se demostrado

acurada e fiél em humanos (KAVANAGH; MENZ, 2008).

1MAREY, E. J. (Ed.). La machine animale: locomotion terrestre et aérienne,. 2nd ed., Paris: Librairie Gerner Baillere et Cie.,

1873. p.145–86.

24

Uma das abordagens utilizadas para a análise de movimento envolve o uso

de acelerômetros acoplados ao corpo para verificação da aceleração destes

segmentos durante o movimento. Os benefícios com relação a outros métodos de

avaliação são o baixo custo, possibilidade do uso em ambientes externos, o

tamanho do sensor que não limita a movimentação do membro e a mensuração da

aceleração em três dimensões que elimina erros associados a deslocamentos

diferenciados e dados de velocidade (KAVANAGH; MENZ, 2008).

Diversos tipos de acelerômetros e localizações do acoplamento nos equinos

têm sido estudados visando a padronização e utilização dos mesmos na objetivação

do exame de claudicação. Porém a maior parte dos estudos avalia a movimentação

global do animal, detectando mudanças no centro de gravidade (KEEGAN, 2007).

Segundo Barrey, Landjerit e Wolter (1991) a utilização de acelerômetros

acoplados aos cascos são provavelmente a maneira mais efetiva de mensurar certas

características das passadas dos equinos.

O progresso significativo na utilização da acelerometria para determinação de

padrões de movimentação tanto na área científica como na aplicação clínica, indica

que este método deve ser investigado de forma mais intensa (BERTONE; RAJALA-

SCHULTZ; ISHIHARA, 2005; KAVANAGH; MENZ, 2008).

O uso de monitores comerciais que utilizam os princípios da acelerometria

para quantificação de atividade e gasto de energia tem ganhado popularidade

atualmente (CROUTER; CLOWERS; BASSETT, 2006; POBER et al., 2006).

2.5 ACELEROMETRIA EM HUMANOS

Os primeiros trabalhos investigando a utilização da acelerometria na

locomoção humana foram realizados por Liberson na década de 30, nos quais ele

descobriu que os padrões de aceleração de determinados segmentos do corpo

poderiam revelar informações importantes com relação a movimentações normais e

patológicas (KAVANAGH; MENZ, 2008).

A mensuração direta por acelerometria, tem sido utilizada de forma bem

sucedida em ambientes clínico e domiciliar, no monitoramento constante de

25

pacientes e seus controles. Os dados qualitativos e quantitativos provenientes

destes sensores tornam possível a engenheiros, clínicos e terapêutas trabalharem

conjuntamente no intuito de auxiliar pacientes a superarem suas incapacidades

físicas. A acelerometria tem se provado apropriada e viável na determinação do

movimento em diferentes grupos de pacientes (lombalgia, doença de Parkinson,

obesidade, risco de quedas, insuficiência venosa, derrame cerebral, etc.)

(GODFREY et al., 2008).

Em um estudo que avaliou parâmetros acelerométricos de locomoção de

pessoas portadoras de diferentes condições neurológicas (17 com doença de

Parkinson e 24 com ataxia por diversas causas) comparativamente a 24 indivíduos

saudáveis, demostrou que o dispositivo foi capaz de dividir as pessoas nos dois

grupos. Os pacientes foram equipados com três acelerômetros triaxiais

piezoelétricos (região sacral posterior, região sacral anterior e osso esterno) e um

coletor de dados portátil e foram mensuradas a aceleração e desaceleração anterior,

posterior e médio-lateral. Considerando os resultados desta investigação, a

avaliação por acelerometria pode ser utilizada e demostra ser um exame

complementar simples de estabilidade locomotora para acompanhamento de

pacientes com desordens de movimento, especialmente nos casos onde os

resultados farmacológicos, cirúrgicos ou tratamentos de reabilitação necessitam

serem quantificados. Porém a validade dos resultados deste estudo ainda necessita

ser confirmada em um grande número de pacientes (FAZIO et al., 2013).

Auvinet et al. (2002) após estudarem a locomoção de 282 (144 mulheres e

138 homens) indivíduos saudáveis de diferentes idades (20 - 98) utilizando métodos

acelerométricos, comprovaram que este método de análise demostrou-se eficaz e

útil na prática clínica da avaliação locomotora. Dois acelerômetros uniaxiais foram

acoplados na região lombar dos indivíduas avaliados durante 20,48 segundos de

caminhada em uma pista de 28 metros. Nas mensurações de frequência das

passadas, simetria do passo, regularidade das passadas e harmonia das passadas

não houve diferença entre idade ou sexo. A harmonia médio-lateral da passada foi

diferente entre os sexos. A velocidade de caminhada, tamanho da passada,

atividade crânio-caudal e aceleração bruta no contato do calcanhar, postura e

impulsão inicial foram maiores nos homens comparados as mulheres e começam a

descrescer a partir dos 60 anos nos homens e 70 anos nas mulheres. Os autores

relatam que o dispositivo acelerométrico foi fácil de ser utilizado e não necessita de

26

equipamentos especializados adicionais como em outros métodos de avaliação

biomecânica.

Palmilhas constituídas por um acelerômetro triaxial, dois giroscópios, um

coletor de dados e uma bateria demostraram-se capazes de fornecer dados

suficientes para a reconstrução de padrões de movimentação humanos, sendo o

intuito final da pesquisa a identificação de padrões de movimento que levariam a um

maior indíce de quedas entre a população idosa (JAGOS, 2010).

Outro estudo seguindo a mesma linha de pesquisa, utilizou dez acelerômetros

acoplados simultâneamente em diversas regiões do corpo (tornozelos, joelhos,

ombros, escápulas e pulsos) de 20 pacientes idosos e conseguiu classificá-los em

dois grupos: com risco de queda e sem risco de queda, sendo segundo os autores, o

primeiro passo para o desenvolvimento de um sistema de avaliação de riscos de

queda em idosos, possibilitando estabelecer possíveis tratamentos ou medidas

profiláticas precocemente (CABY et al., 2011).

A avaliação por mensurações acelerométricas com o intuito de diferenciar

idosos com risco de queda e sem risco de queda mostrou-se eficiente e com uma

sensibilidade 20% maior em relação à avaliação geriátrica comum (MARSCHOLLEK

et al., 2009).

Metzinger et al. (2013) avaliaram a estabilidade postural por meio de placas

de força e os padrões de locomoção pela acelerometria de 17 pacientes portadores

de artrite reumatóide e espondilite anquilosante e compararam os resultados com 17

pacientes saudáveis utilizados como grupo controle. Os grupos foram pareados por

idade, altura e peso. Este estudo demostrou diferenças estatísticamente

significativas entre os pacientes e o grupo controle na velocidade de caminhada,

cadência, amplitude das passadas e poder mecânico. Não foram encontradas

diferenças significativas nas características do centro de pressão. Os resultados da

pesquisa demostram que pacientes portadores de artrite reumatóide e espondilite

anquilosante apresentam um andar mais vagaroso com um movimento reduzido do

centro de massa corpórea. Entretanto estes resultados necessitam de comprovação

em um maior número de pacientes.

