Monografia Carolina Tabuas

Faculdade de Engenharia e Universidade do Porto

AAnnlliissee ddaa PPrreessssoo PPllaannttaarr ppaarraa

ffiinnss ddee DDiiaaggnnssttiiccoo

Carolina Sofia Dias Tbuas

Monografia

Mestrado em Engenharia Biomdica

Julho - 2011

AAnnlliissee ddaa PPrreessssoo PPllaannttaarr ppaarraa

ffiinnss ddee DDiiaaggnnssttiiccoo

Carolina Sofia Dias Tbuas

Licenciada em Engenharia Biomdica

Escola Superior de Estudos Industriais e Gesto (2010)

Orientador:

Professor Doutor Joo Manuel R.S.Tavares

Prof. Auxiliar do Departamento de Engenharia Mecnica

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Anlise da presso plantar para fins de diagnstico

iii

TThhee HHuummaann ffoooott

iiss aa mmaasstteerrppiieeccee ooff EEnnggiinneeeerriinngg

aanndd aa wwoorrkk ooff AArrtt

Leonardo da Vinci

1452-1519


IV

Agradecimentos

Ao Professor Doutor e Orientador Joo Manuel Tavares por todo o acompanhamento, dedicao e

compreenso prestados.

Aos meus amigos que sempre me aconselharam e ajudaram em todos os momentos.

Aos meus avs por toda a proteco e por sempre terem acreditado.

Aos meus pais e irm por toda compreenso, ternura e carinho.

AA ttooddooss oo mmeeuu mmuuiittoo oobbrriiggaaddoo!!

CCaarroolliinnaa SSooffiiaa DDiiaass TTbbuuaass


V

Resumo

O p humano ao estabelecer uma interaco permanente com o meio externo est

constantemente a ser alvo da aco de diversas foras interactivas. Estas, com o tempo, podem

comprometer a sua funcionalidade e induzir consequentemente uma alterao na forma como

distribuda a presso ao longo da superfcie plantar. A presena dessas alteraes vai

desencadear o aparecimento gradual de um conjunto de patologias e/ou deformidades plantares

que vo por em causa a sade e qualidade de vida do paciente. De maneira a aprofundar o

conhecimento acerca da estrutura e funo do p, bem como criar novas formas de preveno e

tratamento das diversas patologias e deformidades a que este se encontra associado, foram

desenvolvidos um conjunto de tcnicas e sistemas capazes de efectuar a medio da distribuio

plantar.

Tendo por base o mbito da Engenharia Biomdica na qual a presente Monografia se encontra

inserida, considerou-se relevante efectuar uma reviso bibliogrfica referente ao p humano e a

anlise da distribuio plantar de maneira a perceber como que estes dois conceitos se inter-

relacionam e qual a importncia do seu estudo nesta rea. Com a realizao da Monografia foi

possvel reunir os conceitos base considerados como importantes na formulao de uma anlise

crtica da distribuio da presso e foi igualmente possvel verificar a importncia desta anlise na

criao e implementao de solues que melhorem a distribuio da presso plantar por parte do

paciente. Ainda assim foi possvel concluir que no existem parmetros uniformemente aceites

para avaliar e classificar o p. Tal facto comprova a necessidade de efectuar mais estudos nesta

rea de forma a encontrar no s novos parmetros e ndices de classificao, como tambm um

conjunto de ferramentas computacionais que possibilitem o seu clculo de uma forma automtica.

A presente Monografia permitiu assim desenvolver um background essencial no desenvolvimento

de trabalhos futuros na rea da presso plantar.

Palavras-chave: P humano, Anlise da distribuio da presso plantar.


VI

Abstract

The human foot being in a constant interaction with the foreign environment is constantly being the

target of diverse interactive forces. These, with time, can compromise its functionality and thus

induce some changes in the way the pressure along the sole of the foot is distributed. These

changes cause the gradual appearance of a set of pathologies and/or deformities on the sole of

the foot which will harm the health and the patients quality of life. In order to deepen the

knowledge concerning the structure and function of the foot, as well as creating new forms of

prevention and treatment of the diverse pathologies and deformities above mentioned, a set of

techniques and systems were developed capable of measuring the distribution of the sole of the

feet.

Having to do with subject of Biomedical Engineering, on which this monograph is inserted, it was

considered relevant to do a bibliographical revision of the human foot and the analysis of the sole

of the foot, in order to understand how these two concepts are related and the importance of

studying them in this subject. Having done this monograph it was possible to gather the concepts

that were important in the analysis of distribution of pressure on the sole of the foot. At the same

time we could verify the importance of this analysis on the creation and implementation of solutions

that enhance the distribution of the plantar pressure on the patient. Still, we reached the conclusion

that there arent universally accepted parameters to judge and classify the foot. Thus the need to

research this subject more thoroughly so that not only new parameters for the classification can be

found, but also some new tools that will allow us to automate the process.

The presented monograph became thus an essential tool and a guide in the development of future

research in the field of sole pressure.

Key-words: Human Foot, Analysis of plantar pressure distribution.


VIII

ndice

CAPITULO I INTRODUO .................................................................................................... 11

1.1 Enquadramento ........................................................................................................... 12

1.2 Objectivos ................................................................................................................... 13

1.3 Estrutura ..................................................................................................................... 14

1.4 Contribuies principais .............................................................................................. 15

CAPTULO II- P HUMANO ....................................................................................................... 16

2.1 Introduo ................................................................................................................... 17

2.2 Estrutura Anatmica .................................................................................................... 17

2.2.1 Ossos ............................................................................................................... 17

2.2.2 Articulaes ...................................................................................................... 19

2.2.3 Msculos .......................................................................................................... 20

2.3 Receptores sensitivos cutneos plantares .................................................................. 21

2.4 Arcos plantares ........................................................................................................... 23

2.5 Tipos de footprint......................................................................................................... 25

2.6 Patologias e deformidades plantares........................................................................... 27

2.7 Sumrio ....................................................................................................................... 32

CAPTULO III- ANLISE DA DISTRIBUIO DA PRESSO PLANTAR ................................... 34

3.1 Introduo ................................................................................................................... 35

3.2 Tcnicas de medio .................................................................................................. 37

3.2.1 Tcnicas acumulativas...................................................................................... 37

3.2.2 Tcnicas pticas ............................................................................................... 38

3.2.3 Tcnicas electromecnicas ............................................................................... 39

3.3 Sistemas de medio .................................................................................................. 41

3.3.1 Palmilha ............................................................................................................ 41

3.3.2 Plataforma ........................................................................................................ 43

3.3.3 Caractersticas desejveis na escolha de um sistema ...................................... 45

3.4 Parmetros standards para o estudo da presso plantar ............................................ 46

3.5 Diviso do p em regies anatmicas ......................................................................... 46

3.5.1 Mtodo baseado em critrios geomtricos pr-definidos .................................. 47

3.5.2 Mtodo baseado na inspeco visual ............................................................... 47

3.5.3 Mtodo baseado na utilizao de sistemas de cinemetria ................................ 47

3.6 Sumrio ....................................................................................................................... 48

CAPITULO IV CONCLUSES FINAIS E PERSPECTIVAS DE DESENVOLVIMENTO FUTURO ................................................................................................................................................... 50


IX

ndice de figuras

CAPITULO II P HUMANO

Figura. 2. 1 Ossos do p a)Vista dorsal, b)Vista medial ....................................................... 19

Figura. 2. 2 Articulao Sinovial ........................................................................................... 20

Figura. 2. 3 Movimentos de extenso, flexo, inverso e everso do p .............................. 21

Figura. 2. 4 Transmisso do impulso nervoso ...................................................................... 22

Figura. 2. 5 Arcos longitudinais ............................................................................................ 23

Figura. 2. 6 Arco transversal ................................................................................................ 24

Figura. 2. 7 Index utilizados na medio do arco plantar ...................................................... 25

Figura. 2. 8 Footprint normal ................................................................................................ 25

Figura. 2. 9 Footprint pronada .............................................................................................. 26

Figura. 2. 10 Footprint supinada ........................................................................................... 26

Figura. 2. 11 P diabtico Ulcerao ................................................................................. 27

Figura. 2. 12 P com artrite reumatide ............................................................................... 29

Figura. 2. 13 P com a patologia CharcotMarie-Tooth ....................................................... 30

Figura. 2. 14 Deformidades plantares - p cavo e p plano.................................................. 31

Figura. 2. 15 P varo ............................................................................................................ 31

Figura. 2. 16 P valgo .......................................................................................................... 32

CAPITULO III ANLISE DA PRESSO PLANTAR

Figura. 3. 1 Sistema de palmilha .......................................................................................... 41

Figura. 3. 2 Plataforma de presses ..................................................................................... 43


X

Glossrio de termos

Lateral (externo) em direco oposta linha mdia do corpo (Seeley et al. 2007).

