Treino Cinemático em Pacientes com Dor Cervical Baseado na Abordagem de Classificação por Aprendizagem Automática

A dor cervical idiopática crónica representa uma das condições musculoesqueléticas mais prevalentes a nível mundial e caracteriza-se por episódios recorrentes, intensidade de sintomas flutuante e transição frequente para incapacidade persistente. Embora a gestão clínica se foque habitualmente na redução da dor a curto prazo, o encargo social mais substancial decorre da recorrência e da cronicidade, em vez de episódios agudos isolados. A dor cervical recorrente contribui para consultas de saúde repetidas, absentismo prolongado no trabalho, redução da produtividade e aumento dos gastos com saúde. Apesar da utilização generalizada da reabilitação baseada em exercício, as taxas de recorrência mantêm-se elevadas, sugerindo que as abordagens de tratamento prevalentes podem não abordar suficientemente os mecanismos subjacentes à disfunção persistente. À medida que a prevalência da dor cervical continua a aumentar nas populações em idade ativa, é razoável questionar se os modelos de reabilitação atuais visam adequadamente os contribuintes neuromusculares e sensoriomotores para a cronicidade e as exacerbações repetidas dos sintomas.

A maioria dos indivíduos que se apresentam para fisioterapia são diagnosticados com dor cervical não específica ou idiopática, uma categoria ampla que engloba apresentações clínicas heterogéneas com combinações variáveis de dor, rigidez, tonturas, perturbações visuais e controlo do movimento comprometido. Os doentes podem diferir substancialmente nas estratégias de movimento, acuidade proprioceptiva, coordenação neuromuscular e padrões motores adaptativos, mas são frequentemente tratados utilizando protocolos de exercício padronizados. As ferramentas convencionais de avaliação clínica são eficazes na distinção entre doentes e indivíduos assintomáticos, mas fornecem uma resolução limitada para identificar subgrupos significativos dentro da população com dor cervical idiopática. Na última década, a avaliação centrada no doente nas perturbações da coluna vertebral tem frequentemente dependido de escalas numéricas de avaliação da dor e questionários de incapacidade, enquanto comparativamente menos ênfase tem sido colocada na avaliação objetiva dos mecanismos de controlo neuromuscular que podem conduzir à cronicidade. Evidências emergentes demonstram que indivíduos com histórico de dor cervical exibem alterações persistentes na função sensoriomotora mesmo durante a remissão dos sintomas, implicando que adaptações neuromusculares subjacentes podem predispor os indivíduos à recorrência e reduzir a resiliência a fatores de stress mecânicos ou psicossociais.

O controlo sensoriomotor cervical, frequentemente conceptualizado como consciência cinestésica cefalocervical, integra o input proprioceptivo da musculatura cervical e dos mecanorreceptores articulares com informação visual e vestibular para coordenar o posicionamento preciso da cabeça e movimentos suaves cabeça-olhos. O input aferente cervical alterado pode perturbar esta integração, levando a uma perceção do movimento imprecisa, sentido de posição comprometido e estratégias de output motor mal adaptativas. Perturbações proprioceptivas prolongadas podem induzir alterações de plasticidade neural central dentro das redes sensoriomotoras do tronco cerebral e corticais, potencialmente sustentando a disfunção para além do episódio de dor inicial e contribuindo para a manutenção dos sintomas crónicos. Revisões sistemáticas relatam resultados variáveis relativamente à magnitude das deficiências cinestésicas em populações com dor cervical, provavelmente refletindo heterogeneidade no recrutamento, diferenças na duração dos sintomas e variabilidade nos défices funcionais. Estas inconsistências sublinham a importância da caracterização multidimensional do desempenho sensoriomotor, em vez de depender de parâmetros isolados ou resultados de testes únicos.

