Change of Pronation Angle of the Subtalar Joint has Influence on Plantar Pressure Distribution / Alteração do Ângulo de Pronação da Articulação Subtalar tem Influência na Distribuição de Pressão Plantar: Um Estudo Preliminar

Abstract Several studies have investigated the relationship between heel pronation with plantar pressure during gait. With a degree of variability and influence of the footwear, usually excessive pronation is associated with higher mechanical loads. However, larger loads are commonly associated with pronation. his study aims to compare the plantar pressure distribution among individuals with different pronation angles of the subtalar joint angle during gait with controlled speed. he maximum angle of the subtalar joint was determined by capturing images in the frontal plane and the pressure plant peaks were acquired by EMED pressure platform. he pronated group showed pressure plant peaks significantly higher in the lateral heel area (18%; p=0.031), medial heel (17%, p=0.034), lateral midfoot (30%; p=0.032) and medial midfoot (41%; p=0.018) when compared to the control group. Excessive pronation of the subtalar joint caused changes in plantar pressure distribution, and an increase in pressure plant peaks, especially in the heel and midfoot regions. This demonstrates the need for a specific care of this population, mainly because the increased pressure plant peaks is related to pain in the feet and onset of injuries.

Resumo Diversos estudos investigaram a relação da pronação da articulação subtalar com a pressão plantar na marcha. Com certo grau de variabilidade e influência do calçado, geralmente uma pronação excessiva está associada a cargas mecânicas mais elevadas. Contudo, popularmente se associa qualquer índice de pronação com aumento das cargas. Neste estudo buscamos comparar a distribuição de pressão plantar entre indivíduos com diferentes comportamentos do ângulo de pronação da articulação subtalar durante a marcha com velocidade controlada. O ângulo máximo de pronação da articulação subtalar foi determinado por meio da aquisição de imagens no plano frontal e os picos de pressão plantar foram adquiridos através da plataforma de pressão EMED. O grupo pronado apresentou picos de pressão plantar significativamente mais elevados na região do calcanhar lateral (18%; p=0,031), do calcanhar medial (17%, p=0,034), do mediopé lateral (30%; p=0,032) e do mediopé medial (41%; p=0,018) quando comparado ao grupo controle. A excessiva pronação da articulação subtalar provocou alterações na distribuição de pressão plantar, com aumento nos picos de pressão plantar, principalmente nas regiões do calcanhar e do mediopé. Isto demonstra a necessidade de um cuidado especifico em relação e este público, principalmente pelo aumento dos picos de pressão plantar estar relacionado com dores nos pés e com o surgimento de lesões.

Vertical ground reaction force analysis during gait with unstable shoes / Análise da força vertical de reação do solo durante a marcha com calçado instável

AbstractIntroduction Footwear is no longer just an accessory but also a protection for the musculoskeletal system, and its most important characteristic is comfort.Objectives This study aims to identify and to analyze the vertical ground reaction force in barefoot women and women with unstable shoes.Methodology Five women aged 25 ± 4 years old and mass of 50 ± 7 kg participated in this study. An AMTI force plate was used for data acquisition. The 10 trials for each situation were considered valid where the subject approached the platform with the right foot and at the speed of 4 km/h ± 5%. The instable shoe of this study is used in the practice of physical activity.Results The results showed that the first peak force was higher for the footwear situation, about 5% and significant differences between the barefoot and footwear situation. This significant difference was in the first and second peaks force and in the time of the second peak.Conclusion The values showed that the footwear absorbs approximately 45% of the impact during gait.

ResumoIntrodução O calçado deixou de ser acessório e tornou-se uma proteção para o sistema musculoesquelético, tendo como principal objetivo o conforto.Objetivo O presente estudo tem como objetivo verificar e analisar a componente vertical de reação do solo em mulheres descalço e com calçado instável.Metodologia Participaram deste estudo cinco mulheres com idade de 25 ± 4 anos e massa de 50 ± 7 kg. Para a aquisição dos dados foi utilizado plataforma AMTI. Foram consideradas válidas 10 tentativas de o sujeito abordar a plataforma com o pé direito e na velocidade de 4 km/h ± 5%. O calçado instável deste estudo foi utilizado na prática de atividade física.Resultados Os resultados apresentaram que o primeiro pico de força foi maior para a situação calçado, cerca de 5%, e diferenças significativas entre a situação descalço e com calçado para o primeiro pico de força, segundo pico de força e tempo do segundo pico de força.Conclusão Verificou-se que o calçado absorve aproximadamente 45% do impacto durante a marcha.