Medial (interno) em direco linha mdia do corpo (Seeley et al. 2007).

Inverso Consiste em virar o tornozelo de modo a que a superfcie plantar do p fique virada

para dentro (lado medial), ficando de frente para o p do lado oposto (Seeley et al. 2007).

Pronao do p - A pronao do p d-se ao nvel da articulao subtalar e tem como resultado

a everso do calcneo associada a uma rotao interna do tlus (Wikipdia 2011).

Supinao do p Oposto da pronao.


11

CAPITULO I INTRODUO

1.1 Enquadramento

1.2 Objectivo

1.3 Estrutura

1.4 Contribuies principais

CAPTULO I - Introduo

12

1.1 Enquadramento

O p humano ao estar permanentemente em parceria com uma superfcie externa encontra-se

predisposto actuao constante de diferentes foras ao nvel da superfcie plantar. Estas podem

desencadear modificaes na sua funcionalidade, originando uma alterao na forma como a

presso plantar distribuda (Abboud 2002; Putti et al. 2008; Monteiro et al. 2010).

Face ao papel crucial que desempenha, o p Humano tornou-se assim alvo de diversos estudos

na tentativa de encontrar solues que impeam a ocorrncia dessas alteraes, uma vez que

estas tm como consequncia o aparecimento de patologias e deformidades ao nvel da

superfcie plantar (Abboud 2002; Putti et al. 2008; Monteiro et al. 2010).

Assim, com o intuito de analisar a presso plantar, foram desenvolvidos um conjunto de tcnicas e

sistemas que permitiram no s a deteco das regies plantares sujeitas a uma maior presso

como tambm o registo e quantificao dos valores de presso que lhe esto associados. A

capacidade dos sistemas em medir a presso plantar tornou-os uma ferramenta crucial na rea da

sade (Keijsers et al. 2009) e consequentemente uma mais-valia para a melhoria da qualidade de

vida do Homem.


13

1.2 Objectivos

A presente Monografia tem como objectivos principais proporcionar uma introduo ao tema que

clarifique os conceitos base a que este est normalmente associado e efectuar uma reviso

bibliogrfica que fundamente a importncia da anlise da distribuio plantar na deteco e

diagnstico de patologias e/ou deformidades plantares.

CAPTULO I - Introduo

14

1.3 Estrutura

De maneira a tornar clara e consistente a Monografia em questo, esta encontra-se em IV

Captulos.

Capitulo II P HUMANO

Neste captulo efectuada uma reviso bibliogrfica acerca do p. Inicialmente feita uma breve

introduo acerca da sua importncia funcional e biomecnica no corpo Humano, salientando o

interesse do seu estudo. De seguida realizada uma pesquisa acerca da estrutura anatmica do

p, de forma a perceber quais os seus componentes, a forma como estes interagem e a sua

importncia na produo de movimentos. Numa terceira parte realizado um breve estudo

relativo aos receptores sensitivos cutneos plantares presentes na planta do p, salientando o

papel destas estruturas no reconhecimento do meio envolvente. Posteriormente dado a

conhecer, de uma forma muito resumida, a importncia dos arcos plantares e a sua classificao,

e na etapa seguinte so dados a conhecer os tipos de footprint produzidos pelo p quando este

entra em contacto com uma superfcie de apoio. Por fim efectuada uma reviso bibliogrfica

referente s patologias e deformidades plantares, de forma a perceber quais os seus sintomas e

manifestaes.

Capitulo III ANLISE DA DISTRIBUIO DA PRESSO PLANTAR

Neste captulo efectuada uma reviso bibliogrfica acerca da distribuio da presso plantar.

Inicialmente efectuada uma introduo na qual salientada a importncia do estudo da anlise

da presso plantar na rea da sade. Seguidamente so dados a conhecer as tcnicas de

medio existentes para analisar a superfcie plantar e os sistemas de medio com maior

aplicabilidade no registo da presso plantar. De seguida foram salientadas as caractersticas

desejveis na escolha de um sistema e os parmetros standards usualmente utilizados na anlise

da presso plantar. Por fim foi salientada a importncia da diviso do p em sub-regies e os tipo

de mtodos utilizados para efectuar essa mesma diviso.

Capitulo IV CONCLUSES E PERSPECTIVAS DE DESENVOLVIMENTO FUTURO Por fim neste captulo so retiradas as concluses relativas ao trabalho elaborado e so

formuladas as perspectivas de desenvolvimento futuro.


15

1.4 Contribuies principais

A presente Monografia rene num nico documento a reviso bibliogrfica necessria para o

estudo da anlise da distribuio da presso plantar.

A sua realizao permitiu no s verificar qual a importncia da anlise da distribuio plantar na

deteco e diagnstico de patologias e/ou deformidades plantares, como tambm na criao e

implementao de solues que melhorem a distribuio da presso plantar do paciente.

CAPTULO II P HUMANO

16

CAPTULO II- P HUMANO

No presente captulo feito um estudo bibliogrfico referente ao p Humano com intuito dar a conhecer, de

uma forma aprofundada, os contedos considerados como mais importantes para uma anlise crtica da

distribuio plantar.

Inicialmente, no primeiro subcaptulo, feita uma breve introduo acerca da importncia funcional e

biomecnica do p no corpo Humano, salientando o interesse do seu estudo;

Seguidamente, no segundo subcaptulo, feita uma pesquisa acerca da estrutura anatmica do p de

maneira a perceber quais os seus componentes, a forma como estes interagem e a sua importncia na

produo de movimentos;

No terceiro subcaptulo efectuado um breve estudo relativo aos receptores sensitivos cutneos

plantares presentes na planta do p, salientando o papel destas estruturas no reconhecimento do meio

envolvente;

No quarto subcaptulo dado a conhecer, de uma forma muito resumida, a importncia dos arcos

plantares e a sua classificao;

No quinto subcaptulo so salientados quais os tipos de footprint produzidos pelo p quando este entra

em contacto com uma superfcie de apoio;

No sexto subcaptulo efectuada uma reviso bibliogrfica referente s patologias e deformidades

plantares, de forma a perceber quais os seus sintomas e manifestaes;

Por fim no stimo e ltimo subcaptulo efectuado um levantamento dos aspectos principais abordados

ao longo do captulo.


17

2.1 Introduo

O p Humano considerado uma das estruturas biomecnicas do corpo humano com maior

complexidade e a nica que actua em parceria com uma superfcie externa. Este, graas s

suas caractersticas, proporciona ao corpo humano uma base estvel que confere, de forma

eficiente, no s o suporte e equilbrio numa fase de apoio mas tambm uma estabilidade

adequada durante o processo da marcha (Monteiro et al. 2010; Ramanathan et al. 2010; Teh et al.

2006; Abboud 2002; Putti et al. 2008; Santos 2008). Contudo, devido actuao constante de

diferentes foras ao nvel da superfcie plantar, a funcionalidade do p fica por vezes de tal forma

comprometida que desencadeia alteraes na distribuio da presso plantar e

consequentemente gera o aparecimento de patologias e deformidades plantares (Abboud 2002;

Putti et al. 2008; Monteiro et al. 2010).

Assim, face ao papel crucial que desempenha, o p tornou-se alvo de diversos estudos na

tentativa de encontrar solues que impeam o aparecimento de alteraes na distribuio plantar

e consequente comprometimento da sua funcionalidade.

2.2 Estrutura Anatmica

A estrutura anatmica do p Humano uma estrutura complexa multi-articular constituda por

diversos componentes que interagem entre si de forma a desempenharem uma determinada

funo, nomeadamente: os ossos, a cartilagem, os tendes, os ligamentos, os msculos, os

nervos e os vasos sanguneos.

Na presente Monografia apenas efectuado um estudo relativo aos componentes usualmente

considerados como mais importantes para a anlise da presso plantar e respectivas concluses

ao nvel de diagnstico mdico.

2.2.1 Ossos

Segundo (Abboud 2002), (Drake et al. 2004), (Seeley et al. 2007) , (Santos 2008) e (Filoni 2009)

o p humano composto por 26 ossos, Figura. 2. 1, divididos por trs grupos distintos: Tarsus,

Metatrsicos e Falanges.

CAPTULO II P HUMANO

18

Tarsus - So 7 ossos e compem a estrutura esqueltica do tornozelo. Encontram-se

organizados em 3 subgrupos: proximais, medial e distais, de acordo com a sua

localizao. O subgrupo proximal consiste em dois ossos largos: Talus (Astrgalo) e o

Astrgalo. O Talus o maior osso do p e encontra-se apoiado sob o calcneo. Articula-se

superiormente com a tbia e o pernio formando a articulao do tornozelo, tambm

conhecida como articulao tbio-trsica e, anteriormente com o navicular. O Calcneo

encontra-se localizado no lado posterior do p e forma a estrutura ssea do calcanhar. O

subgrupo medial formado apenas por um osso o Navicular que articula anteriormente

com o subgrupo distal. J o grupo distal constitudo por o cuboide e os trs cuneiformes

que articulam com os ossos metatrsicos (Drake et al. 2004).