O treino cinestésico que visa a precisão do movimento, a recalibração proprioceptiva e o output motor coordenado demonstrou melhorias clinicamente significativas a curto prazo na dor e incapacidade, com alguns efeitos a persistirem durante vários meses. No entanto, aproximadamente um terço dos doentes não demonstra melhoria na intensidade da dor ou incapacidade, e quase metade não exibe ganhos mensuráveis em variáveis de desempenho cinemático objetivo. Adicionalmente, foram relatadas taxas de desistência de até vinte por cento, frequentemente atribuídas a desconforto, fadiga ou agravamento dos sintomas durante exercícios que desafiam os sistemas sensoriomotores comprometidos. Estas observações sugerem que protocolos de reabilitação uniformes podem não abordar de forma ideal os perfis neuromusculares individualizados e que intervenções específicas por subgrupo podem melhorar a responsividade ao tratamento, melhorar a adesão e reduzir a variabilidade nos resultados.

O controlo do movimento cervical envolve a interação coordenada entre sistemas proprioceptivos, vestibulares e visuais. Tarefas de movimento realizadas com diferentes amplitudes e velocidades desafiam diferentes componentes do processamento sensoriomotor e podem revelar padrões de défice distintos. Movimentos lentos e de grande amplitude aumentam a dependência da discriminação proprioceptiva e da regulação da suavidade, frequentemente refletida em valores de índice de jerk elevados quando a coordenação está comprometida. Movimentos mais rápidos podem envolver mecanismos dependentes do sistema vestibular e controlo da estabilidade dinâmica. Além disso, o input aferente alterado dos músculos cervicais pode influenciar alterações plásticas adaptativas na sensibilidade ao movimento dependente do sistema vestibular, potencialmente afetando o controlo da cabeça e pescoço a velocidades de movimento mais elevadas. Consequentemente, a avaliação e o treino devem incorporar movimentos através de múltiplas amplitudes e velocidades para capturar adequadamente os défices específicos dos subgrupos.

Testes de controlo do movimento da cabeça e pescoço frequentemente exigem que os participantes sigam alvos apresentados visualmente enquanto realizam movimentos controlados, exigindo assim uma interação coordenada olhos-cabeça. A importância do sistema visual na dor cervical é suportada por ligações neurofisiológicas entre vias aferentes cervicais superiores e núcleos visuais e vestibulares ao nível do tronco cerebral. Doentes com dor cervical apresentam frequentemente perturbações oculomotoras, particularmente durante manobras de torção cervical, provavelmente decorrentes de contribuições alteradas dos reflexos cervico-oculares e cervico-cólicos. Trabalhos anteriores sugeriram associações entre défices cinestésicos cervicais e controlo do movimento ocular, mas permanece incerto até que ponto o treino cinestésico direcionado pode modificar estas adaptações oculomotoras e se tais alterações acompanham melhorias na dor e estado funcional.

Estratégias analíticas tradicionais avaliam frequentemente parâmetros cinemáticos individuais de forma independente, potencialmente negligenciando interações complexas entre precisão do movimento, regulação da amplitude e suavidade. Conjuntos de dados de alta dimensão gerados a partir de testes de controlo do movimento contêm relações não lineares que podem não ser adequadamente capturadas utilizando métodos estatísticos univariados convencionais. Abordagens de data mining e machine learning permitem a identificação de estrutura latente dentro de conjuntos de dados multidimensionais e facilitam o agrupamento de doentes de acordo com características funcionais partilhadas. Análises prévias realizadas numa coorte de 135 indivíduos com dor cervical idiopática identificaram quatro clusters distintos baseados em combinações de variáveis de controlo do movimento, intensidade da dor e características demográficas. Estes clusters demonstraram perfis cinemáticos únicos, apoiando a existência de heterogeneidade clinicamente significativa dentro desta população e sugerindo que estratégias terapêuticas direcionadas podem ser justificadas.