Análise biomecânica e histológica de tendões flexores reparados em coelhos usando três técnicas de sutura (quatro e seis passadas) com mobilização ativa precoce / Biomechanics and histological analysis in rabbit flexor tendons repaired using three suture techniques (four and six strands) with early active mobilization

OBJETIVO: Analisar o tempo das suturas, a biomecânica (deformidade entre os cotos tendíneos) e a histologia dos três grupos de reparo cirúrgico tendíneo: Brasil-2 (quatro passadas), com técnica de sutura central em que o nó final se encontra fora do tendão; Indiana (quatro passadas); e Tsai (seis passadas), com técnicas de sutura central em que o nó final se encontra no interior do tendão reparado, associados de mobilização ativa precoce. MÉTODOS: O tendão calcâneo direito de 36 coelhos da raça New Zealand foi escolhido para a análise. Este apresenta calibre semelhante ao tendão flexor humano, o qual tem aproximadamente 4,5mm (variando 2mm para mais ou menos). A amostra selecionada apresentava a mesma massa (2,5 a 3kg) e eram adultos machos ou fêmeas (a partir de 8½ meses de idade). RESULTADOS: Na análise biomecânica, não houve diferença estatisticamente significativa (p > 0,01). Não houve diferença estatística com relação ao tempo cirúrgico na realização das três técnicas de suturas (p > 0,01). Evidenciou-se, qualitativamente e quantitativamente, com a mobilidade ativa precoce, um espessamento da fibra de colágeno em 38,9% dentro do 15º dia e de 66,7% dentro do período do 30º dia (p = 0,095). CONCLUSÃO: Esta investigação serviu para demonstrar que não houve diferença histológica do nó final da sutura central dentro ou fora do tendão reparado, bem como o número de passadas, no que diz respeito à cicatrização, vascularização ou deformidade do tendão no túnel osteofibroso com as técnicas de reparo aplicadas, associados de mobilização ativa precoce.

OBJECTIVE: analyzing suture time, biomechanics (deformity between the stumps) and the histology of three groups of tendinous surgical repair: Brazil-2 (4-strands) which the end knot (core) is located outside the tendon, Indiana (4-strands) and Tsai (6-strands) with sutures technique which the end knot (core) is inner of the tendon, associated with early active mobilization. METHODS: the right calcaneal tendons of 36 rabbits of the New Zealand breed were used in the analysis. This sample presents similar size to human flexor tendon that has approximately 4.5 mm (varying from 2mm). The selected sample showed the same mass (2.5 to 3kg) and were male or female adults (from 8 ½ months). RESULTS: in the biomechanical analysis, there was no statistically significant difference (p>0.01). There was no statistical difference in relation to surgical time in all three suture techniques (p>0.01). With the early active mobility, there was qualitative and quantitative evidence of thickening of collagen in 38.9% on the 15th day and in 66.7% on the 30th day, making the biological tissue stronger and more resistant (p=0.095). CONCLUSION: this study demonstrated that there was no histological difference between the results achieved with an inside or outside end knot with respect to the repaired tendon and the number of strands did not affect healing, vascularization or sliding of the tendon in the osteofibrous tunnel, which are associated with early active mobility, with the repair techniques applied.

Análise do impacto mecânico nas próteses de um sujeito bi-amputado durante a marcha / Mechanic impact analysis in the prostheses of a bilateral lower-limb amputee during the gait

Observa-se o aumento do uso da acelerometria (medida de impactos) na aplicação clínica, especialmente para estudos da marcha acoplando-se os acelerômetros na tíbia. Entretanto, não se tem observado estudos sobre os efeitos dessas vibrações no sistema locomotor de usuários de prótese do membro inferior. O objetivo deste estudo foi medir a quantidade de impacto durante a marcha de um sujeito amputado bilateral transtibial. As coletas foram realizadas durante a marcha do sujeito caminhando a 4 km/h em uma distância de 8 metros com dois acelerômetros piezoelétricos uniaxiais fixados em dois locais distintos da prótese: inicialmente nos encaixes das próteses e posteriormente fixou-se nas hastes metálicas. Utilizou-se estatística descritiva exploratória com Anova One-Way e Post Hoc de Tukey. Constatou-se diferenças significativas com o teste Anova One-Way entre as 10 aquisições em cada local de fixação do acelerômetro. Através do Post Hoc de Tukey observou-se maiores picos de aceleração no encaixe esquerdo (p < 0,005), indicando uma maior admissão de impacto pelo coto esquerdo que possuía maior comprimento. Os maiores picos de aceleração médio encontrados durante a marcha foram: 3,57g para a prótese direita com o acelerômetro fixado na haste metálica e 5,70g para a prótese esquerda com a fixação no encaixe da prótese. Conclui-se que esta metodologia de avaliação pode ser utilizada para acompanhar o processo de reabilitação protética de sujeitos com amputação de membro inferior.