Metatrsicos - So 5 ossos que se encontram numerados de 1 a 5, sendo que a

numerao efectuada do lado medial para o lateral (Seeley et al. 2007; Drake et al.

2004).

Falanges - So um conjunto de 14 ossos que constituem os dedos do p. Todos os dedos

possuem 3 falanges excepto o halux, mais conhecido por dedo grande, que apenas duas

(Drake et al. 2004; Seeley et al. 2007).


19

A ligao entre os vrios ossos feita atravs de articulaes que possibilitam, de acordo com a

sua estrutura, o deslizamento dos ossos e consequentemente a criao de um dado movimento

(Seeley et al. 2007).

2.2.2 Articulaes

Segundo (Seeley et al. 2007) as articulaes so habitualmente designadas de acordo com os

ossos ou pores que nela se relacionam e, classificam-se estruturalmente tendo em conta o tipo

de tecido conjuntivo que estabelece a unio entre esses ossos. Assim, segundo a classificao

estrutural, as articulaes podem ser do tipo fibrosas, cartilagneas e sinoviais (Seeley et al.

2007). Uma vez que as articulaes existentes no p (Articulao do joelho, Tarsometatrsica,

Metatarsofalangica, Interfalangica, etc.(Drake et al. 2004)) so do tipo sinovial apenas efectuado

um breve estudo acerca deste tipo.

As articulaes sinoviais so, dos trs tipos de articulaes, aquelas que possuem uma estrutura

anatmica mais complexa, Figura. 2. 2. Esta constituda por (Seeley et al. 2007):

Cartilagem articular est presente nas extremidades dos ossos e responsvel por

proporcionar uma superfcie lisa entre as duas superfcies, diminuindo a frico;

Cavidade articular cavidade rodeada por uma cpsula articular de tecido conjuntivo

fibroso que ajuda a manter os ossos unidos ao mesmo tempo que permite o movimento;

Membrana sinovial produz lquido sinovial, responsvel pela lubrificao da articulao.

Figura. 2. 1 Ossos do p a)Vista dorsal, b)Vista medial

(retirado de (Seeley et al. 2007)).

CAPTULO II P HUMANO

20

Tal como se pode verificar, todos os componentes presentes neste tipo de articulaes possuem

um conjunto de caractersticas que facilitam o deslizamento de um osso sobre o outro e,

consequentemente haja a criao de um movimento com uma maior amplitude. A produo do

movimento desencadeada atravs de contraces e relaxamentos de um conjunto de msculos

que, de acordo com a sua localizao permitem a execuo de um tipo especfico de movimento


2.2.3 Msculos

Tal como foi mencionado anteriormente o p possui um conjunto de msculos responsveis por

manter a sua forma funcional e permitir, de acordo com a sua localizao, a execuo de

movimentos especficos.

Os msculos podem ser divididos em dois grupos distintos:

Msculos extrnsecos - so todos aqueles provem da parte inferior da perna (Abboud

2002) e permitem a execuo de movimentos, Figura. 2. 3, de flexo, extenso, inverso e

everso do p (Seeley et al. 2007).

Figura. 2. 2 Articulao Sinovial

(retirado de (Seeley et al. 2007)).


21

Msculos intrnsecos encontram-se localizados no prprio p e so responsveis pela

flexo, extenso, aduo e abduo dos dedos do p (Seeley et al. 2007).

A execuo destes movimentos crucial para o Homem no s ao nvel da marcha como tambm

ao nvel da sua participao nas diferentes actividades dirias do quotidiano.

2.3 Receptores sensitivos cutneos plantares

Ao longo dos tempos o p humano tem vindo a ser igualmente descrito como sendo uma fonte

importante de informao que permite, atravs de um feedback sensorial, no s o

reconhecimento do ambiente circundante, como tambm o controlo dos diversos movimentos

executados no dia-a-dia. Tal facto s possvel devido presena de um conjunto disperso de

receptores sensitivos cutneos na regio plantar, com elevada sensibilidade s presses de

contacto e s variaes existentes na distribuio dessas mesmas presses (Oddsson et al. 2004;

Schlee 2010; Kennedy et al. 2002; Nurse et al. 2001).

Figura. 2. 3 Movimentos de extenso, flexo, inverso e everso do p

(adaptado de (Seeley et al. 2007)).

CAPTULO II P HUMANO

22

Foi em 1960, quando um grupo de patologistas verificou que a funo poderia ser utilizada como

um mtodo de neuropatias perifricas e centrais, que surgiu o interesse no estudo da

funcionalidade dos receptores sensitivos cutneos plantares (Oddsson et al. 2004).

Estes, quando em contacto com uma superfcie, originam um conjunto de estmulos que, atravs

dos nervos aferentes, conduzem o sinal sensorial adquirido at ao Sistema Nervoso Central,

Figura. 2. 4.Este usa essa informao e gera padres motores eficazes na manuteno da

postura e locomoo que vo ser transmitidos, atravs dos nervos eferentes, aos rgos efectores

(msculos). Toda esta interaco possibilita a criao de um interface entre o ambiente

envolvente e o sistema de equilbrio corporal permitindo ao Homem, entre muitas outras coisas, a

sua movimentao e participao, de uma forma apropriada, nas diversas actividades do

quotidiano (Wezel et al. 1997; Kennedy et al. 2002; Santos 2008; Gaino 2009; Seeley et al. 2007).

Figura. 2. 4 Transmisso do impulso nervoso

(retirado de (Merck 2011))


23

2.4 Arcos plantares

O p deve possuir a capacidade de se adaptar s diferentes superfcies de apoio com que

estabelece contacto e, adoptar uma conformao que mantenha a sua integridade e o impea de

entrar em colapso sob a aco acrescida do peso corporal (Abboud 2002). Essa conformao

conseguida graas presena de uma srie de arcos longitudinais e transversais que vo

absorver e distribuir as foras do corpo, durante o apoio ou a movimentao, sob diferentes

superfcies (Drake et al. 2004). Essa manuteno explicada pelo facto destes arcos serem

mantidos por msculos e ligamentos. Isto , quando o peso transferido para o p, os ligamentos

presentes nas arcadas plantares sofrem um estiramento conferindo uma maior flexibilidade e

consequentemente uma maior adaptao a superfcies irregulares. Por sua vez, quando esse

peso deixa de actuar os ligamentos voltam ao estado inicial, restaurando a forma das arcadas


Classificao

Tal como foi mencionado anteriormente os arcos plantares classificam-se em arcos longitudinais e

arcos transversais.

Arcos Longitudinais

Os arcos longitudinais do p so formados entre a terminao posterior do calcneo e as cabeas

dos metatarsos. Os seus comprimentos variam, Figura. 2. 5, sendo que o arco longitudinal do lado

medial maior que o do lado lateral (Drake et al. 2004).

Figura. 2. 5 Arcos longitudinais

(retirado de (Drake et al. 2004)).

CAPTULO II P HUMANO

24

Arcos transversais

Os arcos transversais, Figura. 2. 6, formam uma curva convexa na direco do dorso quando se

olha para a superfcie plantar do p. Estas estruturas tendem a alterar a sua conformao,

achatando-se segundo vrios graus, durante a sustentao do peso (Abboud 2002).

Devido s diferentes solicitaes a que vo sendo submetidos, os arcos plantares necessitam de

efectuar uma manuteno de forma a manterem a sua integridade. Essa manuteno depende de

quatro factores principais: a arquitectura dos ossos tarsais, a orientao das articulaes e dos

ligamentos, as foras produzidas pelas contraces musculares e a estrutura dos ligamentos

planares. Modificaes nestas estruturas podem levar ao aparecimento de deformidades plantares

(Santos 2008). Para determinar o tipo de deformidade existente so utilizados diversos ndex,

Figura. 2. 1, que permitem a medio do arco plantar. Esta medio deve ser avaliada quando

todo o peso do corpo est a ser exercido nos ps, ou seja, quando uma pessoa est em p

parada. Assim um arco alto est associado a um p cavo e um arco baixo a um p plano (zkan

2005).

Figura. 2. 6 Arco transversal

(retirado de (Drake et al. 2004)).


25

2.5 Tipos de footprint

Os tipos de footprint produzidos pelo p humano esto dependentes da forma como o p exerce a

presso sobre o solo e do tipo de arco plantar associado. Assim o p pode produzir trs tipos de

footprint: normal, supinada e a pronada (Schmidt 2006).

Footprint normal

uma pegada caracterstica de ps com arco de tamanho normal, Figura. 2. 8. A sua forma

apresenta uma conexo, cujo tamanho aproximadamente um tero ou metade do ante-p, ao

nvel medial entre a parte posterior e anterior do p (zkan 2005; Schmidt 2006).

