A análise da cinemática articular do joelho apresenta-se como fator fundamental na compreensão da função musculoesquelética e mecânica articular. No âmbito clínico, a avaliação do padrão normal de parâmetros biomecânicos, permite a obtenção de valores de referência para comparações com diferentes grupos de indivíduos lesados ou submetidos à cirurgia. Dessa forma, o presente estudo tem como objetivo mapear a normalidade de parâmetros biomecânicos da articulação do joelho, obtidos no plano sagital, durante a extensão do joelho em cadeia cinética aberta, sem carga, utilizando videofluoroscopia. Especificamente, pretende estimar o comportamento do centro de rotação tibiofemoral e patelofemoral, distância perpendicular do ligamento patelar e efetiva dos extensores de joelho, torque de resistência do segmento perna-pé, força do ligamento patelar, força do músculo quadríceps e força de contato patelofemoral, razão entre a força do ligamento patelar e a força do músculo quadríceps, razão entre a força de contato patelofemoral e a força do músculo quadríceps, pressão patelofemoral e tilt patelar ântero-posterior. Para a determinação dos parâmetros biomecânicos foram obtidas imagens radiográficas dinâmicas, por meio de videofluoroscopia, a partir da análise da articulação do joelho no plano sagital, de vinte e cinco indivíduos, executando três repetições do exercício de extensão de joelho em cadeia cinética aberta, sem carga externa aplicada à tíbia. As imagens obtidas foram reproduzidas e digitalizadas utilizando uma placa de captura da marca Silicon Graphics 320. Foram desenvolvidas rotinas computacionais utilizando o software Matlab para processamento e análise dos dados. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente utilizando-se o pacote estatístico SPSS, versão 13.0. Foram plotados os valores obtidos para cada parâmetro em função do ângulo de flexão do joelho, para todos os indivíduos da amostra, e realizada uma análise de regressão entre as variáveis interpoladas, obtendo-se respectivo intervalo de confiança e coeficiente de determinação (r2). A partir dos resultados obtidos, foram verificadas correlações muito forte, forte e regular entre os parâmetros do estudo e o ângulo de flexão do joelho, indicando a possibilidade de mapear a normalidade dos parâmetros cinemáticos e cinéticos da articulação do joelho. / The kinetic and kinematics analysis of the knee joint is considered to be of prime importance in the understanding of the musculoskeletal function and joint mechanics. In the clinical scope, the biomechanics evaluation of the normal standard of biomechanics parameters, allow the attainment of indexes of reference for compare different groups of injured individuals or submitted to surgery. On this way, the present study has as the main goal estimate the normality of biomechanics parameters of the knee joint, gotten in the sagittal plane, during the knee extension in open kinetic chain, without load, by means of videofluoroscopy. Specifically, it intends to estimate how the tibiofemoral and patellofemoral rotation center behave, the patellar ligament moment arm and the effective moment arm of the knee extensors muscle group, the resistance torque of the segment leg-foot, patellar ligament force, quadriceps muscle force and patellofemoral joint contact force, the ratio between the patellar ligament force and quadriceps muscle force, the ratio between patellofemoral joint contact force and quadriceps muscle force, patellofemoral pressure and the anteroposterior patellar tilt. For the determination of these biomechanics parameters, dynamic radiographic images had been gotten, by means of videofluoroscopy. From the analysis of the knee joint in the sagittal plane, from twenty-five individuals, performing three repetitions of the knee extension exercise in open kinetic chain, without applied external load to the tibia. The gotten images had been reproduced and digitalized using a capture plate - Silicon Graphics 320. There been developed specific computational routines using Matlab software for processing and analysis of the data. The gotten data had been analyzed statistically using the statistical package SPSS, version 13.0. The gotten values for each parameter related to the knee angle of flexion had been plotted, for all the individuals of the sample, and carried through an regression analysis between the interpolated variables, getting respective reliable interval and coefficient of determination (r2). In the light of these findings, correlations had been verified to be strong, very strong and also very regular among the parameters of the present study and the angle of knee flexion, indicating the possibility of estimate the normality of the kinematic and kinetic parameters of the knee joint.