Djuric-Jovicic, Jovicic e Popovic (2011) avaliaram a utilização da

acelerometria na estimativa dos ângulos absolutos das articulações do joelho e

27

tornozelo de indivíduos normais. Os ângulos absolutos de cada articulação foram

determinados pela diferença entre os sinais de eixos paralelos de dois acelerômetros

montados em uma mesma haste rígida acoplada no membro dos indivíduos

estudados. Os dados foram comparados aos obtidos simultaneamente por meio de

goniômetros (padrão ouro para aferição de ângulos). O método proposto demostrou-

se simples, computacionalmente eficiente e acurado na determinação dos ângulos

do joelho e tornozelo. Segundo os autores do estudo, a acurácia do método é

suficiente para a utilização em diagnósticos rápidos de claudicação, bem como para

a aplicação no controle das passadas.

A velocidade e inclinação do terreno foram mensuradas por meio da utilização

de acelerômetros triaxiais acoplados no calcanhar e região lombar de corredores

humanos. O estudo utilizou 20 indivíduos em testes ao ar livre. As mensuração

acelerométricas permitiram uma estimativa acurada da velocidade de corrida e

inclinação do terreno (HERREN et al., 1999).

A confiabilidade intra e inter-observador e entre passadas da análise da

locomoção humana utilizando acelerômetros acoplados na cabeça, pescoço, tronco

e canela foi comprovada por Kavanagh et al. (2006). Os resultados do trabalho

indicaram alto grau de repetibilidade dos dados utilizando o sistema de acelerometria

sob condições de teste-reteste envolvendo um único ou dois examinadores.

Henriksen et al. (2004) desenvolveram um estudo para determinar a

confiabilidade da análise acelerométrica das passadas de indivíduos saudáveis. A

aceleração foi mensurada durante a caminhada utilizando um acelerômetro triaxial

acoplado na região da coluna lombar. Seis homens e 14 mulheres foram avaliados

no mesmo protocolo dois dias consecutivos. Foram mensuradas a raiz quadrada

média das acelerações, cadência, passo e comprimento das passadas. A conclusão

do trabalho foi que o método foi confíavel e pode ter um potencial expressivo na

análise clínica da locomoção.

28

2.6 ACELEROMETRIA NA MEDICINA VETERINÁRIA

A utilização da acelerometria foi comprovadamente eficiente, rápida, e

econômica na avaliação da locomoção de cães apresentando distrofia muscular do

Golden Retrivier. A utilização da acelerometria demonstrou-se uma ferramenta útil

na avaliação da locomoção dos cães durante testes clínicos, diferenciando animais

saudáveis dos portadores da distrofia muscular (BARTHÉLÉMY et al., 2009).

Com o objetivo de estabelecer um método para estimar a capacidade de

carregar carga em cavalos Japoneses nativos, por meio da análise de movimento

utilizando acelerômetros, 6 éguas foram avaliadas ao passo e trote em linha reta

carregando de 80 a 130 Kg (5 Kg de diferença por teste). Um acelerômetro triaxial foi

acoplado na região do músculo peitoral ascendente e o coletor de dados na região

da cernelha por meio de cintas elásticas. Foram avaliadas a simetria e regularidade

das passadas. Ao trote, os animais carregando 100, 110 e 125 Kg apresentaram

diminuição significativa na simetria e regularidade das passadas comparados aos

dados obtidos com 80 Kg. Segundo os autores os dados implicam que o peso que

pode ser carregado pelos cavalos avaliados deve ser menor que 100 Kg, que

corresponde a 29% do peso vivo destes animais (MATSUURA et al., 2013).

Barrey e Galloux (1997) utilizaram acelerômetros acoplados ao esterno de

equinos com a intenção de correlacionar a técnica de salto com a aceleração dorso-

ventral, incluindo picos de aceleração, duração e frequência das passadas antes,

durante e após o salto.

A padronização das características de locomoção de pôneis de Shetland

foram avaliadas por meio da acelerometria associada a análise cinemática em

esteira de alta velocidade por Back et al. (2002).

Nos últimos anos a utilização da acelerometria tem sido considerada eficiente

tanto na avaliação cinemática da locomoção como na mensuração da vibração

gerada pelo impacto no solo dos membros dos equinos. (BURN; WILSON; NASON,

1997; KEEGAN et al., 2004; RATZLAFF et al., 2005; GUSTAS et al., 2006;

GUSTAS; JOHNSTON; DREVEMO, 2007; THOMASON et al., 2007; CHATEAU et

al., 2009a,b; THOMSEN et al., 2010a).

29

Gustas, Johnston e Drevemo (2007) avaliaram, por meio de acelerômetros

triaxiais acoplados na face lateral da parede dos cascos, o impacto de

desaceleração em dois diferentes pisos (1 cm de areia convencional e areia

sintética). No estudo pôde-se demonstrar que a desaceleração vertical inicial foi

significativamente maior na areia sintética comparativamente a areia comum,

concluindo que diferentes tipos de pisos podem resultar em diferentes padrões de

frenagem dos cascos do cavalo.

A interação do casco com o solo no início da fase de apoio, evento

considerado relevante na etiopatologia de afecções do sistema locomotor, foi

avaliada por Burn (2006). No estudo foram utilizados 3 equinos da raça Puro Sangue

Inglês utilizando um acelerômetro biaxial acoplado na região dorsal do casco do

membro anterior direito e os animais foram avaliados em dois pisos diferentes. Os

resultados do estudo sugerem que a estrutura firme e viscoelástica dos cascos dos

equinos atuam como um absorvente de choques, isolando o restante do membro de

grandes forças de colisão.

O deslizamento do casco dos cavalos no início da fase de apoio no solo, outro

momento considerado relevante para o desempenho e saúde ortopédica dos

animais, foi avaliada por acelerometria e câmeras de alta frequência. Quatro equinos

Franceses de Trote foram avaliados em três sessões de 50 metros, em uma

velocidade de 7m/s em pista de areia úmida e firme. O acelerômetro (piezoelétrico

triaxial) foi parafusado na face dorsal do casco do membro anterior direito dos

animais. Ambos os métodos foram capazes de verificar o deslizamento dos cascos

durante os testes, porém, a avaliação por câmeras, apesar de ser um método

confiável nos testes em piso duro, subestimou os valores de deslizamento

comparativamente aos registrados pelos acelerômetros. Desta forma, segundo os

autores, a acelerometria tornou-se uma melhor solução para a mensuração da

distância de deslizamento dos cascos equinos em condições reais de treinamento

em diferentes superfícies durante o trote em velocidade moderada (HOLDEN-

DOUILLY et al., 2013).