Figura. 2. 7 Index utilizados na medio do arco plantar

(retirado de (zkan 2005)).

(retirado de (Schmidt 2006)).

Figura. 2. 8 Footprint normal

CAPTULO II P HUMANO

26

Footprint pronada

uma pegada produzida por um p cujo arco devido s suas dimenses reduzidas causa a

pronao do p ao tocar o solo. Tem como principal caracterstica o facto de a conexo entre a

parte posterior e anterior do p ser bastante larga, sendo por vezes do tamanho da largura do

antep, Figura. 2. 9, (zkan 2005; Schmidt 2006).

Footprint supinada

Este pegada inversa pegada pronada e caracterstica de ps cuja planta est voltada para

dentro. Quanto maior o grau de supinao mais estreita a conexo existente entra a zona

anterior e posterior do p, Figura. 2. 10. Em caso extremos a conexo deixa mesmo de existir

(zkan 2005; Schmidt 2006).

Figura. 2. 9 Footprint pronada



Figura. 2. 10 Footprint supinada


27

2.6 Patologias e deformidades plantares

O p humano ao estar permanentemente em parceria com uma superfcie externa encontra-se

predisposto actuao constante de diferentes foras ao nvel da superfcie plantar. Tal facto faz

com que a sua funcionalidade fique por vezes de tal forma comprometida que acabe por facultar a

ocorrncia de alteraes na distribuio da presso plantar e consequente aparecimento de

patologias e deformidades plantares (Abboud 2002; Putti et al. 2008; Monteiro et al. 2010). De

seguida sero dados a conhecer alguns tipos de patologias e deformidades plantares.

Patologias

P diabtico

A insulina produzida pelo pncreas considerada a principal substncia responsvel pela

manuteno adequada dos nveis de acar no sangue. Esta hormona quando presente

possibilita o transporte de glicose para o interior das clulas e consequente produo de energia.

A ocorrncia de alteraes na concentrao de glicose leva ao aparecimento de diversas

patologias nomeadamente a diabetes mellitus (Parisi 2001; Castro 2007; Seeley et al. 2007; Merck

2011).

A diabetes mellitus uma doena metablica caracterizada pela presena de elevadas

concentraes de glicose no sangue - hiperglicemia. Tal facto deve-se existncia de

perturbaes na produo de insulina (diabetes mellitus tipo I Insulinodependentes) ou

utilizao inadequada desta hormona por parte dos tecidos (diabetes mellitus tipo II - diabetes no

insulinodependentes) (Parisi 2001; Merck 2011). Uma das manifestaes mais dramticas desta

patologia o p diabtico,Figura. 2. 11, uma vez que o seu desenvolvimento a principal causa

do elevado nmero de amputaes cirrgicas dos membros inferiores (Cavanagh et al. 2010;

Sares et al. 2008).

Figura. 2. 11 P diabtico Ulcerao (retirado de (Narumalar 2011)).

CAPTULO II P HUMANO

28

O p denominado p diabtico quando se encontra num estado fisiopatologico multifacetado,

isto , quando manifesta a presena de alteraes anatomopatolgicas e neurolgicas perifricas,

nomeadamente: a) neuropatia perifrica patologia neurolgica caracterizada pela perturbao

dos nervos sensoriais perifricos dos membros inferiores. As suas manifestaes desencadeiam

alteraes sensitivas: em que h uma reduo ou perda gradual da sensibilidade do p a

estmulos externos; e alteraes motoras: em que h atrofia e debilidade de alguns msculos,

provocando o desequilbrio nos tendes flexores e extensores e, consequentemente o

aparecimento de alteraes no modo de caminhar (Parisi 2001; Lopes 2003; Ochoa-Vigo et al.

2005); b) Doena vascular perifrica - caracterizada pela obstruo progressiva das artrias dos

membros inferiores por placas de arteriosclerose. A obstruo vai fazer com que o fluxo de sangue

diminua e com que haja uma diminuio da quantidade de oxignio que chega aos tecidos,

provocando dor severa, necrose e o aparecimento de lceras (Lopes 2003; Ochoa-Vigo et al.

2005; Schmidt 2011); d) ulcerao - leso cutnea em que h exposio dos tecidos mais

profundos, devido ruptura do epitlio(Lopes 2003; Ochoa-Vigo et al. 2005; Sopher et al. 2011). O

tipo de ulcerao esta intimamente relacionada com a posio da articulao subtalar em que a

ulcerao lateral esta associada supinao do p e a ulcerao medial com a pronao (Abboud

et al. 2000).

Artrite Reumatide

A artrite reumatide, tambm conhecida como artrite degenerativa, uma doena auto-imune

sistmica caracterizada pela inflamao progressiva das articulaes. Pacientes portadores desta

patologia manifestam mobilidade limitada, devido s dores provocadas pela solicitao das

articulaes na produo de movimento (Schmiegel et al. 2008).

O membro inferior mais especificamente o p, Figura. 2. 12, uma das estruturas cuja doena

tem uma prevalncia superior (Van der Leeden et al. 2011). Segundo Villarraga et al. (2009), a

incidncia da artrite reumatide no p varia entre 85-91%, sendo que em grande parte dos

pacientes a zona primeiramente afectada a zona do ante-p ao nvel das articulaes

metatarsofalangicas. A inflamao crnica ao nvel destas articulaes desencadeia uma

distenso ao nvel capsular, um atrito no ligamento colateral e um relaxamento ao nvel da fscia

plantar, que originam o aparecimento gradual das seguintes deformidades (Villarraga et al. 2009):

a) hlux valgo popularmente conhecido como joanete, caracterizado por um desvio lateral

acentuado do dedo grande, ou seja, um desvio da falange proximal do hlux sobre a cabea do

primeiro metatrsico (Nery 2008); b) dedo em garra - caracterizado pelo "enrolar" dos dedos sob a

articulao mdia interfalangica (Jlio 2011) ; c) dedo em malha caracterizado pelo encavalitar


29

dos dedos (Jlio 2011), etc. Estas deformidades desencadeiam alteraes graduais na

distribuio da presso plantar originando o aparecimento de dor, lceras plantares (Firth et al.

2011) e, consequentemente alteraes no padro normal da marcha.

Charcot-Marie-Tooth

Charcot-Marie-Tooth uma doena neurolgica hereditria caracterizada pela atrofia e fraqueza

progressiva da musculatura dos membros inferiores. O seu avano pode levar a uma atrofia

profunda e consequente perda da capacidade de movimentao por parte do paciente (Ramos

2006). Ao nvel do p, Figura. 2. 13, esta patologia manifesta-se pela: a) atrofia dos msculos

intrnsecos e b) fraqueza do extensor longo dos dedos esta alterao vai estender as falanges

proximais nas articulaes metatarsofalangeanas e vai permitir que os flexores longos e curtos

dos dedos flictam as articulaes interfalangeanas (Ramos 2006). O desenrolar destas

manifestaes desencadeia respectivamente o aparecimento das deformidades p cavo e dedos

em martelo (Ramos 2006). Ainda assim a ocorrncia de modificaes na funcionalidade dos

msculos da perna tambm vai induzir alteraes ao nvel do p, por exemplo: a fraqueza dos

msculos tibial anterior e fibulares da perna vo originar o aparecimento da deformidade p cado.

Esta deformidade faz com que o paciente eleve os joelhos a uma altura superior altura normal

de forma a compensar a paralisia durante a marcha (Ramos 2006).

Figura. 2. 12 P com artrite reumatide

(retirado de (Vanore et al. 2008)).

CAPTULO II P HUMANO

30

Paramiloidose

A paramiloidose tambm designada por doena dos pezinhos uma doena hereditria, crnica e

progressiva. Tem como manifestaes principais: a) a alterao da sensibilidade - inicialmente no

halux, propagando-se pelos restantes dedos e atingindo a regio plantar do p; b) alteraes

musculares e da mobilidade inicia-se no halux, estende-se aos msculos da perna e de seguida

aos membros superiores. Os msculos extensores so frequentemente afectados por estas

alteraes sendo que sua paralisia vai desencadear alteraes no padro normal da marcha, uma

vez que no existe apoio do calcanhar; c) alterao nos reflexos inicia-se nos ps com perda do

reflexo aquilino seguido do reflexo patelar e d) alteraes trficas ocorrncia de atrofio da pele,

aparecimento de lceras plantares e necrose ssea (Silva 2011).

Deformidades plantares

P plano

P plano, Figura. 2. 14, tambm designado de p chato, um tipo de deformidade plantar

caracterizada pelo rebaixamento do arco longitudinal do p, resultante da fscia plantar estar

muito alongada e/ou a musculatura que a sustenta estar enfraquecida (Pezzan et al. 2009). Neste

tipo de deformidade os ossos do tarso perdem a conformao em arco e passam a formar uma

linha recta. Tal facto faz com que haja uma perda de funes, nomeadamente ao nvel

amortecimento (Santos 2008).