Submitted by MARCUS VINÍCIUS DANIELI null (mvdanieli@hotmail.com) on 2016-03-27T21:45:38Z No. of bitstreams: 1 MARCUS DANIELI - TESE DOUTORADO final.pdf: 6960713 bytes, checksum: 56e8937d8630da03708a88bc3972f48e (MD5) / Rejected by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: O título presente na ficha catalográfica está diferente do título que consta na capa do trabalho. Por favor, corrija as informações e realize uma nova submissão Agradecemos a compreensão. on 2016-03-28T17:52:00Z (GMT) / Submitted by MARCUS VINÍCIUS DANIELI null (mvdanieli@hotmail.com) on 2016-03-29T23:39:53Z No. of bitstreams: 1 MARCUS DANIELI - TESE.pdf: 6987024 bytes, checksum: b5d4ed4a0e5713184b0232dd23c5b974 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-03-30T12:55:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 danieli_mv_dr_bot.pdf: 6987024 bytes, checksum: b5d4ed4a0e5713184b0232dd23c5b974 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-30T12:55:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 danieli_mv_dr_bot.pdf: 6987024 bytes, checksum: b5d4ed4a0e5713184b0232dd23c5b974 (MD5) Previous issue date: 2016-02-02 / A estrutura da cartilagem hialina é muito complexa e por possuir poucas células e não ter vasos sanguíneos, linfáticos ou nervos, tem seu potencial de cicatrização muito limitado. Lesões da cartilagem hialina do joelho são muito comuns, e seu tratamento representa um grande desafio. As opções cirúrgicas disponíveis atualmente para essa lesão, como condroplastia, microfraturas, mosaicoplastia ou transplante autólogo de condrócitos, ainda não tem resultados satisfatórios, principalmente em longo prazo. O Plasma Rico em Plaquetas (PRP) vem sendo usado na ortopedia desde os anos 90 para estimular a cicatrização dos tecidos, devido ao seu potencial de concentrar fatores de crescimento no local desejado. O objetivo da aplicação do PRP seria estimular um melhor ambiente de cicatrização. Em cartilagem o PRP tem sido usado no tratamento de osteoartrose e como coadjuvante em técnicas de tratamento de lesões condrais. Porém a literatura ainda apresenta resultados duvidosos em relação a aplicação do PRP em cirurgias de cartilagem. Essa tese apresenta a aplicação cirúrgica do PRP em pacientes com lesões condrais de joelhos, para avaliar se esse tratamento pode ter o efeito de acelerar e/ou melhorar o resultado cirúrgico destes pacientes. A tese foi dividida em três partes, sendo a primeira a revisão da literatura sobre tratamento de lesões condrais e sobre o plasma rico em plaquetas em ortopedia, a segunda parte um artigo sobre a comparação da avaliação das lesões condrais do joelho pela artroscopia comparada à ressonância nuclear magnética e a terceira e última parte é o trabalho principal que analisa o efeito da aplicação cirúrgica do PRP em lesões condrais do joelho. / The hyaline cartilage structure is very complex, with few cells, and without blood and lymphatic vessels or nerves. This makes the healing potential very limited. Knee cartilage injuries are very common, and its treatment is a major challenge. Surgical options available nowadays like chondroplasty, microfractures, mosaicplasty and autologous chondrocyte transplantation still doesn’t have satisfactory results, mainly in long term. Platelet-Rich Plasma (PRP) has been used in orthopedics since the 90’s in order to stimulate tissue healing, because of its potential to concentrate platelet derived growth factors in the target place. The goal of the PRP application is to stimulate a better healing environment. PRP has been used in cartilage to treat osteoarthritis and to support treatment techniques for chondral injuries. However, the literature is still doubtful regarding the surgical results with PRP application. This thesis presents the PRP application in patients with knee chondral injuries to evaluate if this treatment is able to accelerate the healing process and/or to improve the surgical results in these patients. The thesis was divided into three parts, the first one is a literature review about chondral injuries treatments and platelet-rich plasma in orthopedics; the second part is a manuscript comparing the chondral injuries evaluation by arthroscopy and magnetic resonance imaging; and the last part is the main article that analyses the effect of PRP surgical application in knee chondral injuries.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:18:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1712.pdf: 5064252 bytes, checksum: 647945701e4d0e590251529dde0cf771 (MD5) Previous issue date: 2007-06-29 / Financiadora de Estudos e Projetos / Este estudo teve por propósito realizar avaliações eletrogoniométricas da articulação do joelho durante a execução da marcha e avaliações estáticas da postura desta articulação, a fim de fornecer informações cinemáticas dos movimentos dos joelhos em processos de reabilitação e na compreensão da variabilidade presente em seus movimentos. Os estudos I (Mudanças na cinemática do joelho na marcha após treinamento isocinético excêntrico no quadríceps de pacientes submetidos a reconstrução de ligamento cruzado anterior) e II (Pico de torque e cinemática de joelho durante a marcha após treinamento isocinético excêntrico de quadríceps em sujeitos saudáveis) apresentam um enfoque clínico envolvendo a avaliação da aplicação de exercícios para reabilitação tanto em pacientes com reconstrução de ligamento cruzado anterior como em indivíduos saudáveis. Esses estudos foram frutos de uma parceria com o Laboratório de Neurociências Unidade de Plasticidade Muscular (Professora Tânia de Fátima Salvini), cuja temática é atualizar análises de dinamometria isocinética, métodos e técnicas da performance física, em indivíduos com e sem disfunções; aplicar os conceitos da biomecânica ortopédica na avaliação e reabilitação das lesões do sistema músculo-esquelético, por meio da dinamometria isocinética, permitindo a análise de variáveis relacionadas com a função muscular e articular, e da eletromiografia cinesiológica, que permite uma análise funcional do músculoesquelético. Esses estudos nos permitiram identificar uma lacuna exixtente quanto a parâmetros eletrogoniométricos dos movimentos de joelho em população saudável, com e sem pequenas alterações na configuração postural estática. Nos estudos III (Indivíduos que apresentam diferença estática entre os joelhos também apresentam diferença durante a marcha?) e IV (Pequenas alterações posturais do joelho no plano frontal não alteram parâmetros cinemáticos na marcha em mulheres saudáveis) avaliou-se indivíduos saudáveis buscando fornecer informações para enriquecer a caracterização da articulação do joelho, na tentativa de facilitar as tomadas de decisão clínica e preventiva relativas a esta articulação. Estes estudos foram realizados no Laboratório de Fisioterpia Preventiva e Ergonomia (LAFIPE), desta universidade