Com a intenção de comparar parâmetros de locomoção em diferentes tipo de

piso (areia de praia molhada firme e macia, seca e asfalto) para o treinamento de

cavalos de trote, Chateau et al. (2010) utilizaram um acelerômetro fixado por

parafusos na parede dorsal do casco e ferradura contendo quatro sensores de força

piezoelétricos no membro anterior direito de quatro cavalos Franceses de Trote. O

30

estudo revelou que quanto mais macio o piso, menor a amplitude de desaceleração

vertical, menor a desaceleração longitudinal (deslizamento ao iniciar a fase de

apoio), menor o comprimento e maior a frequência das passadas.

Acredita-se que pisos inadequados utilizados para o treinamento estão

diretamente relacionado à injúrias do sistema musculoesquelético dos equinos. Para

comparar dois tipos de pisos, um sintético e outro de areia, Chateau et al. (2009a)

utilizaram um acelerômetro triaxial acoplado na parede dorsal do membro anterior

direito de três equinos Franceses de trote. O estudo demostrou que o dispositivo

acelerométrico foi sensível para discriminar as diferenças de parâmetros dos cascos

nos dois diferentes pisos testados. A desaceleração e vibração dos cascos ao

impacto no solo foi menor no piso sintético comparado a areia, sugerindo uma

melhor qualidade de absorção de choque neste piso.

Ratzlaff et al. (2005) avaliaram a relação entre os padrões de aceleração dos

cascos de equinos e as propriedades dinâmicas da pista. Foram utilizados no

experimento oito Puro Sangue Ingleses sadios instrumentados com acelerômetros

acoplados na face lateral dos cascos dos quatro membros e testados sob galope em

quatro sessões, nas quais era adicionada água à areia da pista gradativamente. As

curvas de aceleração foram analisadas para determinar o pico de aceleração

durante a fase de apoio no solo. Os resultados demostraram que quanto menos

molhada a pista (maior taxa de repercussão), menor é o pico negativo de aceleração

dos cascos na fase de apoio no solo.

A avaliação da acurácia e precisão do tempo de contato do casco no solo de

um membro definido, utilizando um sensor inerte acoplado na pelve de dez cavalos

durante o passo e trote em diferentes velocidades e direções foi realizada por Starke

et al. (2012). O sistema de avaliação foi composto por um acelerômetro biaxial e

coletor de dados acoplados ao casco de um dos membros posteriores, um sensor

inerte acoplado acima do sacro, dois GPSs acoplados na nuca e região lombar. O

estudo demostrou sincronicidade entre os componentes utilizados (acelerômetros,

GPSs e sensores inertes) na determinação dos tempos das passadas nos animais

estudados.

Segundo Leleu et al. (2004) a análise da lomocoção tem sido cada vez mais

utilizada no intuito de avaliar as passadas de equinos atletas para fins de seleção e

treinamento. Neste sentido, os autores desenvolveram um teste de locomoção

específico para cavalos de trote utilizando um dispositivo acelerométrico. O

31

dispositivo é constituído de três acelerômetros uniaxiais acoplados no osso externo e

foi testado em oito equinos de trote. O objetivo do estudo foi avaliar a

reprodutibilidade do teste de locomoção e a validação do seu uso na avaliação de

cavalos de trote na raia de corrida. Os animais apresentavam condição de

treinamento semelhantes e a performance dos mesmos foi avaliada em três

momentos durante uma semana. De 25 variáveis analisadas, 23 apresentaram

significativa reprodutibilidade, o que levou os autores a concluírem que o teste de

locomoção foi simples, um método acurado para análise das passadas, bem como

fornece reprodutibilidade nas variáveis das passadas de cavalos de trote em

condições a campo.

Com o objetivo de avaliar a aceleração do casco dos equinos de forma segura

e sem a utilização de sistemas contendo fios em diferentes condições de piso e

treinamento, Ryan, Schaer e Numamaker (2006) desenvolveram um sistema de

aquisição de dados sem fios e miniaturizado capaz de gravar com segurança as

acelerações dos cascos de Puro Sangue Ingleses durante o exercício. O sistema foi

composto por 3 acelerômetros piezoresistentes uniaxiais, um coletor de dados e

uma bateria que foram acoplados na região dorsal dos cascos com cola de

polietileno. As acelerações dos cascos foram aferidas em 6 equinos avaliados em

diferentes pisos. Os autores concluíram que o sistema por eles desenvolvido obteve

sucesso na mensuração da aceleração dos cascos de forma minimamente invasiva

nas avaliações em diferentes pisos e condições de treinamento. Em outro estudo, os

mesmos pesquisadores utilizaram a acelerometria para avaliar a aceleração no

momento do impacto do casco no solo, a aceleração no momento do início da

suspensão do membro e os parâmetros da passada de cavalos de corrida

exercitando-se nas raias utizando ou não ferraduras com aba em pinça. Os dados

obtidos revelaram que as acelerações dos cascos alteram significativamente nos

mesmos cavalos utilizando ou não a ferradura com aba, porém estas alterações não

apresentam correlação entre os animais. Portanto os autores sugerem que mais

estudos sejam realizados no intuito de padronizar as alterações na população de

cavalos de corrida (SCHAER et al., 2006).

Diversos estudos tem seu foco na utilização de acelerômetros para detectar

e quantificar a claudicação dos equinos e várias localizações anatômicas de

acoplamento têm sido utilizadas. Weishaupt, Schatzman e Straub (1993) utilizaram a

32

aceleração vertical da cabeça para quantificar a claudicação e comprovaram que o

grau de amplitude de aceleração da cabeça está relacionado com o grau de

claudicação. Keegan et al. (2004) utilizaram acelerômetros acoplados a cabeça e

sobre a tuberosidade sacral combinados a um giroscópio acoplado ao membro

anterior direito e membro posterior direito. Os giroscópios dos membros foram

conectados a um transmissor de dados no dorso do animal por meio de fios,

aplicações estas que consomem tempo além de poderem causar irritação no animal

e influenciar na sua locomoção. Dois sensores acoplados sobre os tuberes coxais e

um sobre a tuberosidade sacral demostraram-se úteis na detecção de dados de

claudicação dos membros posteriores. Entretanto para o acoplamento dos sensores

na pele da região pélvica é necessária a realização da tricotomia e utlização de

colas, o que pode ser incômodo para alguns animais e proprietários (KEEGAN et al.,

2004; PFAU et al., 2007; CHURCH et al., 2009). Nestes estudos supracitados a

quantificação da claudicação baseou-se no deslocamento vertical adquirido por meio

da integração dupla de dados de aceleração. Thomsen et al. (2010a) utilizaram o

acelerômetro acoplado na região da sela através da utilização de uma cinta elástica,

que foi considerado pelos autores um modelo simples, de fácil acoplamento e que

causa um desconforto mínimo aos animais levando em consideração que a maioria

dos animais estão adaptados a utilização de selas e cintas na mesma região.