Figura. 2. 13 P com a patologia CharcotMarie-Tooth

(retirado de (Benefros 2004)).


31

P cavo

O p cavo, Figura. 2. 14, um tipo de deformidade na qual h um encurtamento do p atravs de

um aumento da curvatura do arco plantar. Esse aumento d-se quando a fscia e/ou a

musculatura esto tensas e/ou encurtadas (Pezzan et al. 2009). Por vezes o aumento da

curvatura to acentuado que a parte mdia da planta do p impedida de entrar em contacto

com o solo (Santos 2008).

P varo

O p varo, Figura. 2. 15, tambm conhecido como p invertido, caracteriza-se pela alterao da

posio do p em que a regio plantar fica voltada para dentro e para trs, e a parte dorsal para

fora e para frente. Esta alterao faz com que o p passe a estar maioritariamente apoiado na sua

borda lateral (Facchini 2011).

Figura. 2. 14 Deformidades plantares - p cavo e p plano

(retirado de (Monteiro 2008)).

Figura. 2. 15 P varo

(retirado de (Herron et al. 2011)).

CAPTULO II P HUMANO

32

P valgo

P valgo, Figura. 2. 16, tambm designado por p pronado, caracteriza-se pela ocorrncia de uma

abduo do antep e um abaixamento da borda medial do p isto , os calcanhares sofrem uma

inclinao para fora e os tornozelos uma inclinao para dentro (Facchini 2011),

2.7 Sumrio

O p humano uma das estruturas do corpo humano com maior complexidade, sendo composto

na sua totalidade por 26 ossos. O facto de todas as suas articulaes serem do tipo sinovial faz

com que os movimentos produzidos possuam uma maior amplitude. O tipo de movimentos

executados (flexo, extenso, inverso, everso, etc.) est dependente dos msculos envolvidos -

intrnsecos ou extrnsecos.

Graas presena de um conjunto disperso de receptores sensitivos cutneos na regio plantar,

dotados de uma elevada sensibilidade s presses de contacto e s variaes existentes na

distribuio dessas mesmas presses, o p possui a capacidade de estabelecer um interface

entre o ambiente envolvente e o sistema de equilbrio corporal. Esta interaco extremamente

til na medida em que permite, entre muitas outras coisas, a movimentao e participao

apropriada do Homem nas diversas actividades do quotidiano.

Toda esta capacidade que o p apresenta em adaptar-se s diferentes superfcies de apoio com

que estabelece contacto deve-se presena de arcos (longitudinais e transversais) que vo

absorver e distribuir as foras do corpo, durante o apoio ou a movimentao, nas diferentes

superfcies. Consoante o tipo de arco e a forma como exercida a presso o p produz diferentes

tipos de footprint (normal, supinada e pronada).

Figura. 2. 16 P valgo

(retirado de (Drake 2011)).


33

O p humano encontra-se predisposto actuao constante de diferentes foras ao nvel da

superfcie plantar o que faz com que a sua funcionalidade fique por vezes de tal forma

comprometida que acabe por facultar a ocorrncia de alteraes na distribuio da presso

plantar e consequente aparecimento de patologias e deformidades plantares.

CAPTULO III ANLISE DA DISTRIBUIO DA PRESSO PLANTAR

34

CAPTULO III- ANLISE DA DISTRIBUIO DA PRESSO PLANTAR

No presente captulo realizado um estudo bibliogrfico referente distribuio da presso plantar, no qual

so salientados todos os aspectos com maior relevncia para a sua compreenso.

Inicialmente, no primeiro subcaptulo, efectuada uma introduo na qual salientada a importncia do

estudo da anlise da presso plantar na rea da sade;

Seguidamente, no segundo subcaptulo, so dadas a conhecer as tcnicas de medio utilizadas para

analisar a distribuio da presso plantar nas diferentes regies do p quando este se encontra em

contacto com uma dada superfcie;

No terceiro subcaptulo so enunciados dois dos sistemas com maior aplicabilidade no registo da

presso plantar, salientando as vantagens e desvantagens a que esto associados e as caractersticas

que devem possuir;

No quarto subcaptulo feito um breve estudo relativo aos parmetros standards utilizados na anlise

da distribuio da presso plantar;

No quinto subcaptulo salientada a importncia da diviso do p em sub-regies e os tipos de

mtodos normalmente utilizados para efectuar essas mesmas divises;

Por fim no sexto e ltimo subcaptulo, efectuado um levantamento das consideraes principais

abordadas ao longo do captulo.


35

3.1 Introduo

O p ao estar constantemente submetido aco de diferentes foras pode sofrer modificaes

na sua funcionalidade que comprometam a forma como distribuda a presso ao nvel plantar.

Tal facto, pode levar produo de movimentos anormais que desencadeiam um stress excessivo

e consequente aparecimento de patologias e/ou deformidades plantares, que vo comprometer o

seu desempenho e consequente participao do Homem nas diferentes actividades do quotidiano

(Abboud 2002; Putti et al. 2008; Monteiro et al. 2010).

Na tentativa de encontrar solues, o estudo da distribuio plantar tornou-se assim alvo de

constantes investigaes nas mais diversas reas, principalmente na rea da sade (Keijsers et

al. 2009) a anlise da distribuio da presso plantar adquire um papel extremamente importante,

na medida em que:

Possibilita de acordo com os resultados obtidos para as diferentes variveis analisadas

no s a deteco e o estudo de diversas patologias e deformidades plantares, como

tambm a verificao da influncia de determinados tratamentos e cirurgias.

So vrios os estudos que comprovam tal possibilidade, nomeadamente: Abboud et al.

(2000) verificaram atravs de um estudo comparativo, qual a contribuio da disfuno

muscular dos membros inferiores na alterao da distribuio da presso plantar e

consequente ulcerao do p em pacientes diabticos; Monteiro et al.(2010) estudaram a

influncia da obesidade isolada e desta associada sarcopenia na distribuio da presso

plantar em mulheres ps-menopausa; Schuh et al. (2011) verificaram quais as alteraes

sofridas na distribuio da presso plantar em pacientes submetidos ao tratamento de

reconstruo da articulao do tornozelo com artrite.

Permite comparar dados entre indivduos saudveis ou entre pacientes e grupos de

controlo. Assim, diferentes estudos foram realizados com o intuito de realizar tais

comparaes, por exemplo: Chiappin (2007)comparou o registo da distribuio plantar

entre um grupo de adultos e um grupo de idosos; Putti et al. (2010) entre homens e

mulheres; Teh et al. (2006) entre indivduos obesos e no obesos e, Nazario et al. (2010)

entre sujeitos com ps sem patologia e ps planos.


36

Possibilita para valores de presso plantar atpicos a criao e anlise de solues que

melhorem a distribuio da presso plantar por parte do paciente (Orlin et al. 2000), tais

como:

Alterao do design de calado Em (2003), Praet et al. realizaram um estudo no

qual avaliaram o efeito durante a marcha do design do calado na presso plantar

de pacientes com neuropatia diabtica, concluindo que o design do calado

influenciava a distribuio da presso plantar; Erdemir et al. em (2005) analisaram

a influncia de diferentes configuraes de calados teraputicos no alvio da

presso plantar local, verificando alteraes significativas de acordo com as

respectivas configuraes do calado.

Implementaes de Ortoteses (Palmilhas) Vrios estudos comprovam a eficcia

da implementao de palmilhas na melhoria da distribuio plantar, tal como o

estudo realizado por Magalhes et al. (2007) no qual foi verificada a eficcia da

implementao de palmilhas em pacientes com artrite reumatide. Tambm em

(2007) Guldemond et al. avaliaram os efeitos das diferentes configuraes de

palmilhas na distribuio da presso plantar em pacientes com neuropatia

diabtica, concluindo que estas traziam melhorias na distribuio da presso

plantar por parte do paciente.

Permite verificar qual a influncia da distribuio da presso plantar no controlo postural

em pacientes com uma determinada patologia ou simplesmente em indivduos que

executem uma determinada actividade (Orlin et al. 2000). Atravs do registo da presso

plantar, mais especificamente atravs da anlise do centro de presso, Abrantes et al.

verificaram a instabilidade existente em pacientes com esclerose mltipla. Por sua vez,

Thiesen et al. (2011) efectuou um estudo no qual verificou o equilbrio existente no ballet

clssico atravs da anlise da distribuio da presso plantar.

Em suma a anlise da presso plantar torna-se uma mais-valia no estudo do p humano, uma vez

que a sua aplicao permite no s aprofundar o conhecimento acerca da sua estrutura e funo

como tambm efectuar um diagnstico que possibilite a criao de novas formas de preveno e

tratamento das diversas patologias a que o p est associado.