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1863.pdf: 5855131 bytes, checksum: 34b9c585b1ad7b0d544335d19ed3db45 (MD5) Previous issue date: 2008-06-17 / Financiadora de Estudos e Projetos / Flexible goniometers are useful for direct movement measurements. However issues related to subject-sensor interface can introduce measurement errors. Crosstalk, i.e. the phenomenon that flexion/extension angles affect the varus/valgus angles, and vice versa, is considered as the main drawback of goniometers. It is not well known the effect of the variation between identical sensors and the crosstalk due to endblocks misalignment in frontal and transverse planes. Thus, the objective of this study was to evaluate the effect of these sources of variation to goniometer recordings. A precision jig, for simulating pure flexion/extension angles, was constructed. Goniometer sensors were attached to this jig. In the initial study six biaxial goniometers were evaluated. Each sensor showed a consistent and specific crosstalk pattern. A procedure for correction for the inherent crosstalk, based on polynomial adjust, was proposed and evaluated. This procedure provided a major reduction of the inherent crosstalk. A second study was developed to evaluate the effect of endblocks misalignments. Results showed that varus/valgus misalignments did not cause additional errors for the recordings. Rotation between endblocks was the main source of error. Compensation procedures developed in the first study were applied in this second one, also resulting in crosstalk reduction. These compensations might be required in functional movement recordings to elucidate the crosstalk effect in knee measurements and the impact of the compensation procedures in measures, such as peaks, ranges of motion and movements curves. / A eletrogoniometria flexível é uma ferramenta de medida direta útil para avaliar os movimentos articulares. No entanto, ela requer alguns cuidados específicos, principalmente em relação à interface sensor-indivíduo. O crosstalk, ou seja, o fato de que movimentos realizados exclusivamente em um plano podem ser capturados como um falso registro no plano ortogonal, é considerado a principal fonte de erro do eletrogoniômetro. Não se sabe ainda qual a contribuição de variações entre sensores idênticos e do crosstalk devido ao desalinhamento dos terminais nos planos frontal e transverso. Portanto, este estudo tem por objetivo avaliar a contribuição destas fontes de erro para os registros eletrogoniométricos. Para isto foi desenvolvido um protótipo de precisão que simula movimentos puros de flexão/extensão. Os sensores do eletrogoniômetro foram acoplados neste protótipo. No estudo inicial foram avaliados seis sensores biaxiais. Cada sensor apresentou um padrão consistente e específico de crosstalk. Um procedimento de correção, baseado em ajuste polinomial, foi proposto e avaliado. Este procedimento causou uma redução expressiva dos erros devido ao crosstalk inerente. A partir deste estudo inicial foi realizado o segundo estudo. Os resultados deste segundo estudo indicaram que o desalinhamento em varo/valgo não causou erros adicionais nos registros e a rotação do sensor foi a principal fonte de crosstalk. Parte dos procedimentos de compensação dos erros desenvolvidos no Estudo 1 foram aplicados aos dados do Estudo 2, os quais também reduziram o crosstalk dos sensores. Estas compensações poderiam ser testadas em registros de movimentos funcionais para elucidar o efeito do crosstalk nas medidas cinemáticas do joelho e o impacto dos procedimentos de correção em medidas como picos, amplitudes e curvas de movimento.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:18:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3011.pdf: 2654726 bytes, checksum: 2f9e71ec41aababbd8f53e05772f37da (MD5) Previous issue date: 2010-03-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / ESTUDO 1 : O objetivo do estudo foi avaliar o controle postural de indivíduos com Osteoartrite (OA) de joelho grau I e II no teste unipodal (TU), de olho aberto e olho fechado, analisando as variáveis do centro de pressão (COP): área, amplitude média de oscilação, velocidade, freqüência das forças médio-lateral (ML) e ântero-posterior (AP). Foram avaliados 51 indivíduos, sexo masculino, sedentários, divididos em dois grupos: grupo Osteoartrite (GOA) - 31 portadores de OA no joelho, grau I ou II - critério de Kellgren & Lawrence (51,95±5,81anos) e Grupo Controle (GC) - 20 sujeitos sem dor no joelho e radiografia normal (54,67±7,16anos). Para o TU, os indivíduos permaneceram em apoio unipodal na plataforma de força (BERTEC Mod.) por 30s, por 3 repetições ,em duas condições, olhos abertos e depois com os olhos fechados, enquanto o outro membro inferior permaneceu elevado durante o teste cerca de 90° de flexão de joelho. Os braços permaneceram cruzados sobre o tórax, em direção ao ombro contrário. A freqüência de coleta foi de 100Hz/canal, os dados foram processados em linguagem Matlab (Versão 7.0) por uma rotina específica, com filtro Butterworth e freqüência de corte de 5Hz. Foi realizado o teste de Shapiro Wilks, sendo a distribuição não-normal, a análise intergrupo foi realizada pelo teste de U Mann-Whitney (p≤0.05) utilizando o STATISTICA 7.0. Foi encontrada diferença significativa no TU olho aberto entre os grupos nas variáveis: amplitudeAP (p=0,01). E no TU olho fechado, foi encontrada diferença significativa para amplitudeAP (p=0,008) e velocidadeAP (p=0,03). Nas demais variáveis não foram encontradas diferença significativas. CONCLUSÃO: Nosso estudo sugere que o GOA de joelho difere do controle postural do GC, apresentando nos graus iniciais uma menor oscilação postural em tarefas unipodais sugerindo uma rigidez articular precoce da articulação comprometida como resposta à perturbação da postura. Dessa forma, a doença nos seus graus iniciais, parece modificar o controle postural do membro inferior no teste unipodal. ESTUDO 2 : A Osteoartrite (OA) é uma doença crônico-degenerativa caracterizada pela destruição progressiva da cartilagem. Vários marcadores biológicos são considerados na sua patogenia, entretanto, a quantidade desses marcadores no soro e líquido de indivíduos com osteoartrite permanece inconclusiva, principalmente nos graus iniciais. O objetivo desse estudo foi analisar os marcadores inflamatórios do soro sanguíneo e líquido sinovial de portadores de osteoartrite do joelho. Para isso, foram selecionados 51 indivíduos do sexo masculino, divididos em dois grupos: 1) grupo controle CT (n=20): indivíduos saudáveis e 2) grupo Osteoartrite GOA (n=31): portadores de osteoartrite grau I e II. Todos os indivíduos foram selecionados por meio de avaliação clínica e radiográfica. Foi coletado sangue da fossa antecubital e puncionado o líquido sinovial do joelho para análise de citocinas (TNF--α, IL- 