Lately we can experience the increasing use of accelerometers (Shock measurements) in clinical applications, especially in gait studies attaching the accelerometers in the subjects tibia to impact appraisal. However, there are few studies about the effect of those vibrations in the locomotor system of lower limb prosthetic users. The objective of this study was to measure the amount of vibration during the gait in two different spots in both prostheses of bilateral below-knee amputee. For the acquisition we use a gait speed of 4km/h through 8 meters walk with two uniaxial piezoelectric accelerometers set at two different sites of the prostheses. First, the accelerometers were fixed in both prostheses sockets and later they were fixed in the prostheses pylons. We used descriptive statistics exploratory Anova one-way and post hoc Tukey. The One-way Anova test showed significant differences comparing the accelerometer fixation spots. Through the Tuckey Post Hoc we are able to highlight higher accelerations peaks in the left prosthesis socket (p < 0,005) indicating a higher acceptance of vibration stump left it had greater length. The highest average peak acceleration encountered during the gait were: 3.57 g for the right prostheses with the accelerometer fixed to pylons and 5.70 g for the left prostheses fixed of the prostheses ´sockets. This appraisal approach could be used to monitor the prosthetic rehabilitation process of lower-limb amputees.

Comparação da distribuição de pressão plantar em sujeitos com pés normais e com pés planos durante a marcha / Comparison of plantar pressure distribution in subjects with normal and flat feet during gait

O objetivo do estudo/pesquisa foi verificar possíveis relações entre a queda do arco longitudinal medial, mensurada em situação estática pela altura do osso navicular e um conjunto de variáveis relacionadas à distribuição de pressão plantar, mensuradas em situação dinâmica. Participaram do estudo 11 (onze) sujeitos do gênero masculino, comidade média de 21 anos ± 3 anos, massa corporal 74 kg ± 10 kg e estatura 175 cm ± 4 cm. Para aquisição dos dados de Distribuição de Pressão Plantar (Pico de Pressão, Pressão Média, Área de Contato e Carga Relativa), foi utilizado o Novel Emed-AT System com uma taxa de amostragem de 50 Hz e para análise da Altura do Navicular para classificação dos sujeitos em grupos, foi utilizado o protocolo Navicular Drop Test proposto por Brody (1982). Os dados foram comparados a partir dos resultados da aplicação da estatística não paramétrica através do teste U de Mann-Whitney com p ? 0,05. Os resultados demonstraramque os grupos foram significativamente diferentes entre si, na região do mediopé, em todas as variáveis analisadas, sendo que foram encontrados os maiores valores médios no grupo dos indivíduos com os Pés Planos. Também apresentaram diferenças significativas na variável Área de Contato, Carga Relativa, Pico de Pressão Plantar e Pressão PlantarMédia quando comparados os grupos. Os resultados demonstram a importância que se deve dar aos sujeitos com pés planos, pois alterações na Distribuição de Pressão Plantar estão associadas ao surgimento de desconforto e também de lesões.

The aim of this study was to determine the possible relationship between loss of the normal medial longitudinal arch measured by the height of the navicular bone in a static situation and variables related to plantar pressure distribution measured in a dynamic situation. Eleven men (21 ± 3 years, 74 ± 10 kg and 175 ± 4 cm) participated in the study. The Novel Emed-AT System was used for the acquisition of plantar pressure distribution data (peak pressure, mean pressure, contact area, and relative load) at a sampling rate of 50 Hz. The navicular drop testproposed by Brody (1982) was used to assess the height of the navicular bone for classification of the subjects. The results were compared by the Mann-Whitney U test, with the level of significanceset at p ? 0.05. Differences were observed between the two groups in the mid-foot regionfor all variables studied, with the observation of higher mean values in subjects with flat feet. There were also significant differences in contact area, relative load, peak pressure, and mean pressure between groups. The present study demonstrates the importance of paying attentionto subjects with flat feet because changes in plantar pressure distribution are associated with discomfort and injuries.