.


37

3.2 Tcnicas de medio

Desde muito cedo o Homem teve interesse em analisar a presso plantar (Tuna et al. 2005)

recriando para tal diversas tcnicas que permitem analisar a distribuio da presso plantar nas

diferentes regies do p, quando em contacto com uma dada superfcie. Estas de acordo com o

seu modo de funcionamento podem ser classificadas em trs tipos: acumulativas, pticas e

electromecnicas (Efstathia 2006).

3.2.1 Tcnicas acumulativas

Este tipo de tcnicas permite efectuar somente uma anlise qualitativa da presso plantar, uma

vez que o resultado da sua aplicao d apenas origem a um conjunto de impresses referentes

s reas do p que exerceram uma maior presso durante a medio (Efstathia 2006). Exemplos

deste tipo de tcnicas so: a tcnica de footprint e a tcnica baseada em microcpsulas.

Tcnica de footprint

Consiste num tapete de borracha com pequenas projeces de vrias alturas cada uma delas

com tinta na sua superfcie e, uma folha de papel. No momento em que uma carga aplicada no

tapete por parte do paciente este vai depositar maiores quantidades de tinta nos locais de maior

presso, permitindo assim estimar as reas do p com maiores nveis de presso (Orlin et al.

2000; Efstathia 2006).

Tcnica baseada em microcpsulas

Este tipo de tcnica utiliza pequenas cpsulas, colocadas entre duas camadas finas de espuma,

que contem no seu interior dois tipos de corante, um azul que corresponde a nveis de presso

baixos e um vermelho que corresponde a nveis altos. Na medio da presso plantar estas so

colocadas no p do paciente para que com o caminhar estas sejam fracturadas e haja libertao

dos corantes sobre a espuma consoante o nvel de presso. A partir desta tcnica possvel obter

um conjunto de manchas que traduz as zonas plantares com maior e menor presso (Orlin et al.

2000; Efstathia 2006).


38

3.2.2 Tcnicas pticas

Conjunto de tcnicas que se baseiam na informao visual para retirar concluses referentes

presso plantar exercida (Efstathia 2006).

Tcnica baseada na fotoelasticidade de um material com a utilizao de luz polarizada

Esta tcnica utiliza a fotoelasticidade de um material para a medio da presso plantar, ou seja,

baseia-se na capacidade que alguns materiais plsticos apresentam em alterar o seu

comportamento ptico de acordo com as deformaes a que esto a ser submetidos (Sousa et al.

2007). A deformao aplicada por um conjunto de slidos semiesfricos unidos a uma superfcie

de cabedal que vo ser comprimidos contra o material fotoelstico no momento em que aplicada

uma carga por parte do p (Urry 1999; Orlin et al. 2000; Efstathia 2006). Os diferentes valores de

presso do origem a diferentes ndices de refraco do material, permitindo retirar concluses.

As imagens resultantes da presso exercida sobre o material so adquiridas usando uma cmara

de imagem (Efstathia 2006).

Tcnica Textured Mat Cinematography

Nesta tcnica a medio da presso plantar obtida atravs de uma placa de borracha,

sobreposta sobre uma placa de vidro, constituda por pequenas pirmides na sua superfcie

inferior, preenchidas entre si por um lquido de cor branca. Quando aplicada uma presso sobre

a borracha, a rea de contacto de cada pirmide aumenta e o contraste entre os diferentes pontos

tambm aumentado pela presena do lquido de cor branca. No final a imagem obtida pode ser

captada usando um sistema ptico adequado (Efstathia 2006; Sousa et al. 2007).

Tcnica de podoscpia

A tcnica de podoscpia, tal como o prprio nome indica, baseia-se na utilizao de um

podoscpio para determinar as zonas plantares de maior presso. Este constitudo por uma

caixa de madeira com uma tampa de vidro, iluminada de cada lado por luzes florescentes. No

interior, por baixo do vidro, est um espelho colocado num ngulo de 45 graus que proporciona a

visualizao da distribuio da presso ao nvel da superfcie plantar. Esta pode ser guardada


39

tirando uma fotografia, filmando ou delineando-a num papel (Orlin et al. 2000; Efstathia 2006;

Sousa et al. 2007).

Tcnica baseada na reflexo crtica da luz

Esta tcnica consiste na utilizao de uma folha de plstico moldvel, uma placa de vidro

rectangular iluminada, transdutores de fora (colocados nos cantos da placa), uma cmara de

vdeo e um microprocessador, e tem como princpio de medio o ngulo crtico - ngulo para o

qual existe reflexo interna total da luz incidente num dado material. Quando exercida uma

presso no topo da placa d-se um aumento do ngulo crtico. Tal facto resultante da diminuio da

camada de ar entre a superfcie translcida e a superfcie moldvel que provoca a reflexo dos raios

de luz. Como resultado final possvel, atravs do espelho, identificar de acordo com a

intensidade da luz quais as reas com maior presso, e quantificar quais os valores de presso

atravs dos valores registados pelos transdutores de fora. De forma a guardar a distribuio da

presso plantar de cada paciente, as imagens resultantes podem ser capturadas por fotografia ou

vdeo (Orlin et al. 2000; Efstathia 2006; Sousa et al. 2007).

3.2.3 Tcnicas electromecnicas

Segundo Efstathia (2006), estas tcnicas so as mais utilizadas e tem por base a utilizao de

sensores sob a forma isolada, permitindo uma medio de presso local, ou em grupo sob a

forma de matriz, possibilitando a medio da distribuio plantar.

Quando usados isoladamente a medio intitula-se como discreta e o seu posicionamento nas

zonas do p vai depender do objectivo do estudo em questo. Esta medio tem como principais

vantagens: a fcil utilizao, um custo de aquisio reduzido e uma frequncia de amostragem

elevada, devido ao numero de sensores utilizado ser reduzido (Sousa et al. 2006). Contudo o

facto de os sensores serem pontuais faz com que estes estejam mais susceptveis a

deslocamentos inesperados durante a medio, o que pode levar a uma medio errada da

presso local, e faz com que a sua presena seja facilmente reconhecida por parte do paciente, o

que pode levar a uma induo na alterao da marcha (Rosebaum et al. 1997; Sousa et al. 2006).

A utilizao dos sensores sob a forma de matriz tem como principais vantagens o facto de os

sensores j possurem uma configurao especfica, no sendo necessrio escolher o local de

colocao dos sensores, e o facto de possibilitar uma anlise mais alargada da distribuio de


40

presso existente ao nvel da superfcie plantar (Rosebaum et al. 1997; Orlin et al. 2000; Efstathia

2006; Sousa et al. 2006).

Estes sensores, quando presentes, devem possuir um conjunto de caractersticas que lhes

permita estar em concordncia com a funcionalidade do respectivo sistema, por exemplo

(Rosebaum et al. 1997) : a) a resoluo espacial de um sensor utilizado na medio da presso

plantar em crianas deve ser superior quela que necessria na medio da presso plantar em

adultos, devido s diferenas existentes entre o tamanho dos ps e a prpria estrutura; b) o

intervalo de medio deve ser suficientemente grande para permitir a deteco dos picos de

presso e das cargas exercidas; c) o tamanho deve ser adequado medio a efectuar - para

estruturas anatmicas pequenas capazes de produzir um pico de presso definido nessa zona a

utilizao de sensores largos seria inadequada, uma vez que a presso real seria mascarada

pelos baixos valores de presso existentes em torno do pico; d) o sistema deve possuir uma

elevada sensibilidade e linearidade, e uma baixa histerese entre sensores de forma a permitir

medies viveis e precisas.

FSRs (Force Sensitive Resistor)

Consiste num dispositivo organizado em camadas muito finas com padres de metal impresso em

duas folhas de Mylar e um polmero condutor incorporado entre eles. Este ao sofrer a aco de

uma fora na sua superfcie sofre uma alterao no valor da sua resistncia, sendo esse

proporcional fora aplicada (Orlin et al. 2000; Efstathia 2006; Sousa et al. 2007). O output dos

dispositivos que utilizam este tipo de tecnologia de sensor pode ser uma fora ou presso,

consoante a respectiva aplicao (Efstathia 2006).

Transdutores capacitivos

Normalmente tem uma configurao bsica que engloba a utilizao de duas placas de metal

condutivo com uma determinada carga elctrica, separadas por um material isolante e por um

material elstico. A tenso entre as placas vai variar de acordo com a distncia entre ambas,

resultado da fora exercida sob o sensor. Atravs dessa fora vai ser ento calculado o valor de

presso exercido. Sistemas que recorrem a transdutores capacitivos para a medio da presso

plantar tem como particularidade o facto de utilizarem uma curva de calibrao, desenvolvida por

cada sensor presente na matriz, que possibilita a avaliao quantitativa da presso (Orlin et al.