O presente estudo aplica um quadro de reabilitação baseado em classificação derivado destas descobertas de clustering anteriores. A função cinestésica cervical será avaliada de forma abrangente utilizando testes de controlo do movimento e testes de relocalização cabeça-para-neutro, suplementados por variáveis demográficas e clínicas, incluindo intensidade da dor. Os participantes serão atribuídos a clusters previamente definidos utilizando algoritmos de classificação estabelecidos que integram dados de movimento multidimensionais e dados demográficos. Após a classificação, os participantes receberão ou treino cinemático específico do cluster, concebido para visar os défices predominantes característicos do seu subgrupo, ou um programa de treino cinemático geral não adaptado à afiliação ao cluster. A estrutura, frequência e duração da exposição ao treino serão comparáveis entre grupos para garantir que as diferenças nos resultados são atribuíveis ao conteúdo e não à dose. Medições de acompanhamento de três meses serão realizadas para avaliar a persistência dos efeitos da intervenção e explorar se a reabilitação individualizada influencia a estabilidade dos sintomas a médio prazo.

A avaliação do controlo do movimento envolverá tarefas de seguimento visual da cabeça realizadas com unidades de medição inercial que capturam dados de deslocamento angular de alta resolução em tempo real. Os participantes completarão ensaios repetidos através de quatro trajetórias de movimento progressivamente desafiadoras, caracterizadas por aumento da amplitude e velocidade do alvo, para stressar sistematicamente diferentes componentes do sistema sensoriomotor. Parâmetros derivados incluirão tempo de precisão, representando a percentagem do tempo de ensaio dentro da zona-alvo; subalcance e sobrealcance, representando erros de controlo de amplitude direcional; índice de jerk, refletindo a suavidade do movimento derivada da terceira derivada dos dados de posição; e precisão da amplitude, calculada como o desfasamento angular médio entre o alvo e o movimento realizado. O sentido de posição será avaliado através da relocalização com os olhos vendados para uma posição neutra da cabeça autosselecionada, com erro absoluto calculado através de repetições e direções de movimento para quantificar a precisão do reposicionamento. O controlo oculomotor será avaliado utilizando testes de perseguição suave em posições neutras e de torção, com gravações do movimento ocular filtradas para artefactos, sincronizadas com trajetórias de referência e analisadas para calcular o ganho de perseguição como a relação entre a amplitude da velocidade ocular e a amplitude da velocidade do alvo. A amplitude de movimento cervical será quantificada em todos os planos de movimento primários para caracterizar perfis de mobilidade e potenciais distinções de subgrupo relacionadas com a mobilidade.

O processamento de dados envolverá filtragem sistemática de sinais de movimento e movimento ocular, remoção de piscadelas e sacadas onde apropriado, sincronização de trajetórias de referência, normalização de ciclos de movimento e média através de repetições para garantir estimativas de parâmetros estáveis. Análises estatísticas serão realizadas utilizando análise de variância de medidas repetidas para avaliar interações tempo-por-grupo através das avaliações de linha de base, pós-intervenção e acompanhamento. Pressupostos de normalidade serão examinados utilizando métricas distribucionais, e transformações de dados serão aplicadas quando necessário para satisfazer os pressupostos do modelo. Procedimentos de machine learning para atribuição de clusters serão conduzidos utilizando software de data mining dedicado, enquanto análises estatísticas inferenciais serão executadas utilizando pacotes estatísticos estabelecidos. Tamanhos de efeito serão interpretados juntamente com significância estatística para contextualizar a relevância clínica.

Ao integrar perfis cinemáticos multidimensionais com estratégias de reabilitação específicas por subgrupo, este estudo procura determinar se o treino baseado em classificação melhora os resultados clínicos, aumenta a adaptação neuromuscular e reduz a variabilidade na resposta ao tratamento, em comparação com a reabilitação cinemática convencional não individualizada. Além disso, o estudo visa clarificar relações mecanicistas entre melhorias no controlo sensoriomotor cervical e alterações na intensidade da dor, incapacidade, tonturas, sintomas visuais e função oculomotora. Espera-se que os resultados contribuam para o desenvolvimento de modelos de reabilitação personalizados e baseados em mecanismos, visando reduzir a recorrência, limitar a cronicidade e melhorar os resultados funcionais a longo prazo em indivíduos com dor cervical idiopática.