Adaptação à prótese híbrida de extremidade superior: estudo termográfico de um caso / Adaptation to upper extremity hybrid prosthesis: a thermographic case study

O objetivo do estudo foi verificar, por meio de termografia, a adaptação à prótese híbrida de extremidade superior de um sujeito do sexo masculino, 42 anos, amputado proximal de braço esquerdo. Imagens termográficas foram captadas por uma câmara de infravermelho imediatamente após a retirada da prótese, que vinha sendo usada por 8 horas ininterruptas, e 20 minutos de repouso mais tarde, quando foi alcançado equilíbrio térmico em ambiente a 21°C. As imagens foram adquiridas nos planos frontal anterior, sagital direito e esquerdo, tendo sido definidas e analisadas regiões de interesse em cada uma. Os resultados mostram que as temperaturas das regiões avaliadas reduziram-se em média 0,79°C (p<0,05) após a estabilização térmica. Na região do tórax e na axila contralateral ao coto, por onde passa o tirante de fixação da prótese, constataram-se elevadas temperaturas, coincidindo com queixa de desconforto do sujeito e indicando atrito; temperatura mais alta no ombro anterior homolateral à amputação caracterizou sobrecarga; e baixa temperatura no segmento residual à amputação indicou pouca circulação, assinalando dificuldade de adaptação. Os resultados sugerem que a avaliação termográfica pode contribuir para identificar desconforto de amputados com prótese de membro superior e ser utilizada no acompanhamento de sua reabilitação; no caso, sugere-se ainda o desenvolvimento de materiais de modo a aumentar o conforto na fixação das próteses de extremidade superior.

The aim of this study was to assess, by means of thermography, the adaptat onto upper-extremity hybrid prosthesis by a male subject, 42 years old, with proximal amputation of left arm. Thermographic images were captured by an infrared camera immediately after prosthesis with drawal (which had been used for full 8 hours) and 20 minutes later, when thermal balance was reached, in an environment of constant 21°C. Images were captured of frontal and sagittal planes (both right and left), on which seven regions of interest (ROI) were defined and analysed. Results showed that mean ROI temperatures decreased 0.79°C (p<0,05) after thermal balance was reached. Along the chest strap path and at the sound side axilla – which coincides with subject’s main discomfort complaint – high temperatures were found, indicating friction; high temperature in the ipsilateral to amputation anterior shoulder suggests overload; and low temperature on the residual limb suggests poor circulation, thus pointing to difficulty of adaptation. Results suggest that thermography may contribute to identifying amputees’ discomfort and may be used for monitoring upper-limbprostheses users’ rehabilitation; also, suggestion is made to foster developing new suspension systems in order to increase comfort in securing upper extremity prostheses.

Osteotomia em Chevron modificada: análise preliminar do comportamento baropodométrico / Modified Chevron osteotomy: preliminary analysis of baropodometric behavior

OBJETIVO: Avaliar as características clínicas e baropodométricas da marcha de indivíduos com Hálux Valgo após a osteotomia em Chevron modificada, isolada ou em associação com a osteotomia de Weil. MÉTODOS: FORAM avaliados, antes e três meses após a cirurgia, 27 pés com deformidade leve e moderada. A avaliação clínica incluiu a pontuação da AOFAS e medidas radiográficas. A avaliação baropodométrica foi realizada através da Plataforma Emed-at. As variáveis Pico de Pressão, Integral Pressão-Tempo e Carga Relativa foram calculadas em 10 regiões: calcanhar, mediopé, 1-5º metatársicos, hálux, 2º, 3-5º dedos. RESULTADOS: Após a cirurgia houve aumento na pontuação da AOFAS e redução dos parâmetros radiográficos. A avaliação baropodométrica, após osteotomia em Chevron isolada, demonstrou redução da pressão e da força sob o 1º metatársico e hálux, assim como, aumento dessas variáveis nos metatársicos centrais e laterais. Após a osteotomia em Chevron/Weil ocorreram alterações significativas apenas na região do hálux e dos dedos. CONCLUSÃO: Em curto prazo, a técnica em Chevron modificada promoveu melhora das condições clínicas e dos parâmetros radiográficos. Em relação a avaliação baropodométrica constatou-se uma transferência de cargas da região medial para lateral do antepé, possivelmente pelo curto período de pós-operatório.

OBJECTIVE: To evaluate the clinical and baropodometric characteristics of the gaits of individuals with a hallux valgus deformity after modified Chevron osteotomy, in isolation or in association with the Weil osteotomy. METHODS: Foot evaluation happened before and three months after surgery analyzing 27 mildly and moderately deformed feet. The clinical evaluation included the AOFAS score and radiographic measurements. The baropodometric evaluation was done with the Emed-at platform. Peak of Pressure, Pressure-Time Integral and Relative Load were calculated in 10 different regions of the feet: calcaneous, midfoot, first to fifth metatarsal regions, hallux, second and third to fifth toes. RESULTS: After the surgical procedure, an increase in AOFAS scores and a decrease of radiographic parameters were seen. The baropodometric evaluation, after isolated Chevron osteotomy, showed a reduction in pressure and strength under the first metatarsal and hallux, as well as an increase in the same variables on central and lateral metatarsals. After Chevron/Weil osteotomy significant alterations had only occurred in the region of the hallux and toes. CONCLUSION: In the short-term, the modified Chevron technique promoted improvements in clinical conditions and radiographic parameters. The baropodometric evaluation evidenced a load transference from medial to lateral regions of the forefoot, possibly due to the short postoperative period.