Um estudo com objetivo de comparar a acurácia de um método cinemático de

captura de movimentos (ProReflex1) e um método cinético utilizando um sistema de

sensores inertes acoplados à região da cernelha de equinos (Pegasus system2) foi

desenvolvido em oito equinos de diferentes raças e pesos (447 – 588 Kg) avaliados

a passo, trote e duas velocidades de galope em esteira. As frequências das

passadas foram avaliadas simultaneamente pelos dois métodos em todas as

velocidades e não apresentaram diferença estatística (diferença menor que 0,002

segundos) (NANKERVIS; HODGINS; MARLIN, 2008).

Weishaupt et al. (2001) avaliaram a sensibilidade da acelerometria e placas

de força na detecção de claudicações sutís em equinos e comparam estes

resultados com a avaliação ortopédica tradicional. Foram utilizados no estudo 22

equinos avaliados por 3 clínicos veterinários experientes e submetidos a avaliação

1 Qualisys, Suécia 2 European Technology for Business Ltd., Reino Unido

33

em esteira contendo placas de força (acopladas entre a manta de borracha e a

estrutura metálica) e a acelerometria (acelerômetros biaxias acoplados na região do

esterno e sacro) para a determinação do membro claudicante e escore de

claudicação. Houve correlação significativa entre a avaliação clínica e por placas de

força e entre avaliação clínica e acelerometria em determinar se os animais não

claudicavam, apresentavam claudicação em membros anteriores ou membros

posteriores. Para esta mesma classificação citada, não houve correlação

siginificativa entre a avaliação por placas de força e a acelerometria. Em relação à

determinação do membro claudicante, houve apenas correlação significativa entre a

avaliação clínica e por placas de força. Na determinação dos graus de claudicação

não houve correlação clínica entre nenhum dos métodos utilizados. Os autores

concluíram que as avaliações com a utilização tanto de placas de força bem como

por acelerômetros representam uma ferramenta complementar útil na avaliação de

alterações sutís de locomoção, porém as informações adquiridas por meio destes

equipamentos necessitam ser cuidadosamente interpretadas e sempre

correlacionadas com a observação clínica.

Keegan et al. (2002) identificaram as alterações nos padrões de

movimentação de equinos com claudicação induzida utilizando dois acelerômetros

uniaxiais e dois giroscópios.

Posteriormente em outro estudo Keegan et al. (2004) relatam a confiabilidade

da utilização de dois acelerômetros com duas axiais simples, acoplados a um

giroscópio, na identificação e quantificação da claudicação induzida em equinos.

Keegan et al. (2011) avaliaram a repetibilidade de um sistema de avaliação de

claudicação sem fios para equinos. O sistema é composto por um acelerômetro

uniaxial acoplado no ponto mais alto da cabeça, um acelerômetro uniaxial acoplado

na linha média entre os túberes sacrais e um giroscópio piezoelétrico uniaxial

acoplado na face dorsal da falange proximal do membro anterior direito. Foram

avaliados 236 equinos de diferentes idades (2 a 29 anos), diversas raças

apresentando claudicações variadas até grau 3 (1 a 5 – escala proposta pela

American Association of Equine Practioners). Os resultados do estudo mostraram

que o sistema de mensuração da movimentação do tronco em equinos apresenta

repetibilidade sendo esta maior para membros posteriores em relação aos membros

anteriores. Os autores concluem portanto que o sistema de avaliação da simetria

34

dos movimentos de cabeça e pelve é não invasivo, simples, rápido e pode auxiliar a

detecção e avaliação da claudicação de equinos trotando em linha reta. A

repetibilidade do sistema demostrou-se eficiente na investigação da prática clínica.

A utilização da acelerometria na detecção de claudicação foi demostrada por

Barrey e Desbrosse (1996). No estudo o acelerômetro foi acoplado à região do osso

externo, na tentativa de aproximação do centro de gravidade do animal, e a

aceleração dorso-ventral foi aferida de cavalos claudicantes recebidos na Clínica

Veterinária. O intuito do estudo foi verificar se o acelerômetro era capaz de detectar

a presença de claudicação em animais previamente diagnosticados por um

veterinário especialista em equinos. Os autores concluíram que o método foi

consistente na identificação da claudicação na maioria dos animais. Porém com a

utilização do acelerômetro acoplado à região do externo alguns animais não

claudicantes apresentaram assimetria no movimentação especialmente ao passo,

claudicações de membros posteriores foram mais difíceis de serem detectadas

comparadas as de membros anteriores e houve dificuldade na determinação do

lado, direito ou esquerdo, do membro claudicante. Sendo assim, mesmo

apresentando resultados positivos na identificação de alterações de simetria em

animais claudicantes, o local de acoplamento do acelerômetro acarretou na

diminuição na sensibilidade e precisão do teste.

Com o objetivo de avaliar a sensibilidade analítica de um sistema de sensores

inertes na detecção de claudicações bilaterais de membros anteriores de equinos

Keegan et al. (2012) utilizaram 18 equinos (Quarto de Milha e suas cruzas) adultos

com claudicação bilateral de membros anteriores (15 diagnosticados com síndrome

navicular e 3 com sesamoidite). Os animais foram avaliados por um acelerômetro

acoplado na nuca e um giroscópio acoplado na face dorsal da primeira falange do

membro anterior direito. Foram analisadas a assimetria dos movimentos de cabeça e

a somas dos vetores (diferenças entre a altura máxima e mínima da cabeça na

fases direita e esquerda da passada) e a velocidade angular da primeira falange.

Simultaneamente os mesmos animais foram avaliados por meio da utilização de

placas de força. Segundo os autores os resultados sugerem que o sistema de

sensores inertes acoplados em equinos apresentando claudicações bilaterais de

membros anteriores trotando em linha reta apresentou uma sensibilidade analítica

adequada para o uso clínico. Porém estudos adicionais necessitam ser realizados

35

para a determinação da especificidade do sistema e a utilização de apenas 1 equino

não claudicante como controle do ensaio comprometem a confiabilidade dos

resultados e a probabilidade de obtenção de sujeitos falso-positivos.

A simetria global, simetria na fase de apoio das diagonais esquerda e direita e

a diferença entre as fases diagonais esquerda e direita apresentaram alta

repetibilidade verificada por meio da análises de variâncias em equinos

instrumentados com um acelerômetro triaxial piezoelétrico acoplado sobre a décima

terceira vértebra torácica (THOMSEN et al., 2010a).