1β, IL-6, IL-8, IL-12, IL-10, TGF-β) pelo método ELISA (Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay). Foi utilizado o teste de U-Mann Whitney (p≤0,05). Foram detectadas no soro as citocinas IL-8 (p=0,84), IL-12 (p=0,21) e o TGF-β (p=0,016) do GOA, tendo apresentado diferença significativa em relação ao grupo controle. No líquido foram detectadas a IL-6 (p=0,73), IL-8 (p=0,27) e o IL-12 (p=0,04) do GOA, tendo apresentado diferença significativa em relação ao GC. Nos graus iniciais da doença pode-se identificar presença de citocinas IL- 12 e TGF-β, que estão relacionadas a transição de processos inflamatórios e envolvidas nos processos iniciais de degradação do tecido diferentemente daquelas encontradas nos graus mais avançados de degeneração. Esses achados podem sinalizar o início da degradação da cartilagem e devem ser investigados para auxiliar no diagnóstico precoce, assim como no acompanhamento da progressão da doença e efetividade de tratamentos. ESTUDO 3 : A Osteoartrite (OA) é a principal causa do dor crônica e incapacidade de membro inferior. O processo inflamatório local perpetua a lesão da cartilagem, acarretando mecanismos de proteção da função nos graus avançados. Desse modo, o objetivo desse estudo foi avaliar a correlação entre a morfometria da cartilagem articular, o grau de sinovite, a presença de citocinas detectáveis no soro e líquido sinovial (LS), e teste de controle postural em portadores de OA graus I e II . Foram avaliados 51 indivíduos, do sexo masculino, de 40 a 65 anos, divididos em dois grupos: GOA com grau I ou II de OA de joelho e GC com joelho saudável. Foram realizado exame de ressonância magnética do joelho, punção do sangue da fossa cubital e do líquido sinovial do joelho, teste de controle postural unipodal com olhos abertos e fechados e teste de manutenção da força excêntrica submáxima para ambos os grupos. Foi encontrada diferença significativa para o grau da sinovite do GOA em relação ao GC (p=0,02) e correlação positiva entre as citocinas do LS em relação ao grau de sinovite e correlação negativa em relação às medidas morfológicas e teste excêntrico submáximo. Por sua vez no soro, as citocinas apresentaram correlação negativa com o teste unipodal e correlação positiva com as medidas morfológicas e teste excêntrico submáximo. Nos graus iniciais da OA já está presente um espessamento da sinóvia, relacionada à presença da IL-6 no LS. Uma vez que os marcadores biológicos apresentam correlação com as atividades funcionais que influenciam o controle postural e neuromuscular, esses poderiam ser utilizados como forma de medida na evolução da capacidade funcional dos portadores de osteoartrite.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1872.pdf: 2189360 bytes, checksum: 2abd7ad9ff1a978b81c319411b4092cb (MD5) Previous issue date: 2008-03-05 / Universidade Federal de Minas Gerais / Human movement recording is a fundamental tool for studies that perform movement analysis which is very useful for Physiotherapy and Biomechanics. However, to obtain high quality movement analysis, reliable and accurate equipments are necessary. In this way, flexible electrogoniometers have shown high reproducibility besides other advantages as low financial cost, readiness of working and bilateral data recording. Nevertheless, these equipments are exposed to errors like: the equipment itself, data acquisition procedures and the crosstalk effect. Thus, two studies (Studies I and II) were carried through. The aim of study (I) was to assess knee movement symmetry on sagittal and frontal planes based on Maupas criterion, absolute symmetry index and on statistical analysis. Nine healthy subjects have taken part in the study. Knee movements were recorded by flexible electrogoniometers attached on both knees. The subjects passed by a familiarization period in the treadmill and, after this, the movements were recorded during 90 seconds at 5,0 Km/h. The recording was partitioned as strides and normalized in time using a routine developed in MatLab. Movement curves were derived from 50 strides. Maximum angle and range of movement were also calculated. Based on Maupas criterion, subjects knees were considered symmetrical for the flexion-extension and valgus-varus movements. However the frontal plane movements showed more variability than sagittal plane movements, what can be due to some crosstalk effect. The aim of study (II) was to evaluate the effect from eletrogoniometer sensors, procedures (consecutive trials) and the knees during gait recordings. Knee flexion-extension and valgus-varus movements were recorded during treadmill walking. The recording was partitioned as strides and normalized in time using a routine developed in MatLab. Curves were derived from 50 strides, and seven conditions were evaluated: one for comparing two sensors; two for comparing two different trials (including variation due to sensor); and four for comparing right and left knee (including variation due to sensors and trials). Mean standard deviations of the differences were calculated. To estimate the variations due to trial and knee, the compound SDs were transformed into variances and split into its components. Differences between normal knees had more influence in determining variation on the results than sensors and trials for most of the subjects. Variation was much higher between knees for valgus-varus than for flexion-extension movements. Individual sensors showed the smaller source of variation. Thus, it is preferable to use different sensors in the same data recording (simultaneous) than use the same sensor in two different recordings (consecutive). / O registro do movimento humano é uma ferramenta fundamental para estudos que realizam análise de movimento, sendo muito utilizado pela Fisioterapia e Biomecânica. Entretanto, para se obter análises de movimento com qualidade, são necessários equipamentos confiáveis e válidos. Nesse sentido, os eletrogoniômetros flexíveis têm apresentado alta replicabilidade, além de outras vantagens como: baixo custo financeiro, facilidade de operação e registro bilateral de dados. Contudo, esses instrumentos são susceptíveis a erros, tais como: as características do próprio equipamento, os procedimentos de coleta de dados e o efeito crosstalk. Dessa forma, dois estudos (Estudo I e II) foram realizados. O objetivo do estudo (I) foi avaliar a simetria angular dos movimentos do joelho, nos planos sagital e frontal, através do critério estabelecido por Maupas, do índice absoluto de simetria e da análise estatística. Nove sujeitos saudáveis participaram do estudo. Os movimentos do joelho foram registrados por eletrogoniômetros flexíveis acoplados bilateralmente nessa articulação. Os sujeitos passaram por um período de familiarização e, em seguida, os movimentos do joelho foram registrados durante 90 segundos a uma velocidade de 5 km/h. O