Comparação de protocolos para determinação do ângulo de pronação subtalar / Comparison of protocols for determining the subtalar joint angle

INTRODUÇÃO: Muitos estudos têm analisado a máxima pronação subtalar sem preocupações na escolha do modelo de determinação dessa variável. OBJETIVO: Comparar a máxima pronação subtalar e o seu momento de ocorrência durante a fase de suporte, determinados a partir de dois modelos matemáticos compostos de dois e quatro pontos de referência, respectivamente. METODOLOGIA: Dezesseis corredores participaram de dois testes de economia de corrida em esteira rolante, nas velocidades de 16 e 17 km.h-1. RESULTADOS: Houveram diferenças significativas no consumo de oxigênio entre as velocidades adotadas, contrário aos valores de máxima pronação subtalar e de seus momentos de ocorrência que não apresentaram diferenças significativas entre as velocidades, independente do modelo matemático adotado. Comparando-se os dois modelos matemáticos, os valores de máxima pronação subtalar apresentaram diferenças significativas, independentemente da velocidade. Em contrapartida, os momentos de ocorrências da máxima pronação subtalar não apresentaram diferenças significativas. CONCLUSÃO: A medida da máxima pronação subtalar é influenciada pelo modelo matemático adotado. Entretanto, o momento de ocorrência da máxima pronação subtalar ao longo da fase de suporte independe do modelo.

INTRODUCTION: Many studies have analyzed the maximum subtalar pronation without any concern over the choice of model for determining this variable. OBJECTIVE: To compare the maximum subtalar pronation and its moment of occurrence during the stance phase, determined based on two mathematical models consisting of two and four reference points, respectively. METHOD: Sixteen runners participated in two running economy tests on a treadmill at speeds of 16 and 17 km.h-1. RESULT: The study showed significant differences in oxygen consumption between the speeds adopted, contrary to the values of maximum subtalar pronation and their moments of occurrence, which did not show any significant differences between the speeds, regardless of the mathematical model adopted. Comparing the two mathematical models, the values of maximum subtalar pronation showed significant differences, regardless of speed. However, the moments of occurrence of maximum subtalar pronation showed no significant differences. CONCLUSION: The measure of maximum subtalar pronation is influenced by the mathematical model adopted. However, the moment of occurrence of maximum subtalar pronation during the stance phase is independent of the model.

Fraturas intra-articulares do calcâneo: análise clínica e biomecânica / Intraarticular calcaneal fracture: a clinical and biomechanical analysis

OBJETIVO: Verificar as variáveis de distribuição da pressão plantar de pacientes submetidos a tratamento cirúrgico de fratura de calcâneo e correlacioná-las com duas diferentes vias de acesso cirúrgico. Métodos: Os autores estudaram 15 pacientes com idade entre 20 e 53 anos (média de 40,06 anos) que apresentaram fraturas intra-articulares do calcâneo, submetidos ao tratamento cirúrgico por duas vias de acesso cirúrgico, a via lateral e a via do seio do tarso. Avaliaram a distribuição da pressão plantar, correlacionando essas variáveis com as duas vias de acesso. A avaliação da distribuição da pressão plantar foi rea-lizada através do sistema Pedar (Novel, GmbH, Munique, Alemanha), verificando o pico máximo de pressão do retropé e do antepé do lado fraturado e do lado normal. RESULTADOS: A média das pressões máximas dos plantigramas do retropé dos pés operados pela via de acesso lateral e pela via curta não apresentou diferença estatística entre as duas vias de acesso (t = 0,11; p = 0,91), bem como a média das pressões máximas dos plantigramas do antepé também não mostrou diferença estatística significativa (t = -0,48; p = 0,64). CONCLUSÃO: Os autores concluíram que não houve diferença estatística entre as médias dos picos máximos de pressão do retropé e do antepé do lado operado, comparados com o lado normal, bem como não houve diferença estatística dessas variáveis comparadas com a via de acesso cirúrgico utilizada.