Thomsen et al. (2010b) utilizou um acelerômetro piezoelétrico triaxial

acoplado sobre a região da vértebra T13 na intenção de avaliar a concordância entre

dois escores de simetria (aceleração do tronco e aceleração durante a fase de apoio

das diagonais esquerda e direita) obtidos pela acelerometria e os escores de

claudicação tradicionais estabelecidos por clínicos de equinos experientes. Seis

equinos saudáveis (4 a 11 anos de idade) foram avaliados antes e após (3, 5, 15,

30, 45 e 60 minutos) a infiltração com 35 ml de solução salina em uma das

articulações metacarpo falangeanas. Os animais foram filmados ao trote (8

passadas) e as claudicações foram avaliadas (escores da American Association of

Equine Practioners) cegamente por dois clínicos experientes. As filmagens não

apresentavam áudio e puderam ser revistas conforme a necessidade dos

avaliadores. A concordância inter-observador neste estudo foi de 70%,

apresentando relação estatisticamente significativa. Os autores concluíram que o

estudo demostrou que os escores de simetria baseados nos dados acelerométricos

podem auxiliar na objetivação e documentação das claudicações em equinos.

Pfau, Witte e Wilson (2005) utilizaram um sistema composto por

acelerômetros, giroscópios e magnetômetros, denominado unidade ou sensores de

mensuração inerte, acoplados na região da cernelha de equinos no intuito de

verificar parâmetros de movimentação (deslocamento, velocidade e aceleração em

três dimensões) ao galope (9m/s) em esteira de alta velocidade. Segundo os

autores, sensores inertes tornam possível a captura de movimentos cíclicos e

apresentam acurácia semelhante aos sistemas óticos de captura de imagens.

36

2.7 TEMPOS DE APOIO E SUSPENSÃO

Os tempos de apoio e de elevação dos membros dos equinos podem ser

avaliados por meio de diferentes métodos, como pela utilização de câmeras de alta

resolução específicas para análise de movimento, placas de força, acelerometria e

dinamometria (CHATEAU et al., 2009b).

Para a análise de movimento, a identificação do período de apoio do membro

no solo é sempre necessária. As placas de força são tipicamente utilizadas para este

fim, sendo a força vertical de reação do solo o padrão ouro para esta determinação

em humanos. Porém, na ausência de placas de força outros métodos podem ser

utilizados para esta determinação (FELLIN et al., 2010).

Estudos com acelerômetros acoplados na parede dos cascos para a detecção

do contato inicial do casco dos equinos com o solo e mensuração da aceleração

associada a este movimento têm sido descritos na literatura. A utilização destes

acelerômetros acoplados nos cascos, com a intenção de avaliar a movimentação

independente de cada membro tem sido avaliada, necessitando porém de mais

estudos específicos (CLAYTON; SCHAMHARDT, 2001; PARSONS; WILSON, 2006;

PARSONS; PFAU; WILSON, 2008).

Dados acelerométricos tanto em humanos como em animais mostram que as

características do sinal do acelerômetro podem ser utilizadas para determinar os

tempos de apoio e suspensão dos membros (WEYAND et al., 2001; WITTE; KNILL;

WILSON, 2004; PARSON; WILSON, 2006).

O tempo de apoio do membro no solo é identificado pelo sinal do

acelerômetro como o início de uma vibração de alta frequência e o tempo de

suspensão ocorre durante o segmento de vibração de baixa frequência. Vários

métodos são utilizados para adquirir os sinais provenientes dos acelerômetros

acoplados aos membros dos animais, incluindo telemetria de sinais analógicos

enviados a um computador (WITTE; KNILL; WILSON, 2004) e cabos ligando os

acelerômetros aos coletores de dados ou diretamente a computadores (BURN;

WILSON; NASON, 1997).

O tempo de apoio inicia-se com o contato do casco no solo e termina no

momento que este casco está completamente fora do solo, quando a fase de

37

suspensão é iniciada. É instintivo supor que a duração do tempo de apoio esteja

diminuída na presença de uma claudicação comparativamente ao tempo de apoio do

membro de um cavalo sadio (KRAMER; KEEGAN, 2004).

Parsons e Wilson (2006) avaliaram a acurácia da mensuração dos tempo de

apoio e tempos de suspensão por acelerômetros acoplados aos cascos de equinos

e o registro dos dados acelerométricos em um gravador MP3. Seis equinos foram

avaliados ao passo e trote em piso de concreto e areia. Segundo os autores os

dados obtidos no estudo demostraram que os sinais de voltagem coletados de

acelerômetros acoplados aos cascos podem ser registrados em um canal de um

gravador MP3 e analisados para a determinação dos tempos de apoio e suspensão

e consequentemente as variáveis de tempo das passadas. Os erros apresentados

pelo sistema aumentaram quanto maior foram os números de passadas coletadas,

portanto este acúmulo de erros deve ser considerado na interpretação dos

resultados. O baixo custo e robustez do sistema tornam possíveis demais estudos

em larga escala dos padrões de locomoção dos equinos.

A utilização de um sistema composto por dois acelerômetros tri-axiais

acoplados no tornozelo mostrou-se confiável na determinação dos tempos de apoio

e tempo de suspensão dos pés em humanos (LEE et al., 2007).

Em laboratório é possivel estudar a locomoção de equinos durante o

movimento em pistas experimentais ou esteiras de alta velocidade. A utilização de

esteiras promove um excelente controle da regularidade das passadas devido a

velocidade e inclinação da mesma serem totalmente controladas pelo operador

(BARREY, 2008). A esteira é extremamente útil para a análise da locomoção equina

porque a velocidade do movimento é controlada, permitindo que as passadas do

cavalo sejam avaliadas na mesma velocidade por diversas metodologias

(CLAYTON; SCHAMHARDT, 2001).

38

3 OBJETIVO

Este estudo tem o objetivo de padronizar e verificar a acurácia da utilização

da acelerometria, utilizando acelerômetros tri-axiais acoplados na face dorsal dos

cascos dos membros anteriores de equinos ao trote em esteira de alta velocidade.

Os tempos de apoio, suspensão e totais foram comparados estatisticamente entre

os mesmos membros, os membros direito e esquerdo do mesmo animal e entre os

animais. Por meio da padronização dos tempos de apoio e tempo de suspensão de

equinos saudáveis (sem claudicação) estes dados poderão ser utilizados

posteriormente na avaliação objetiva da claudicação, tendo em vista que esses

tempos se alteram em animais claudicantes como descrito previamente na literatura.

39

4 MATERIAIS E MÉTODOS

4.1 ANIMAIS

Foram utilizados no experimento 05 equinos adultos, da raça Puro Sangue

Árabe, com idade entre 10 e 20 anos, alojados durante o experimento em baias do

Hospital Veterinário da Universidade de São Paulo, campus São Paulo, alimentados

com feno de Coast Cross e ração comercial. Os animais foram submetidos a um

exame clínico completo incluindo o exame de claudicação segundo Stashak (2005)

para comprovação de que os mesmos encontravam-se hígidos e pudessem ser

incluídos no experimento.