2000; Efstathia 2006; Sousa et al. 2007).


41

Hidroclulas

Baseia-se num sensor discreto piezoresistivo contido dentro de um clula preenchida por um

fludo. A aplicao de uma fora na hidroclula faz com que o fluido sofra um aumento da sua

resistncia, provocando uma variao na tenso de sada do sensor piezoresistivo. A partir dessa

variao possvel quantificar a presso plantar exercida (Orlin et al. 2000; Efstathia 2006).

3.3 Sistemas de medio

A partir das tcnicas anteriormente supracitadas foi possvel recriar sistemas de medio, tais

como a palmilha e plataforma de presses. Estes graas s suas caractersticas peculiares

assumem-se como sendo actualmente os sistemas com maior aplicabilidade no mercado.

3.3.1 Palmilha

A palmilha, Figura. 3. 1, definisse como um sistema porttil e flexvel que engloba um conjunto de

sensores capazes de se ajustarem morfologia do p humano e monitorizarem as cargas locais

entre o p e o sapato, nas diferentes actividades do quotidiano (Rosebaum et al. 1997; Castro

2007). Esta colocada no interior do sapato e encontra-se interligada a um amplificador que est

por sua vez conectado, atravs de uns cabos, ao sistema de gravao e armazenamento

colocado num cinto volta da cintura do paciente, Figura. 3. 1 (Martinez-Nova et al. 2007).

Figura. 3. 1 Sistema de palmilha

(adaptado de ((Martinez-Nova et al. 2007))


42

A palmilha possui um conjunto de vantagens e desvantagens que servem de fundamentao

sua aplicao num determinado estudo.

Vantagens

A palmilha ao ser um sistema porttil permite estudar o comportamento da distribuio

plantar nas diferentes actividades do quotidiano (Rosebaum et al. 1997; Orlin et al. 2000;

Efstathia 2006; Sousa et al. 2006; Martinez-Nova et al. 2007);

Permite gravar o ciclo de marcha apenas numa nica medio e os vrios passos

registados podem ser facilmente medidos e analisados recorrendo mesma mscara

(Rosebaum et al. 1997; Efstathia 2006);

Ao estar colocada no interior do sapato no apresenta problemas deetiquetagem por

parte do paciente (Orlin et al. 2000; Efstathia 2006; Martinez-Nova et al. 2007);

Possibilita o estudo da interface existente entre p-sapato e consequente criao de

solues que melhorem a distribuio da presso plantar por parte do paciente,

nomeadamente: a implementao de palmilhas ou alterao do design do calado

(Rosebaum et al. 1997; Orlin et al. 2000; Erdemir et al. 2005; zkan 2005; Sousa et al.

2006; Castro 2007; Martinez-Nova et al. 2007). Ainda assim, depois de implementadas,

possvel verificar a sua eficcia e se necessrio proceder s respectivas alteraes, de

maneira a proporcionar um maior nmero de benefcios ao paciente (Orlin et al. 2000;

zkan 2005).

Desvantagens

Os sistemas de palmilha no se encontram desenhados para a realidade do dia-a-dia, isto

, o design e usabilidade dos sistemas actuais possui um conjunto de limitaes na

colocao dos diferentes componentes no paciente, por exemplo: o sistema de gravao

regularmente colocado na cintura do paciente atravs de um cinto e conectado

palmilha atravs de um conjunto de fios, o que faz com que seja notria a sua utilizao

(Saito et al. 2011);


43

Possuem um tempo limitado de operao (25 minutos a 6 horas) dependente do tipo de

sistema de memria (Saito et al. 2011);

As palmilhas ao estarem colocadas num ambiente fechado esto mais sujeitas a falhas

mecnicas, alem disso, factores como o carregamento contnuo, o suor e o calor tornam-

se prejudiciais na medio, podendo comprometer a preciso e performance do sensor

(Orlin et al. 2000; Efstathia 2006; Sousa et al. 2006);

Devido posio do sensor dentro da palmilha, a medio da fora vertical no pode ser

medida nos instantes iniciais e finais da marcha pois nesses instantes esta no uma

normal superfcie de contacto (Orlin et al. 2000; Efstathia 2006; Sousa et al. 2006).

3.3.2 Plataforma

A plataforma de presses, Figura. 3. 2, consiste numa superfcie de sensores capazes de adquirir

a distribuio plantar esttica e dinmica (Rosebaum et al. 1997; Orlin et al. 2000). Esta

normalmente encontra-se conectada a um computador que efectua a aquisio, armazenamento e

anlise dos dados obtidos (Orlin et al. 2000).

Quando o p entra em contacto com a plataforma, o computador vai registar a fora gerada no

achatamento do p, a sua durao e a quantidade de sensores que foram estimulados. A presso

exercida pelo p vai ser calculada pela relao existente entre a fora executada e rea sensorial

da plataforma (Rosebaum et al. 1997; Castro 2007; Orlin et al. 2000; Castro 2010).

Figura. 3. 2 Plataforma de presses

(retirado de (Seitz 2008) )


44

Tal como a palmilha a plataforma possui um conjunto de vantagens e desvantagens que

fundamentam a sua aplicao numa dada situao clnica.

Vantagens

Garantem uma verdadeira medio da fora vertical, uma vez que os sensores de

presso esto sempre posicionados paralelamente superfcie (Orlin et al. 2000; Efstathia

2006);

Possuem usualmente uma grande quantidade de sensores, o que traduz numa maior

resoluo por parte do sistema (Orlin et al. 2000; Efstathia 2006);

A medio da presso plantar menos condicionada por factores externos, estando

menos sujeitas a falhas mecnicas(Orlin et al. 2000);

Permite verificar qual a interaco existente entre o p e o solo (Castro 2007).

Desvantagens

Existe uma etiquetagem da plataforma por parte do paciente durante a marcha. Este ao

saber a localizao da plataforma pode alterar o padro normal da marcha de forma a

estabelecer um contacto ideal quando passa sob a plataforma (Orlin et al. 2000; Efstathia

2006; Sousa et al. 2006);

Na avaliao da marcha pacientes com patologias que comprometam a coordenao e

propriocepo tem dificuldades em percorrer a passadeira e contactar com a plataforma de

presses (Orlin et al. 2000);

A sua utilizao est restringida ao local onde a medio vai decorrer devido aos seus

componentes e s metodologias utilizadas nas diferentes medies, por exemplo: na

medio da distribuio plantar dinmica a plataforma encontrar-se usualmente embutida

em passadeiras relativamente longas para que o indivduo execute o seu padro normal de

marcha (Rosebaum et al. 1997; Orlin et al. 2000; Sousa et al. 2006);


45

Embora possa-se utilizar sapatos na medio da distribuio plantar, a sua utilizao pode

mascarar informao crucial relativa carga executada pelas diferentes estruturas

anatmicas do p (Rosebaum et al. 1997);

No permite avaliar aspectos como as influncias do design de calado e a implementao

de ortteses (Rosebaum et al. 1997);

Na medio da distribuio plantar dinmica necessrio efectuar vrias medies

separadas sendo que o resultado entre cada uma delas pode ser influenciado pelo

paciente (Efstathia 2006).

Apesar da palmilha e plataforma terem um conjunto de vantagens e desvantagens que partida

justificam a sua utilizao, os clnicos devem basear as suas decises primeiramente no s nas

caractersticas e capacidades funcionais dos pacientes como tambm nas caractersticas que o

sistema deve possuir para se adequar ao tipo de estudo que pretende efectuar.

3.3.3 Caractersticas desejveis na escolha de um sistema

Quando se selecciona um sistema este deve possuir um conjunto de caractersticas que o tornem

adequado ao estudo em questo. Factores como(Orlin et al. 2000; Sousa et al. 2006): a)

fiabilidade capacidade de um sistema de medio em cumprir os requisitos impostos por uma

dada operao, durante um determinado perodo de tempo e de acordo com as condies

inicialmente estabelecidas; b)frequncia de amostragem o sistema deve possuir uma resoluo

temporal adequada que permita uma boa medio. Durante a marcha a frequncia de

amostragem registada durante a interaco p-sensor apresenta normalmente valores entre os 10

e 15 Hz, sendo que no impacto do calcanhar podem ser registados componentes a 75 Hz (Urry

1999) ; c) resoluo consiste na distncia mnima existente entre dois sensores adjacentes. A

resoluo espacial tanto maior quanto maior for o nmero de sensores; d) calibrao

distribuio de carga uniforme para todos os sensores usados (Sousa et al. 2006); so

extremamente importantes na obteno de resultados viveis e conclusivos.

Para alm de todos os factores anteriormente supraditos, na escolha de um sistema deve ser tido

em conta quais os parmetros que possvel medir atravs da sua utilizao.