OBJECTIVE: Verify the variables of plantar pressure distribution of patients submitted to surgical procedure for calcaneal fracture, and correlate them with two different surgical approaches. Method: The authors studied 15 patients between 20 and 53 years of age (average 40.06 yrs.) who had intra-joint calcaneal fractures, submitted to surgical treatment by means of two different approaches: the lateral and the sinus tarsi. The authors checked the plantar pressure distribution by correlating these variables with the two different surgical approaches. The plantar pressure distribution was assessed using the Pedar System (Novel, Gmbh, Munich, Germany), by checking the maximum peak of the hindfoot and forefoot pressure on the affected and the normal sides. RESULTS: the mean maximum pressure of the hindfoot plantigram in both approaches showed no statistical difference (t=0.11; p=0.91), as well as the mean maximum pressure of the forefoot plantigram (t=-0,48; p=0,64). CONCLUSION: The authors have concluded that there were no significant statistical differences between the average maximum peak of the hindfoot and forefoot pressure on the affected side as compared to the normal side, and these variables have showed no differences when compared to the surgical approach used.

Avaliação biomecânica das fraturas intra-articulares do calcâneo e sua correlação clínica radiográfica / Biomechanical evaluation of intra articular calcaneal fracture and clinical radiographic correlation

O presente estudo teve o objetivo de oferecer uma avaliação clínica, radiográfica e biomecânica de pacientes com fratura intraarticular de calcâneo, submetidos à redução aberta e fixação interna. A amostra consistiu em 22 pacientes, 20 do sexo masculino e dois do sexo feminino, com idade média de 40,95 (± 11,63) anos. Os autores realizaram avaliações radiográficas do ângulo de Bõhler e Gissane, no pré e no pós-operatório, além de utilizarem a tomografia computadorizada para avaliação da classificação de Sanders. A avaliação da Distribuição da Pressão Plantar foi realizada pelo sistema F-scan. Os resultados clínicos encontrados foram satisfatórios apresentando, pontuação média de 75,5 no critério da AOFAS.. A redução cirúrgica resultou em uma melhora dos ângulos de Bõhler e Gissane. O estudo mostrou diferenças estatisticamente significantes entre o antepé o retropé fraturados no que tange sobre a área de contato, pressão e força de reação do solo. Os valores encontrados para estes parâmetros foram maiores no retropé que no antepé fraturados. A trajetória de Pressão (COP) foi menor no pé fraturado que no pé normal. Encontrou-se correlação entre o Angulo de Gissane após a redução e o Segundo Pico de Força, indicando que quanto melhor a redução deste ângulo , melhor a impulsão. Também encontrou-se a correlação entre a pontuação AOFAS e o Primeiro Pico de Força, mostrando que quanto melhor o resultado clínico melhor o apoio do retropé.

Estudo da preparação de circuitos flexíveis para uso em palmilhas sensorizadas / Study of preparing flexible circuit insoles for use in sensorizadas

An in-shoe pressure sensor system measures the pressure distribution at he foot-shoe intarface. This tecnology has great potential as a useful tool in gait analysis. To be viable, devices for clinical and ergonomics research must meet a satisfactory level of accuracy and precision. Such requirements are deeply connected with the materials and tecnhiques used in their fabrication. In the present work, the fabrication of flexible circuits was studied in detail and is presented as alternative route to inshoe pressure sensor production. Chemical surface preparation for Ni electroless metalization of polyethylene terephalate films without using Cr⁺⁶ based chemicals was studied. The applicability of this method was verified by subsequent metallization process. Thermal analysis was conducted to observe the main thermal transitions and stability so as to optimize the substrate preparation process. X-ray diffraction, EDAX and scanning electron microscopy image analysis were used to understand phase composition and morphology of the polymeric substrate and of the Ni coating growing process...

Efeito da normalização na força de reação do solo durante a locomoção / Effect of standardization in the ground reaction forces during gait

Normalization is a process to remove the effect of a variable into another to decrease its variability. Normalization is also a process to scale a variable. For gait analysis, the most common normalization is to divide Ground Reaction Force by body weight. The objective of this paper is to analyze the effects of normalizalizing a set of ground reaction force parameters. Thirteen adults were the subjects of this study. A force plataform was used to measure the vertical component of ground reaction (vGRF) during stance phase. Twenty samples for each subject were obtained (10 for walking with and other 10 for walking barefoot). For each condition, 5 samples were due to the left support and other 5 were due to the rigth support. Some parameters were calculated using vGRF: intensity, impulse and inclination. The raw signal was filtered with low-pass, 2nd order, zero lag, Butterworth filter at 100 Hz. For statistical analysis, different produres were used: to compare groups, we used two-way analysis of variance; to study the effect of normalization into the signal's variability, we used the principal component analysis. The main results suggest that normalization affects those paraeters, and it is not affected by shoes condiction, chaging the metric among them. However, this is not a pure lenear effect and probably it is also affected by a covariable. We suggest that time is one covariate. We also suggest that other experiments should be run to analyze such effect, considering as covariables gait speed, time, shoes and frequency components.