4.2 ANÁLISE ACELEROMÉTRICA

Após o exame clínico os animais foram avaliados ao trote na velocidade de

3,5 m/seg. e inclinação de 0% em esteira de alta velocidade utilizando 1

acelerômetro tri-axial (Wireless BioAmplifier Sytem, Mega Eletronics Ltda.) acoplado

com o auxílio de fita adesiva (Siver Tape, 3M) na região dorsal, 3 cm abaixo da linha

da coroa dos cascos de cada membro anterior (Figuras 2 e 3). Os acelerômetros

utilizados apresentavam peso de 16 gramas, dimensões de 35x35x15 mm e

frequência de banda de 20-500 Hz (Figura 4). Os dados foram coletados durante um

período de tempo de 5 minutos para cada animal e cada membro. Os dados foram

enviados por sistema de Bluetooth a um coletor de dados (Mega Eletronics Ltda.)

(Figura 5) e avaliados posteriormente no programa MegaWin. Foram avaliados neste

experimento o tempo de apoio, o tempo de suspensão e o tempo total das passadas

dos membros anteriores.

40

Figura 2 - Acelerômetros acoplados nos cascos dos membros anteriores

Fonte: (COLLA, S., 2014).

Figura 3 - Acelerômetro acoplado no casco do membro anterior esquerdo com o animal sobre a manta da esteira

Fonte: (COLLA, S., 2014).

Figura 4 - Acelerômetro

Fonte: http://www.megaemg.com/products/bio-amplifier-wba/

41

Figura 5 - Coletor de dados e dois acelerômetros

Fonte: http://www.cranlea.co.uk/index.php?page=shop.product_details&flypage=flypage.tpl&product_ id=189&category_id=59&option=com_virtuemart&Itemid=11

42

5 ANÁLISE ESTATÍSTICA

O número de passadas foi calculado utilizando o programa estatístico Minitab

16 e foi fixado em 120 (n=120) por membro de cada animal. Foram calculadas as

médias, medianas, modas, desvios padrão, variâncias e erros padrão dos tempos de

suspensão, dos tempos de apoio e o tempo total das passadas dos membros

anteriores direito e esquerdo de cada animal avaliado pelo programa Excell 2010.

Os tempos de apoio, tempo de suspensão e tempo total das passadas foram

comparados entre os membros direito e esquerdo dos mesmos animais e utililizou-

se o teste T Student para dados paramétricos e Wilcoxon para dados não

paramétricos. O teste de normalidade utilizado foi o de Saphiro Wilk e quando

necessário retirou-se out liers para que a distribuição dos dados alcançasse a

normalidade. Para a comparação das somatórias dos tempos de apoio, suspensão e

totais dos animais avaliados foi utilizado o teste de Wilcoxon. Para avaliações

realizadas entre animais foi utilizado o método de Kruskal Wallis. Todas as análises

foram realizadas pelo programa estatístico SAS (comando PROC TTEST).

43

6 RESULTADOS

6.1 COMPARAÇÃO ENTRE AS PASSADAS

As médias, medianas, modas, desvios padrão, variâncias e erro padrão dos

tempos de apoio das passadas de cada membro dos animais avaliados estão

demostradas na tabela 1.

Tabela 1 - Médias, medianas, modas, desvios padrão, variâncias e erro padrão dos tempos de apoio das passadas – São Paulo - 2013

Tempo de apoio Média (seg.)

Mediana (seg.)

Moda (seg.)

Desvio Padrão (seg.)

Variância (seg.)

Erro Padrão (seg.)

Animal 1

MAD 0.339 0.339 0.339 0.0081 0.00007 0.00075

MAE 0.334 0.341 0.346 0.0065 0.00004 0.00057

Animal 2

MAD 0.324 0.323 0.032 0.0066 0.00004 0.00060

MAE 0.318 0.317 0.315 0.0050 0.00003 0.00050

Animal 3

MAD 0.330 0.329 0.328 0.0092 0.00006 0.00068

MAE 0.326 0.326 0.326 0.0085 0.00003 0.00051

Animal 4

MAD 0.301 0.293 0.293 0.0913 0.00005 0.00063

MAE 0.280 0.289 0.290 0.0915 0.00008 0.00080

Animal 5

MAD 0.355 0.355 0.357 0.0077 0.00004 0.00056

MAE 0.353 0.353 0.351 0.0061 0.00006 0.00070

Legenda: MAD=Membro anterior direito; MAE=membro anterior esquerdo; seg.= segundos

44


tempos de suspensão das passadas de cada membro dos animais avaliados estão


Tabela 2 - Médias, medianas, modas, desvios padrão, variâncias e erro padrão dos tempos de suspensão das passadas - São Paulo - 2013

Tempo de suspensão

Média (seg.)

Mediana (seg.)

Moda (seg.)


Variância (seg.)

Erro Padrão (seg.)

Animal 1

MAD 0.406 0.406 0.406 0.0131 0.0001 0.0012

MAE 0.406 0.407 0.407 0.0119 0.0001 0.0011

Animal 2

MAD 0.385 0.386 0.387 0.0101 0.0001 0.0009

MAE 0.391 0.391 0.388 0.0085 0.00007 0.0008

Animal 3

MAD 0.323 0.325 0.322 0.0116 0.0001 0.0008

MAE 0.328 0.328 0.328 0.0115 0.0001 0.0009

Animal 4

MAD 0.341 0.349 0.352 0.0910 0.0083 0.0013

MAE 0.362 0.356 0.351 0.0933 0.0087 0.0011

Animal 5

MAD 0.352 0.353 0.353 0.0099 0.0001 0.0009

MAE 0.353 0.352 0.351 0.0109 0.0001 0.0009


45


tempos totais das passadas de cada membro dos animais avaliados estão


Tabela 3 - Médias, medianas, modas, desvios padrão, variâncias e erro padrão dos tempos totais das Passadas - São Paulo - 2013

Tempo total Média (seg.)

Mediana (seg.)

Moda (seg.)


Variância (seg.)

Erro Padrão (seg.)