46

3.4 Parmetros standards para o estudo da presso plantar

Segundo (Orlin et al. 2000), a rea de contacto (corresponde quantidade de superfcie de

contacto existente entre a superfcie plantar do p e os sensores da plataforma), os picos de

presso (mximos da presso de reaco adquiridos por cada sensor), a fora e os integrais de

presso/fora versus tempo (tambm designados por impulsos correspondentes rea delimitada

pelos grficos da presso versus tempo ou da fora de reaco versus tempo), so os parmetros

cujo estudo clnico possui maior interesse.

Contudo o seu contributo e interpretao esto dependentes do objectivo do estudo em questo

(Rosebaum et al. 1997; Sousa et al. 2006), por exemplo: para o estudo e preveno de ulceraes

em pacientes com p diabtico o valor do pico de presso e a sua localizao a varivel cujo

estudo possui maior interesse uma vez que o valor do pico de presso normal vai servir de limiar

de presso numa dada regio, ou seja, se a presso exercida pelo paciente nesse local passar

esse limiar pode desencadear ocluso no fornecimento de sangue, ruptura dos tecidos e

consequente ulcerao. Na anlise clnica dos ps igualmente relevante o estudo do padro de

presso por subreas com importncia anatmica (Sousa et al. 2006).

3.5 Diviso do p em regies anatmicas

A diviso do p em regies especficas torna-se clinicamente mais relevante no estudo da

distribuio da presso plantar uma vez que possibilita a obteno de concluses mais precisas

referentes s estruturas anatmicas envolventes. Contudo uma diviso do p excessiva pode

levar perda de informao relativa funo global do p. Desta forma as subdivises efectuadas

devem ser suficientemente pequenas para evitar confuso com a funo de uma regio vizinha e

suficientemente grandes para incluir toda a informao til acerca dessa regio. Ainda assim ao

efectuar as divises deve ser tido em conta no s a anatomia, posio das articulaes e funo

do p, como tambm o objectivo do estudo em questo (Stebbins et al. 2005; Castro 2010).

Segundo Castro (2010), so encontrados trs mtodos para dividir o p em regies: mtodo

baseado nos critrios geomtricos pr-definidos, mtodo baseado na inspeco visual e o mtodo

baseado na utilizao de sistemas de cinemetria.


47

3.5.1 Mtodo baseado em critrios geomtricos pr-definidos

Este mtodo, quando utilizado em medies obtidas a partir da plataforma de presses, efectua

uma rotao e translao da footprint obtida at que esta se ajuste a uma espcie de molde. A

diviso do p em regies vai ser efectuada de acordo com os critrios geomtricos previamente

estabelecidos, ou seja, de acordo com os valores percentuais referentes ao comprimento e largura

da superfcie plantar (Stebbins et al. 2005; Castro 2010). Este mtodo perde preciso em padres

alterados de marcha (Castro 2010) e na presena de deformidades plantares (Stebbins et al.

2005; Castro 2010).

3.5.2 Mtodo baseado na inspeco visual

Tal como o prprio nome indica a diviso do p em regies, recorrendo a este mtodo, tem por

base a inspeco visual da footprint (Stebbins et al. 2005; Castro 2010). A preciso deste mtodo

est assim dependente da resoluo espacial do sistema de medio e do grau de conhecimento

do clnico. O facto de no ser um mtodo automtico faz com que a sua aplicao seja lenta

(Castro 2010).

3.5.3 Mtodo baseado na utilizao de sistemas de cinemetria

Consiste na utilizao de sistemas de cinemetria para auxiliar a diviso do p em regies. Neste

mtodo so colocados marcadores em regies especficas do p de maneira a que a sua

localizao seja projectada verticalmente na imagem de presso e se efectue a respectiva diviso

do p em regies anatmicas. A implementao deste mtodo torna-se complexa na medida em

que requer uma perfeita integrao e sincronismo entre os sistemas de medio e vdeo, e

apresenta limitaes relativas palpao e marcao dos pontos anatmicos.

Segundo Castro (2010), independentemente do tipo de mtodo utilizado ainda no existe

concordncia no nmero de divises ideal a efectuar, sendo que este pode variar desde 2 a 10

divises. Contudo possvel verificar que no ante-p que se efectua um maior nmero de

divises (normalmente at 8 divises).


48

3.6 Sumrio

O p ao estar constantemente submetido aco de diferentes foras pode sofrer modificaes

na sua funcionalidade que comprometam a forma como distribuda a presso ao nvel da

superfcie plantar. Tal facto, pode levar produo de movimentos anormais que desencadeiam

um stress excessivo e consequente aparecimento de patologias e/ou deformidades plantares. Na

tentativa de encontrar solues, o estudo da distribuio plantar tornou-se assim alvo de

constantes investigaes na rea da sade. O seu estudo permite no s aprofundar o

conhecimento acerca da estrutura e funo do p, como tambm permite efectuar um diagnstico

que possibilite a criao de novas formas de preveno e tratamento das diversas patologias a

que o p est associado.

Foram recriadas diversas tcnicas que permitissem analisar a distribuio da presso plantar

exercida nas diferentes regies do p quando em contacto com uma dada superfcie. Estas de

acordo com o seu modo de funcionamento podem ser classificadas em trs tipos: acumulativas,

pticas e electromecnicas. A partir destas tcnicas foi possvel recriar sistemas de medio tais

como a palmilha e a plataforma de presses. Estes graas s suas caractersticas peculiares

assumem-se como sendo actualmente os sistemas com maior aplicabilidade no mercado.

Contudo, apesar da palmilha e plataforma terem um conjunto de vantagens e desvantagens que

partida justificam a sua utilizao, os clnicos devem basear as suas decises primeiramente no

s nas caractersticas e capacidades funcionais dos pacientes, como tambm nas caractersticas

que o sistema deve possuir para se adequar ao tipo de estudo que pretende efectuar. Assim, a

seleco de um sistema este deve possuir um conjunto de caractersticas que o tornem adequado

ao estudo em questo tais como: fiabilidade, frequncia de amostragem, resoluo e calibrao.

Do ponto de vista clnico a rea de contacto, os picos de presso, a fora e os integrais de

presso/fora versus tempo so os parmetros considerados com maior interesse na anlise da

presso plantar. Ainda assim, na anlise clnica do p igualmente relevante o estudo do padro

de presso plantar por subreas, uma vez que esta diviso possibilita a obteno de concluses

mais precisas referentes s estruturas anatmicas envolventes. Desta forma as subdivises

efectuadas devem ser suficientemente pequenas para evitar confuso com a funo de uma

regio vizinha e suficientemente grandes para incluir toda a informao til acerca dessa regio.

Para proceder diviso do p em regies esto disponveis trs mtodos: mtodo baseado nos

critrios geomtricos pr-definidos, mtodo baseado na inspeco visual e o mtodo baseado na

utilizao de sistemas de cinemetria.


49

Independentemente do tipo de mtodo utilizado ainda no existe concordncia no nmero de

divises ideal a efectuar, sendo que este pode variar desde 2 a 10 divises. No entanto possvel

verificar que no ante-p que se efectua um maior nmero de divises (normalmente at 8

divises).

CAPTULO IV CONCLUSES FINAIS E PERSPECTIVAS DE DESENVOLVIMENTO FUTURO

50

CAPITULO IV CONCLUSES FINAIS E PERSPECTIVAS DE DESENVOLVIMENTO FUTURO


51

4.1 Concluses finais e perspectivas de desenvolvimento futuro

Com a realizao da Monografia em questo foi possvel verificar que o p humano ao estar

constantemente sujeito aco de diferentes foras pode sofrer alteraes na forma como

distribui a presso ao nvel da sua superfcie. A presena dessas alteraes vai desencadear o

aparecimento gradual de um conjunto de patologias e/ou deformidades plantares que vo por em

causa a sade e qualidade de vida do paciente. De maneira a aprofundar o conhecimento acerca

da estrutura e funo do p, bem como criar novas formas de preveno e tratamento das

diversas patologias e deformidades a que este se encontra associado, foram desenvolvidos um

conjunto de tcnicas e sistemas capazes de efectuar a medio da distribuio plantar.

Com a realizao da Monografia foi possvel reunir os conceitos base considerados como

importantes na formulao de uma anlise crtica da distribuio da presso e foi igualmente

possvel verificar a importncia desta anlise na criao e implementao de solues que

melhorem a distribuio da presso plantar por parte do paciente. Ainda assim foi possvel

concluir que no existem parmetros uniformemente aceites para avaliar e classificar o p.

A presente Monografia permitiu assim desenvolver um background essencial no desenvolvimento

de trabalhos futuros na rea da presso plantar.

Como perspectivas futuras sugere-se a realizao de um maior nmero de estudos nesta rea, de

forma a encontrar no s novos parmetros e ndices de classificao, como tambm um conjunto

de ferramentas computacionais que possibilitem o seu clculo de forma automtica.

.


52

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Monografia Carolina Tabuas