registro foi dividido em passadas e normalizado no tempo usando uma rotina desenvolvida em MatLab. As curvas de movimento foram derivadas de 50 passadas e os ângulos máximos bem como a amplitude de movimento articular foram calculados. A partir do critério proposto por Maupas, os joelhos dos sujeitos foram considerados simétricos para os movimentos de flexo-extensão e valgo-varo. Entretanto, os movimentos do plano frontal apresentaram maior variabilidade do que os movimentos do plano sagital, o que pode ser resultado de algum efeito crosstalk do sensor. O objetivo do estudo (II) foi avaliar o efeito dos sensores do eletrogoniômetro, dos procedimentos (coletas consecutivas) e da articulação do joelho nos registros da marcha. Os movimentos de flexo-extensão e valgo-varo do joelho foram registrados durante caminhada em esteira. Os registros foram divididos em passadas e normalizados no tempo usando uma rotina desenvolvida em MatLab. As curvas foram derivadas de 50 passadas e sete condições foram avaliadas: uma para comparação dos sensores; duas para comparação de duas diferentes coletas (incluindo a variação do sensor), e quatro para comparação entre os joelhos direito e esquerdo (incluindo a variação dos sensores e coletas). Os desvios padrão médios das diferenças foram calculados. Para estimar as variações devido às coletas e à articulação do joelho, os desvios padrão compostos foram transformados em variâncias e seus componentes isolados. Diferenças angulares entre joelhos direito e esquerdo foram responsáveis pela maior fonte de variação dos resultados quando comparados a sensores e coletas para a maioria dos sujeitos. A variação foi muito maior entre joelhos para os movimentos de varo-valgo do que para a flexo-extensão. Sensores individuais apresentaram a menor fonte de variação. Assim, é preferível usar diferentes sensores na mesma coleta de dados (simultânea) do que usar o mesmo sensor em dois registros diferentes (consecutivos).

Exercícios em cadeia cinética aberta e cadeia cinética fechada tem sido propostos para a reabilitação no pós operatório de reconstrução do ligamento cruzado anterior. Não há consenso na literatura de qual o tipo de exercício é mais apropriado e ao mesmo tempo seguro, não pondo em risco o procedimento cirúrgico. O propósito deste estudo foi verificar os efeitos de programas de exercícios em cadeia cinética aberta e fechada em relação ao deslocamento tibial anterior, perimetria da coxa e torque muscular dos extensores e flexores do joelho de indivíduos em pós operatório de reconstrução do ligamento cruzado anterior e de indivíduos normais. Vinte e seis sujeitos (idade: 18-50 anos; sexo: masculino e feminino) foram divididos em quatro grupos. Dez indivíduos submetidos à cirurgia de reconstrução do ligamento cruzado anterior foram divididos em dois grupos (n=5): um para programa de reabilitação em cadeia cinética aberta e o outro em cadeia cinética fechada. Os outros dezesseis indivíduos sem lesão de ligamento cruzado anterior foram divididos (n=8) da mesma forma que os grupos anteriores. Para a análise do deslocamento tibial anterior foi realizado o teste de Lachman, através do Stryker Knee Laxity Tester. A medida da perimetria da coxa foi realizada a 5cm, 10cm, 15cm e 20cm acima da borda superior da patela. O torque produzido pelos extensores e flexores do joelho foram determinados através do dinamômetro isocinético CYBEX Norm. Todos os grupos realizaram três sessões por semana de exercícios em cadeia cinética aberta ou fechada conforme o seu grupo correspondente, durante 12 (doze) semanas. Os resultados obtidos dos dados do teste quando foram comparados aos dados do reteste mostraram que: (1) no deslocamento tibial anterior não houve diferença significativa em nenhum dos grupos estudados; (2) na perimetria os grupos de ligamento cruzado anterior normal não apresentaram diferenças significativas nos seus valores e nos grupos de pós operatório de ligamento cruzado anteior houve aumento significativo em algumas medidas, mas só no grupo de cadeia cinética fechada que se evidenciou o efeito do treinamento; (3) todos os grupos, com exceção do ligamento cruzado anterior normal em cadeia cinética aberta apresentaram diferenças significativas para o torque dos extensores e flexores do joelho. Ao comparar os efeitos dos exercícios em cadeia cinética aberta com os em cadeia cinética fechada não encontrou-se diferenças significativas entre os grupos. Os resultados desta investigação sugerem que os efeitos produzidos pelos exercícios em cadeia cinética aberta e em cadeia cinética fechada são similares para as três variáveis estudadas. / Open kinetic chain and closed kinetic chain exercise have been proposed for the rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstruction. There is no agreement in the literature, however, which method produces better results. The purpose of this study was to verify the effects of exercise programs using these two methods, specifically with respect to the anterior tibial displacement, thigh perimeter and the torque of the knee extensor and flexor muscles of healthy subjects and patients with anterior cruciate ligament reconstruction. Twenty six subjects (age: 18-50; gender: male and female) were assigned to into four groups. Ten subjects had anteior cruciate ligament reconstruction (patient group) and were divided in two groups (n = 5): one for the open kinetic chain rehabilitation program, and one for the closed kinetic chain program. The remaining sixteen subjects (healthy group) were assigned (n = 8) to the same groups as the patients. Anterior tibial displacement was assessed using a the Stryker Knee Laxity Tester; trofism was measured by means of limb circunference at four distinct levels and the knee extensor and flexor moments were obtained with the Cybex NORM isokinetic dynamometer. All groups performed three sessions per week of open or closed kinetic chain exercise, for 12 weeks. The results obtained when the data recorded for the test were compared with the data obtained for the retest showed: (1) no significant difference for the anteior tibial displacement, for all groups; (2) no significant difference for trofism for the healthy group for both open and closed kinetic chain. For the two groups of patients significant differences were observed in some measurements, although the effects of training were observed only for the closed kinetic chain; (3) all but the open kinetic chain, healthy groups, showed significant differences for the torque of the knee extensor and flexor muscles. When the results obtained for the open kinetic chain were compared with the results obtained for the closed kinetic chain no significant differences were found. The findings of this investigation suggest the effects produced by open kinetic chain and closed kinetic chain are similar for the three variables studied.