Animal 1

MAD 0.745 0.747 0.751 0.0119 0.0001 0.001

MAE 0.745 0.748 0.738 0.0121 0.0001 0.001

Animal 2

MAD 0.709 0.708 0.708 0.0087 0.00008 0.00080

MAE 0.709 0.709 0.715 0.0082 0.00007 0.00080

Animal 3

MAD 0.653 0.654 0.653 0.0159 0.0001 0.001

MAE 0.653 0.654 0.65 0.0143 0.0001 0.001

Animal 4

MAD 0.642 0.654 0.642 0.0160 0.0003 0.001

MAE 0.642 0.645 0.648 0.0147 0.0002 0.00120

Animal 5

MAD 0.706 0.706 0.714 0.0119 0.0001 0.001

MAE 0.706 0.706 0.702 0.0124 0.0001 0.00100


46

6.2 COMPARAÇÃO ENTRE OS MEMBROS ANTERIORES DIREITO E ESQUERDO

DO MESMO ANIMAL

Na comparação entre os membros anteriores direito e esquerdo do animal 1 o

tempo de apoio (TA), tempo de suspensão (TS) e tempo total (TT) das passadas não

apresentaram diferença estatística sendo o p = 0,792 (ou seja, 79,2% de chance das

passadas dos membros direito e esquerdo serem iguais) para TA, p = 0,906 para TS

e p = 0,964 para TT.

Os gráficos 1, 2 e 3 demostram a distribuição dos TA, TS e TT do animal 1

respectivamente:

Gráfico 1- Distribuição do tempo de apoio do animal 1 - São Paulo - 2013

Legenda: MA=membros anteriores; 1=MAD; 2=MAE; TAPO= tempo de apoio

Distribuição do TAPO

Per

cen

tage

m

Pe

rcen

tage

m

47

Gráfico 2 - Distribuição do tempo de suspensão do animal 1 - São Paulo - 2013

Legenda: MA= membros anteriores; 1=MAD; 2=MAE; TSUS= tempo de suspensão

Per

cen

tage

m

Per

cen

tage

m

Distribuição do TSUS

48

Gráfico 3 - Distribuição do tempo total do animal 1 – São Paulo - 2013

Legenda: MA= membros anteriores; 1=MAD; 2=MAE; TTOT= tempo total

O tempo de apoio e de suspensão do animal 2 apresentaram diferença

estatística entre os membros, sendo P< 0,0001 para ambos. O tempo total das

passadas não apresentou diferença estatística sendo o p = 0,825.


respectivamente:

Per

cen

tage

m

Per

cen

tage

m

Distribuição do TTOT

49

Gráfico 4 - Distribuição do tempo de apoio do animal 2 – São Paulo - 2013


Distribuição do escore Wilcoxon para TAPO

Esco

re

50

Gráfico 5 - Distribuição do tempo de suspensão do animal 2 – São Paulo - 2013

Legenda: MA=membros anteriores; 1=MAD; 2=MAE; TSUS= tempo de suspensão

Pe

rcen

tage

m

Per

cen

tage

m


51


Legenda: MA=membros anteriores; 1=MAD; 2=MAE; TTOT= tempo total

O animal 3 apresentou diferença estatística entre o tempo de apoio dos

membros direito e esquerdo com p <0,0001, e não apresentou diferença estatística

no tempo de suspensão (p = 0,079) e tempo total (p = 0,611).


respectivamente:

Per

cen

tage

m

Per

cen

tage

m


52



Per

cen

tage

m

Per

cen

tage

m


53



Per

cen

tage

m

Per

cen

tage

m


54



Na comparação entre os membros anteriores direito e esquerdo do animal 4,

o tempo de apoio apresentou diferença estatística (p<0,0001), o tempo de

suspensão não apresentou diferença estatística (p=0,005) e tempo total das

passadas não apresentou diferença estatística (p=0,455).

Os gráficos 10, 11 e 12 demostram a distribuição dos TA, TS e TT do animal

4 respectivamente:

Per

cen

tage

m

Per

cen

tage

m


55




Esco

re

56



Per

cen

tage

m

Per

cen

tage

m


57



Na comparação entre os membros anteriores direito e esquerdo do animal 5,

o tempo de apoio (TA), tempo de suspensão (TS) e tempo total (TT) das passadas

encontraram-se dentro da normalidade e não apresentaram diferença estatística

sendo o p = 0,128 para TA, p = 0,189 para TS e p = 0,838 para TT.

Os gráficos 13, 14 e 15 demostram a distribuição dos TA, TS e TT do animal

5 respectivamente:

Distribuição do escore Wilcoxon para TTOT

Esco

re

58



Pe

rcen

tage

m

Per

cen

tage

m


59



Per

cen

tage

m

Per

cen

tage

m


60



6.3 COMPARAÇÃO ENTRE O TEMPO DE APOIO, SUSPENSÃO E TEMPO

TOTAL ENTRE OS ANIMAIS

As somatórias do tempo de apoio, tempo de suspensão e tempo total dos

membros anteriores direitos e esquerdos de todos os animais foram comparadas,

não apresentando diferença estatística no tempo de suspensão (p=0,074) e total

(p=0,476). A somatória do tempo de apoio entre os animais diferiram

estatísticamente (p=0,009).

O tempo de apoio, suspensão e total foram diferentes estatisticamente entre

os animais (p<0,0001). Os gráficos 16, 17 e 18 apresentam as comparações dos TA,

TS e TT entre os animais respectivamente:

Pe

rcen

tage

m

Per

cen

tage

m


61


Esco

re

1 5 4 3 2

Gráfico 16 - Comparação do tempo de apoio entre os animais – São Paulo - 2013

62

Distribuição do escore Wilcoxon para TSUS

Esco

re

1 5 4 3 2

Gráfico 17 - Comparação do tempo de suspensão entre os animais – São Paulo - 2013

63

Considerando p >0,05 para a ausência da diferença entre os valores obtidos

dos membros anteriores direito e esquerdo o tempo de apoio não foi diferente em 2

animais, o tempo do suspensão não foi diferente em 4 animais e o tempo total das

passadas não diferiu em 5 dos animais avaliados.

Distribuição do escore Wilcoxon para TTOT

Esco

re

2 3 4 5 1

Gráfico 18 - Comparação do tempo total entre os animais – São Paulo - 2013

64

7 DISCUSSÃO

O sistema locomotor equino é de grande importância na medicina esportiva,

sendo o responsável pela maioria dos casos de queda de performance nos animais

atletas. As claudicações acarretam em um alto prejuízo financeiro incluindo gastos

com o Médico Veterinário, medicamentos e tempo de repouso, no qual o animal

deixa possivelmente de gerar lucro ao proprietário, e nos casos mais graves, na

retirada definitiva do indivíduo do esporte.

A complexidade do sistema músculo esquelético, somada aos defeitos de

aprumos e manejos e treinamentos inadequados acarretam muitas vezes em

períodos extensos de repouso ou em aposentadoria precose dos animais que

apresentam enfermidades severas do aparato locomotor.

Diversos métodos semiológicos e clínicos são utilizados na tentativa de

identificar precoce e precisamente lesões ortopédicas que prejudiquem o

desempenho atlético e o bem estar dos equinos, porém, alguns aspectos como por

exemplo a inexperiência do médico veterinário e a índole do animal, algumas vezes

dificultam a precisão diagnóstica e a avaliação da eficácia dos tratamentos

realizados.

