Reabilitação de precisão: mecanismos e eficácia da vibração no treinamento físico para osteoartrite degenerativa do joelho

A osteoartrite do joelho (OA) é uma doença degenerativa comum em populações idosas. Dor crônica, fraqueza do quadríceps, atividades diárias limitadas, falta de mobilidade e disfunção do equilíbrio e da marcha são os sintomas mais comuns. O objetivo geral deste estudo é empregar inteligência artificial (IA) com base nos conceitos de reabilitação de precisão para projetar uma joelheira vibratória multifuncional vestível que seja mais adequada para melhorar a OA degenerativa do joelho no desempenho funcional e no alívio da dor. Os investigadores levantam a hipótese de que este dispositivo de reabilitação de precisão baseado em IA melhorará o desempenho funcional e o alívio da dor de pacientes idosos com OA degenerativa de joelho em comparação com tratamentos convencionais. O resultado esperado deste estudo proposto será uma evidência da viabilidade e eficácia do treinamento físico combinado com intervenção vibratória usando uma joelheira AI em pacientes com OA de joelho. Este estudo de quatro anos alcançará os seguintes três objetivos específicos:

Objetivo 1: identificar o modo ideal de intervenção vibratória durante movimentos funcionais em pacientes com OA de joelho.

Pacientes com OA de joelho serão recrutados e receberão 3 condições de vibração nos músculos da coxa com baixa frequência ou alta frequência durante movimentos funcionais. Este estudo transversal, cego e randomizado fornecerá valores de referência com base nos resultados da hemodinâmica no cérebro e nos músculos locais, bem como testes de força muscular para determinar o melhor modo de intervenção vibratória para pacientes com OA de joelho. Os investigadores recrutarão 60 pacientes com OA de joelho e avaliarão as mudanças na hemodinâmica, propriocepção, desempenho funcional e desempenho de força muscular pré e pós-vibração. O modo de intervenção vibratória otimizado deste estudo contribuirá para a base de referência para intervenção vibratória em pacientes com OA de joelho, bem como para a tomada de decisão de implementação dos objetivos 2 e 3 deste estudo.

Objetivo 2: Desenvolver uma joelheira de IA que possa ser usada como ferramenta de avaliação clínica e implementar intervenção vibratória no momento certo.

Os investigadores desenvolverão uma joelheira de IA que pode coletar dados de movimento, como cinemática, cinética e atividades musculares, como entradas. Em seguida, ele gera dados computados, como reconhecimento de tarefas funcionais e estimativa de força conjunta. Usando algoritmos de IA, os investigadores analisarão os dados biomecânicos coletados pelos sensores embutidos na joelheira e ajustarão a frequência, intensidade e duração da vibração para otimizar os efeitos terapêuticos. Este estudo irá recrutar 10 pacientes com OA de joelho e 10 participantes idosos saudáveis ​​de mesma idade. A joelheira AI será validada por sua função de avaliação e efeitos terapêuticos.

Objetivo 3: determinar os efeitos do treinamento físico combinado com intervenção vibratória usando a joelheira AI em pacientes com OA de joelho.

Os investigadores usaram carta selada para conduzir um ensaio de controle randomizado (RCT), usando a joelheira AI desenvolvida em conjunto com treinamento físico para melhorar o desempenho funcional e aliviar a dor em pacientes com OA de joelho. Este treinamento físico pode integrar assistência ao movimento do joelho em tempo real e feedback da atividade muscular, o que ajudará os pacientes a controlar o joelho durante o exercício para evitar lesões esportivas. Os 60 pacientes com OA de joelho serão distribuídos aleatoriamente em dois grupos. O grupo experimental receberá uma joelheira combinada de IA e intervenção de treinamento físico por 8 semanas, enquanto o grupo de controle receberá apenas treinamento físico padrão. As análises hemodinâmicas e biomecânicas determinarão o resultado em quatro momentos (ou seja, pré-treinamento, pós-treinamento, 3 meses pós-treinamento e 1 ano pós-treinamento).