Análise da percepção sobre estímulos mecânicos durante a corrida e os saltos / Analysis of the perception of mechanical stimuli during running and jumping

The aim of this study is to verify the correlation between load perception and component of Ground Reaction Force (GRF) during running and jumping. GRF and subjective data (Borg's Ratings of Perceived Exertion) were measured during two different conditions: condition 1 (P1) during running on a treadmill, and condition 2 (P2) during landing. Although load impact was not an experimental factor for P1, dynamical variables related to GRE were affected by time (p<0.0001). However, some variables (Fy 1, Dt Fy 1, GC, and 1_75) and load perception were not correlated. Small range of mechanical load variation during P1 did mot allow the quantification of any effect of load impact heights (0.20 up to 0.80 m). There is correlation between load perception and GC (r =.72 and r=0.53, for S1 e S2, respectively), 1_75 (r = 0.74 and r = 0.83, for S1 and S2, respectively), AND Fy 1 (r = 0.56, and r = 0.62). These results show that P2 provides a better resolution for the relation between load perception and mechanical loads applied to locomotor system. As a conclusion, mechanical load intensity affects how quantify load perception.

Influência da altura do salto sobre os percentuais do peso corporal aplicados na base de sustentação durante a postura ereta / Influence of heel height on the percentage of body weight applied to the base of support during stance

The main purpose of this research was to verify the influence of the heel height of different styles of shoes upon the percentual of the body weight (BW) applied to both forepart and backpart of the feet on standing up. This is a descriptive study - comparative, whereas II ladies, spontaneously available, bearing the same age, body mass and height of heels have been analysed, such as: (1) -0.9 cm (negative heel); (2) 0.7 cm (no heel); (3) 5 cm, (4) 5.6 cm, (5) 7.5 cm and (6) 9 cm (the last ones positive heel) and the condition of barefooted has been adopted as reference. The percentuals of the body weight applied to the backpart and forepart of the feet, have been quantified through the vertical component (Fy) of the ground reaction force (GRF) from kinetic analysis done with two force plataforms AMTI. For statistical treatment, it was adopted the test ANOVA One way, post hoc de Tukey, the statistical package SPSS (p<0.05). Accordingly to the results obtained, one can observe that the transference of the transference of the BW from the backpart of the foot into the forepart of the foot, was not proportional to the heel heigth of the shoes. In two out of the six heel heigths (5.6 cm and 9 cm) only on the rigth foot there were significant statistical differences. On the left foot, only in one single heel heigth (5.6 cm) it was observed a transference of the percentual of the BW from the backpart of the upholding sipport, considering the ladies who had been evaluated, the four styles of shoes with different heights of heels (-0.9 cm, 0.7 cm, 5 cm and 7.5 cm) can be adapted to either styles, keeping the average percentual Fy, applied to the forepart and the backpart of the foot, on standing up, when compared to a barefooted condition...

Um estudo de parâmetros antropométricos do pé feminino brasieiro / A study of anthropometric foot Brazilian women

This study has the purpose of approaching the anthropometric parameters of the foot and outstanding the importance of fabrication of shoes with different profiles for each numeration. Though the shoes can be fabricated with more specific characteristics of Brazilian population, and consequently it will contribute for the individual standards of comfort and health. The sample for this study was composed of 1.296 women with ages between 18 and 60 years old, all of them permanently or temporarily resident in the states of Rio Grande do Sul, Santa Catarina and São Paulo. To measure the variables perimeters, widths and heigths, it was used the classic anthropometric method, in wich the perimeters were measured with a fiberglass tape, the heights were measure the lengths, it was used the indirect method (images). All those variables were mesured on the rigth and the left feet. When the relation between the metatarsus top perimeter and the foot length were verified, those variables, wich are continuous, were transformed into tactful variables (intervals) in accordance with the french numeration system. Through the analysis of the results we can conclude that the largest concentration was the interval of foot length measuring 233.3 mm to 246.6 mm, and the most common was the interval of foot length measuring 233.3 mm (24%), and the largest concentration for top metatarsus perimeter was in the interval measuring 225 mm to 245 mm for both feet. The Brazilian sample shows a larger foot lfrontal shaping (perimeters and widths), comparing to the foreigner samples, being related to the large incidence of people who mentioned discomfort in the foot frontal shaping pave the numeration corresponding to the foot length. We verifyed a large variability between the sample pave the numeration corresponding to the foot length...