A osteoartrite de joelho caracteriza-se por um processo degenerativo da cartilagem articular e do osso subcondral, com a presença de processo inflamatório, dor, rigidez, fraqueza muscular, e que leva a uma incapacidade funcional. É uma doença degenerativa e incapacitante, e que necessita de reabilitação funcional para a melhora do indivíduo. Nos casos mais avançados, pode ser realizada a substituição da articulação degenerada por uma prótese. A cirurgia de artroplastia total de joelho pode levar o indivíduo a uma melhora funcional (redução da dor, com conseqüente melhora da capacidade de ativação do quadríceps por redução da inibição muscular reflexa, e possivelmente aumento na capacidade de produção de força do músculo) e a uma melhora da qualidade de vida. Em função disso o objetivo do presente estudo foi comparar as razões de torque e de ativação muscular dos flexores e extensores do joelho e a qualidade de vida e a dor entre indivíduos com osteoartrite de joelho (n=20) e indivíduos com artroplastia total de joelho (n=13). As razões de torque e de ativação dos músculos flexores e extensores de joelho foram avaliados durante contrações isométricas voluntárias máximas no ângulo de 60º, e contrações isocinéticas concêntricas e excêntricas nas velocidades de 60º/s e 180º/s. As razões de torque foram calculas a partir da divisão do valor do pico de torque flexor pelo extensor, e as razões de ativação da mesma forma, porém pela divisão do valor RMS do sinal EMG do músculo BF pelo valor RMS (Root Mean Square) dos músculos VL, RF e VM. As razões musculares foram comparadas entre os grupos e correlacionadas com o questionário Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC). Os escores do WOMAC e a dor (obtida através da escala visual analógica de dor) foram comparados entre os dois grupos. O grupo artroplastia obteve menores escores no WOMAC quando comparado ao grupo osteoartrite (p=0,022), o que indica melhora da qualidade de vida após a artroplastia total de joelho. O grupo artroplastia também apresentou menor intensidade de dor que o grupo osteoartrite (p=0,014). Tanto as razões de torque quanto as de ativação foram semelhantes entre os grupos. Uma correlação positiva foi encontrada entre as razões de torque isocinético convencional e o WOMAC para o grupo osteoartrite, nas velocidades de 60º/s (r=0,501 p=0,025) e 180º/s (r=0,863 p=0,0001). Isso demonstra que indivíduos com aumento das razões de torque, ou seja, maiores desequilíbrios musculares, apresentaram piora da qualidade de vida. Os resultados deste estudo apoiam a hipótese de que a técnica cirúrgica de artroplastia total de joelho propicia uma redução da dor e uma melhora da qualidade de vida. No entanto, não produz uma melhora na funcionalidade do sistema neuromuscular conforme demonstrou a análise das razões de torque e de ativação dos músculos flexores e extensores do joelho. / The knee osteoarthritis is characterized by a degenerative process of the joint cartilage and of the subcondral bone, with an inflammatory process, pain, joint stiffness, muscular weakness, leading to functional incapacity. It is a degenerative disease, which incapacitates the individual and needs functional rehabilitation. In the most advanced cases, the replacement of the joint is accomplished by the surgical implantation of a prosthesis. The total knee replacement surgery leads the patient to functional improvement (reduction of the pain, increasing muscle force production capacity, and possibly improvement the muscle unbalance) and an improvement of the quality of life. Therefore, the purpose of this study was to compare the muscle torque ratios and the activation ratios of the knee flexor and extensor muscles, as well as the quality of life and the pain intensity amongst patients with knee osteoarthritis (n =20) and patients with total knee replacement (n =13). The torque and activation ratios of the flexor and extensor muscles were evaluated during maximal voluntary isometric contractions at a knee joint angle of 60º, and during maximal voluntary isokinetic contractions (concentric and eccentric) at the angular velocities of 60º/s and 180º/s. The torque ratios were calculated by dividing the maximal peak torque value of the knee flexor muscles by the corresponding knee extensors torque value. The activation ratios were calculated in a similar way, by dividing the RMS values of the biceps femoris muscle by the RMS (Root Mean Square) values of the knee extensor muscles (i.e. vastus lateralis, rectus femoris and vastus medialis). All ratios (torque and activation) were compared between the two groups and correlated with the Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC) questionnaire. The activation ratios showed a similar behavior as the torque ratios for all four muscles studied, and there was no difference for these ratios between the two groups. The WOMAC scores and the pain scores (obtained by the pain visual analog scale) were compared between the two groups. The total knee replacement group obtained smaller scores in WOMAC when compared to the osteoarthritis group (p =0,022). This indicates improvement in the quality of life after the total knee replacement surgery. Patients from the total knee replacement group also presented smaller pain than the osteoarthritis group (p =0,014). A positive correlation was observed between the conventional isokinetic torque ratios and the WOMAC for the osteoarthritis group at the angular velocities of 60º/s (r=0,501 p =0,025) and 180º/s (r =0,863 p =0,0001). This indicates that patients with increased torque ratios, or in other words larger muscular unbalances, also present worsening of the quality of life. The results here presented support the idea that the total knee replacement produces a reduction in pain and an improvement in the quality of life. However, it does not improve the knee functionality as the torque and activation ratios of the knee flexor and extensor muscles was similar between the two groups.