Os exames de claudicação convencionais são baseados na subjetividade e

experiência do observador, o que pode acarretar em uma maior porcentagem de

erros cometidos durante os procedimentos realizados.

Em um estudo que estimou a reprodutibilidade de avaliações de claudicação

por múltiplos examinadores, com intervalo de confiança de 95%, a diferença

encontrada nos graus de claudicação (escala AAEP) atribuídos foi de 2.0 graus para

membros anteriores e 2.3 graus para membros posteriores (KEEGAN, 2010).

Atualmente, tem se preconizado o conceito da medicina baseada em

evidências, que consiste basicamente na aplicação do método científico a toda a

prática clínica, eliminando desta forma subjetividades e o víes por parte do

observador. Na medicina humana esta prática vem sendo utilizada por diversos

hospitais de referência e na medicina veterinária este conceito tem sido cada vez

mais aplicado nas atividades clínicas e cirúrgicas.

Devido a grande incidência das enfermidades, dificuldade de diagnóstico e

necessidade de comprovações científicas da eficácia de tratamentos, a utilização de

65

métodos objetivos na avaliação da claudicação dos equinos tem se tornado cada

vez mais comum na medicina veterinária.

As avaliações objetivas de claudicação dividem-se em métodos cinémáticos e

cinéticos. Os métodos cinemáticos baseiam-se na utilização de filmagens por

câmeras de alta resolução. Esta utilização tornou-se bastante popular devido a

facilidade na interpretação das imagens que são as mesmas verificadas durante o

exame de claudicação convencional, porém com maior sensibilidade e

detalhamento. O incoveniente da utilização das imagens cinemáticas são o alto

custo dos equipamentos, a necessidade de condições de iluminação adequadas e a

pequena quantidade de passadas que conseguem ser captadas durante um exame.

Os métodos cinéticos consistem na utilização de sensores que captam sinais

provenientes dos movimentos do animal, sendo estes pressão, aceleração, rotação,

flexionamentos e deslocamentos. Dentre estes métodos, as placas de força

contendo sensores de pressão foram e são amplamente utilizadas na avaliação

biomecânica dos equinos devido a sua alta precisão na obtenção e avaliação dos

dados coletados. Porém as desvantagens deste método são o alto custo dos

equipamentos, necessidade de instalação adequada, impossibilidade de

portabilidade do sistema e dificuldade em coletar dados.

Diante deste cenário, a utilização de sensores portáteis na avaliação

biomecânica dos equinos tem sido pesquisada com maior frequência nos últimos

anos. Dentre estes sensores destam-se os acelerômetros, que conseguem aferir a

aceleração do segmento do corpo ao qual estão acoplados, apresentam baixo custo,

portabilidade, resistência e relativa simplicidade na interpretação dos dados.

A medicina humana tem utilizado a acelerometria com diversas finalidades e a

mesma apresenta uma tendência a se tornar o padrão ouro para avaliação

biomecânica em pacientes e atletas.

Na medicina veterinária, principalmente nos equinos, a acelerometria tem sido

pesquisada de forma promissora, com diversas finalidades e locais de acoplamentos

dos sensores acelerométricos.

No presente estudo a utilização do sistema Bioamplifier da empresa Mega

Eletronics demostrou-se de fácil aplicação na obtenção dos dados acelerométricos.

O programa MegaWin de avaliação dos dados foi eficaz na obtenção dos tempos de

apoio, tempo de suspensão e tempos totais em milisegundos das passadas dos

animais estudados no modelo proposto. O sistema de transmissão de dados dos

66

acelerômetros via bluetooth mostrou-se vantajoso tendo em vista que os animais

movimentaram-se sem a possível alteração nos padrões de locomoção devido a

presença de cabos em contato com a pele dos mesmos. Outra vantagem do sistema

sem fios é a posssibilidade da aquisição de dados a campo, tendo em vista que o

coletor de dados consegue receber os sinais emitidos com uma distância de até 30

metros.

O acoplamento dos acelerômetros na face dorsal dos cascos com o auxílio de

fita adesiva demostrou-se prática, segura e eficaz para a obtenção dos dados de

movimentação dos membros do equino, como descrito por Witte, Knill e Wilson

(2004).

Aparentemente, a utilização da acelerometria para obtenção dos dados de

passada dos equinos demonstrou-se mais precisa quando comparada aos dados

obtidos por câmeras de captura de imagens devido a sensibilidade e precisão em

detectar alterações na acelerações dos cascos.

Os valores obtidos no estudo apresentaram-se muito próximos dos valores

obtidos anteriormente por outros autores.

A média encontrada neste estudo dos tempos de apoio foi de 0,327

segundos, tempos de suspensão 0,365 segundos e tempos totais das passadas de

0,692 segundos. O tempo de apoio representou 47,25% e o tempo de suspensão

52,75% do tempo total das passadas; aproximando-se dos dados obtidos por

Clayton (2004) os quais foram 0,350 e 47% para tempo de apoio, 0,400 e 53% para

tempo de suspensão e 0,750 segundos para tempo total das passadas. Morales et

al. (1998) encontraram por meio da utilização de videografias a média dos tempos

de apoio de 0,278 segundos, suspensão 0,361 segundos e total de 0,639 segundos.

A diferença entre os tempos obtidos provavelmente estão relacionados a diferença

de porte e raça dos animais utilizados nos estudos.

Witte, Knill e Wilson (2004) compararam dados obtidos por placas de força e

por acelerômetros e encontrou uma média de erro de 0,230 segundos e 0,350

segundos para o tempo de apoio e o tempo de suspensão respectivamente entre os

dois métodos utilizados. A mesma média de erro foi encontrada por Parson e Wilson

(2006) utilizando o método acelerométrico.

Os resultados obtidos neste estudo demostraram que houve diferença

estatística entre os membros anteriores direito e esquerdo nos tempos de apoio em

3 animais e suspensão em 1 animal. Pórem esta diferença encontrou-se em poucos

67

milésimos de segundo o que possivelmente não apresenta significância biológica

para a aplicabilidade clínica.

68

8 CONCLUSÃO

Após a avaliação e discussão dos resultados obtidos neste estudo, podemos

concluir:

• O método acelerométrico foi capaz de identificar com eficácia os tempos de

apoio, suspensão e tempo total dos equinos a trote em esteira de alta

velocidade.

• Os equipamentos e programas utilizados demonstraram-se eficientes na

obtenção e análise dos dados acelerométricos.

• O local de acoplamento dos acelerômetros na face dorsal do casco mostrou-

se eficaz na obtenção dos dados prospotos neste trabalho.

69

REFERÊNCIAS

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SANDRO COLLA - teses.usp.br · físicos excessivos ou repetidos somados às deficiências de aprumos e nutrição ... Os equinos são superatletas que frequentemente sofrem injúrias