Análise da marcha na amputação bilateral transtibial: um estudo comparativo entre a interface do pé protético com calçado esportivo e casual / Gait analysis in bilateral transtibial amputation: a comparative study between the interface of the prosthetic foot with sports shoes and casual

Este estudo de natureza descritiva buscou analisar a marcha de um amputado bilateral transtibial estabelecendo comparação entre a marcha dos pés protéticos "descalços" com a utilização de diferentes calçados. As variáveis da marcha estudadas e descritas relacionadas com a componente vertical da Força Reação do Solo (FRS), foram: Primeiro Pico de Força (PPF), Segundo Pico de Força (SPF), Taxa de Aceitação do Peso (TAP), Tempo de Contato (TC), Cadência (CAD), Comprimento da Passada (CP), Tempo da Passada (TP). Em relação aos procedimentos de coleta de dados seguiu-se um protocolo utilizado por Tonon & Avila (2001). Como instrumento de medida utilizou-se o sistema Gaitway™. Os resultados demonstraram que a variável PPF foi maior com a utilização do calçado casual, o SPF atingiu no méximo 1,0 identificando que não houve propulsão através do antepé da prótese, apenas uma retirada da plataforma de força. A taxa de Aceitação do Peso demonstrou maiores valores para os pés protéticos "descalços". Pode-se constatar que o menor Tempo de Contato foi apresentado na marcha com os pés protéticos "descalços" assim como uma maior Cadência. O Tempo da Passada nas três situações de coleta demonstrou-se maior com a utilização do Calçado Casual. Entende-se que a redução de impactos torna-se um critério geral do desenho do calçado e a função deste, tratando-se de amputados de membros inferiores, se traduz em um caráter principalmente preventivo, uma vez que é fundamental a preservação das articulações acima do nível de amputação, a fim de que possa garantir uma marcha independente com qualidade de vida destes pacientes a longo prazo.

Métodos de medição em biomecânica do esporte: descrição de protocolos para aplicação nos centros de excelência esportiva(Rede CENESP-MET) / Measuring methods in biomechanics sport

The evaluation models and protocols which supply with experimental data the movement theories, are still incompleted, just like biomechanical research, which needs standard methods. For a good sport movement evaluation, four different levels emerge: measuring, description, monitoring e analysing the results. In general for all evaluation levels human participation is requested. The concern about improving biomechanical measuring methods refles on the search for more accurate proce dures [ analyse sport movement. The measuring tests and protocois are based on lhe foUowing methods in BÍomecl anthropometry, kinematics. dynamícs and electromyography. Another con cern is to state strategies about standardizing evaluation protoCois for the biomechanicai laboratories associated lo Centros de Excelência Esportiva do Ministério de Esporte e Turismo (CENESP-MET). Those concerns may improve the scientific support for the deveiopment of sport in Brazil

Cinética da locomoção infantil: momentos articulares durante o andar / Kinetica of the children locomotion: joint moments during walking

Children establish their mature walking patterns at approximately five years of age (SUTHERLAND et ai. 1 988), but there are evidences that gait parameters alter with growth. There are few publications about three-dimensional joint kinetics in children. The purpose of this study was to provide data for three-dimensional joint moments during walking in children of six to tenyears old and compare them to adult patterns. Twenty-two healthy children (thirteen girls and nine boys) participated voluntarily in this study. They were dívided into four groups (6-7, 8, 9 and 1O years old) to investigate age-related differences in walking characteristics. Data were obtained using four video cameras synchronized with two force plates in a motion analysis system. Segment parameters, kinematic measurements, and ground reaction force were used to calculate joint moments with the inverse dynamics method. The aspect of curves and coefficient of variation for hip, knee and ankle moments were compared between groups. Walking patterns as observed in joint moment curves for children of six to ten years old are similar to adult and children data previously published in the literature. Higher variability was found for moments in ankle frontal plane. Some differences were found for magnitude in the ten-year-old group. These results provide objective data that can help to understand the human locomotion process in normal and pathological gait.

Gait analysis in amputees with different levels of amputation

Realizou-se um estudo de natureza descritiva, a fim de descrever as características da marcha de Quatro indivíduos com níveis distintos de amputação do membro inferior. Buscou-se também conhecer, por meio de uma entrevista estruturada, informações acerca da etiologia da amputação, principais problemas no pós-cirúrgico, o processo de reabilitação protética dos indivíduos, entre outros aspectos. Utilizou-se, para a análise da marcha, uma esteira instrumentada com duas plataformas de força piezoeletrics - kistier acompanhada de um software Gaitway versão 1.07, composto de uma placa de aquisição dos dados com conversar de 12 bits. Esse software emite relatórios e gráficos das diversas variáveis envolvidas no estudo da marcha como: Primeiro Pico de Força, Segundo Pico de Força, Taxa de Aceitação do Peso, Cadência, entre outros. O tratamento dos dados foi realizado colocando- se as categorias trabalhadas em tabelas, com análise e interpretação desses dados.