A análise da cinemática articular do joelho apresenta-se como fator fundamental na compreensão da função musculoesquelética e mecânica articular. No âmbito clínico, a avaliação do padrão normal de parâmetros biomecânicos, permite a obtenção de valores de referência para comparações com diferentes grupos de indivíduos lesados ou submetidos à cirurgia. Dessa forma, o presente estudo tem como objetivo mapear a normalidade de parâmetros biomecânicos da articulação do joelho, obtidos no plano sagital, durante a extensão do joelho em cadeia cinética aberta, sem carga, utilizando videofluoroscopia. Especificamente, pretende estimar o comportamento do centro de rotação tibiofemoral e patelofemoral, distância perpendicular do ligamento patelar e efetiva dos extensores de joelho, torque de resistência do segmento perna-pé, força do ligamento patelar, força do músculo quadríceps e força de contato patelofemoral, razão entre a força do ligamento patelar e a força do músculo quadríceps, razão entre a força de contato patelofemoral e a força do músculo quadríceps, pressão patelofemoral e tilt patelar ântero-posterior. Para a determinação dos parâmetros biomecânicos foram obtidas imagens radiográficas dinâmicas, por meio de videofluoroscopia, a partir da análise da articulação do joelho no plano sagital, de vinte e cinco indivíduos, executando três repetições do exercício de extensão de joelho em cadeia cinética aberta, sem carga externa aplicada à tíbia. As imagens obtidas foram reproduzidas e digitalizadas utilizando uma placa de captura da marca Silicon Graphics 320. Foram desenvolvidas rotinas computacionais utilizando o software Matlab para processamento e análise dos dados. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente utilizando-se o pacote estatístico SPSS, versão 13.0. Foram plotados os valores obtidos para cada parâmetro em função do ângulo de flexão do joelho, para todos os indivíduos da amostra, e realizada uma análise de regressão entre as variáveis interpoladas, obtendo-se respectivo intervalo de confiança e coeficiente de determinação (r2). A partir dos resultados obtidos, foram verificadas correlações muito forte, forte e regular entre os parâmetros do estudo e o ângulo de flexão do joelho, indicando a possibilidade de mapear a normalidade dos parâmetros cinemáticos e cinéticos da articulação do joelho. / The kinetic and kinematics analysis of the knee joint is considered to be of prime importance in the understanding of the musculoskeletal function and joint mechanics. In the clinical scope, the biomechanics evaluation of the normal standard of biomechanics parameters, allow the attainment of indexes of reference for compare different groups of injured individuals or submitted to surgery. On this way, the present study has as the main goal estimate the normality of biomechanics parameters of the knee joint, gotten in the sagittal plane, during the knee extension in open kinetic chain, without load, by means of videofluoroscopy. Specifically, it intends to estimate how the tibiofemoral and patellofemoral rotation center behave, the patellar ligament moment arm and the effective moment arm of the knee extensors muscle group, the resistance torque of the segment leg-foot, patellar ligament force, quadriceps muscle force and patellofemoral joint contact force, the ratio between the patellar ligament force and quadriceps muscle force, the ratio between patellofemoral joint contact force and quadriceps muscle force, patellofemoral pressure and the anteroposterior patellar tilt. For the determination of these biomechanics parameters, dynamic radiographic images had been gotten, by means of videofluoroscopy. From the analysis of the knee joint in the sagittal plane, from twenty-five individuals, performing three repetitions of the knee extension exercise in open kinetic chain, without applied external load to the tibia. The gotten images had been reproduced and digitalized using a capture plate - Silicon Graphics 320. There been developed specific computational routines using Matlab software for processing and analysis of the data. The gotten data had been analyzed statistically using the statistical package SPSS, version 13.0. The gotten values for each parameter related to the knee angle of flexion had been plotted, for all the individuals of the sample, and carried through an regression analysis between the interpolated variables, getting respective reliable interval and coefficient of determination (r2). In the light of these findings, correlations had been verified to be strong, very strong and also very regular among the parameters of the present study and the angle of knee flexion, indicating the possibility of estimate the normality of the kinematic and kinetic parameters of the knee joint.

A osteoartrite (OA) de joelho é uma doença multifatorial que acomete pessoas a partir da terceira década de vida, mas com maior incidência em idosos. Sua classificação é feita baseado em parâmetros clínicos e qualitativos durante uma intervenção médica. Nos casos mais avançados, a cirurgia de artroplastia de joelho envolve não apenas a substituição da articulação por uma prótese, mas também o realinhamento dos segmentos do membro inferior. Nesse caso há a necessidade de uma abordagem mais quantitativa na busca do reposicionamento desta articulação em relação ao eixo de suporte da carga corporal (ESCC). O objetivo deste estudo foi desenvolver uma metodologia de análise que possibilitasse quantificar uma série de parâmetros estruturais e funcionais a partir de imagens da raios-X em sujeitos saudáveis, assintomáticos para OA e em sujeitos com diagnóstico de OA de joelho. Este estudo utilizou-se da classificação adotada por Dejour (1991) para a classificação dos sujeitos em grupos com diferentes graus de OA. A amostra foi constituída de sujeitos de 25 a 80 anos com níveis de grau 1, grau 2 e grau 3 de OA. Além da classificação nos graus, os sujeitos foram separados pela presença ou não de dor em assintomáticos (OA sem dor) e sintomáticos (OA com dor). Imagens de raios-X foram obtidas do membro inferior dos sujeitos. Previamente à obtenção das imagens, um sistema de calibração foi construído com o objetivo de identificar possíveis erros de medidas e corrigi-los. Além disso, o sistema de calibração também foi utilizado na definição exata da metodologia a ser utilizada na obtenção dos exames radiográficos a fim de que a quantificação dos parâmetros estruturais e funcionais de cada membro inferior não apresentasse fatores intervenientes que pudessem mascarar os resultados obtidos de cada imagem digital, possibilitando também a comparação entre os indivíduos. Após a identificação dos fatores de correção das imagens digitais, um programa foi desenvolvido na plataforma Matlab para a identificação das variáveis geométricas dos membros inferiores. Além disso, também foi desenvolvida uma rotina matemática que permitiu calcular, por meio da de decomposição de vetores de força, as cargas que atravessavam cada articulação do joelho. Com estas informações foi possível comparar as variáveis geométricas dos membros inferiores entre os diferentes níveis de OA e também observar por meio de três modelos matemáticos qual a influência destas variáveis no mínimo espaço intra-articular medial (MEIAM), na força no compartimento medial (FCM) e nas estruturas contra-laterais a este compartimento, como o ligamento colateral lateral e trato iliotibial, neste trabalho denominados de força P. Os principais resultados obtidos no presente estudo foram: (1) o desenvolvimento de uma metodologia de calibração de imagens digitais capaz de reduzir os efeitos da ampliação da imagem, corrigindo os valores ampliados aproximando-os dos valores reais; (2) Foi observado que o desalinhamento dos membros inferiores avaliado pelo ângulo que representa a relação entre o quadril, joelho e tornozelo (QJT) tem influência na OA de joelho, assim como o ângulo entre os platôs condilares do fêmur e da tíbia (PC). Visto que quanto maior estes ângulos, menor o mínimo espaço intra - articular medial (MEIAM) e maior os graus de OA. 3) Quando avaliado as variáveis geométricas dos membros inferiores em um teste de regressão linear múltipla, para saber a influência na força do compartimento medial (FCM), na força do ligamento colateral lateral e tracto iliotibial (força P) e no MEIAM, o QJT teve maior poder explicativo tanto para as cargas como o MEIA, confirmando a teoria mecânica. Entretanto o ângulo do colo do fêmur (ACF), apesar de uma baixa participação (6%) que mostrou um grau de importância significativo nos modelos de carga do compartimento e do MEIAM. Assim, embora nós saibamos que os segmentos inferiors ajustam-se mecanicamente em relação a carga, foi observado que o desalinhamento dos membros inferiores é um fator de risco mais importante entre todas as variáveis para o desenvolvimento da OA. / Knee osteoarthritis (OA) is a multifactorial disease that affects people from the third decade of life, but with higher incidence in the elderly. Its classification is based on clinical and qualitative parameters during a medical intervention. In more advanced cases of OA, knee arthroplasty involves not only joint replacement with prosthesis, but also the realignment of the lower limb segments. In this case, there is a need for a more quantitative approach in the pursuit of the joint repositioning in relation to the load bearing axis (LBA). The aim of this study was to develop a methodology that would enable the quantification of a number of structural and functional parameters, using X-ray images, in healthy subjects, asymptomatic for OA and subjects diagnosed with knee OA. This study used the classification adopted by Dejour (1991) to classify the subjects into groups with different degrees of OA. The sample consisted of subjects between 25 and 80 years old, classified with levels 1, 2 and 3 of OA. Besides this classification, subjects were separated by the presence or absence of pain into asymptomatic (OA without pain) and symptomatic (OA with pain). Radiographic images of the lower limb were obtained of the subjects. Prior to obtaining the images, a calibration system was built to identify possible measurement errors and correct them. In addition, the calibration system was also used to define the exact methodology to be used to obtain the images, so that the quantification of structural and functional parameters of each lower limb did not present intervening factors that might mask the results, allowing also the comparison between individuals. After identifying the correction factors of the digital images, a Matlab routine was developed to identify the geometric variables of the lower limbs. In addition, this routine also allowed the calculation, through the decomposition of force vectors, of the loads that cross each knee joint. With this information, it was possible to compare the geometric variables of the lower limbs between different levels of OA and also observe, by means of three mathematical models, the influence of these variables on the medial intra-articular minimum space, on the force in the medial compartment (FMC) and on the contra-lateral structures in this compartment, such as the lateral collateral ligament and the iliotibial tract, called, in this work, P force. The main results of this study were: (1) the development of a calibration methodology for digital images capable of reducing the effects of image magnification, adjusting the values closer to real values; (2) the observation that the misalignment of the lower extremities, evaluated by the angle that represents the relationship between hip, knee and ankle (HKA), has an influence on knee OA, as well as the angle between the condyle plateaus of the femur and the tibia. The larger this angle is, smaller is the medial intra-articular minimum space, and higher are the levels of OA; (3) when evaluating the geometric variables of the lower limbs in a multiple linear regression test, to identify the influence of these variables on the force of the medial compartment (FMC), on the force of the lateral collateral ligament and the iliotibial tract (indicated here as P force) and on the MIAMS it was possible to observe that the HKA showed larger explanatory power for the loads as the MIAMS, confirming the mechanical theory. However, for the angle of the femoral neck (AFN), despite a lower power to explain the dependant variables (only 6%), it still showed a significant importance in the load compartment models and MIAMS. Thus, although we know that the segments adapt or mechanically adjust in response to load, it seems that the lower limb segments alignment is the most important factor amongst all variables as a risk factor for the development of knee OA.