CONFIABILIDADE DO WII BALANCE BOARD NA AVALIAÇÃO DO

EQUILÍBRIO CORPORAL

¹Vivian Neiva Puell, 2Renato Sobral Monteiro Júnior, 3Monique Opuszcka Campos, 4Elirez

Bezerra da Silva

¹Acadêmica do curso de fisioterapia da Universidade Gama Filho, Rio de Janeiro ; 2Orientador

específico do trabalho de conclusão de curso e discente do Mestrado em Ciências do Exercício e do

Esporte da Universidade Gama Filho, 3Orientador geral do trabalho de conclusão de curso,

Universidade Gama Filho, Rio de Janeiro; 4Orientador Específico do trabalho de conclusão de curso

e Coordenador do Curso de Fisioterapia da Universidade Gama Filho, Professor Doutor do Programa

de Pós graduação Stricto-Sensu em Ciências do Exercício e do Esporte da Universidade Gama Filho.

RESUMO

Objetivo: Verificar a confiabilidade da medida do centro de pressão (CP) da WBB. Método: A

amostra foi constituída de 21 mulheres (64±7 anos; 29±5 kg/m2) saudáveis e engajadas em um

programa de hidroginástica Foi utilizada a plataforma de equilíbrio WBB do video game

Nintendo Wii, onde para a aquisição e leitura dos dados foi utilizado o programa LabVIEW

8.5 instalado em um computador portátil. O sinal estabilométrico foi obtido em uma

frequência de amostragem de 40 Hz e para eliminar possíveis interferências, um filtro

Butterworth de oitava ordem, com frequência de corte de 12 Hz. A coleta foi realizada

inicialmente, onde foram coletados doze sinais, de olhos abertos e apoio bipodal e

posteriormente com os olhos fechados e apoio bipodal, com três medidas cada e 48 horas

após. O pacote estatístico utilizado para analisar os dados foi o SPSS 17. Resultados:

Intradia: Des OA. 83,87±44,16 (1° medida), Des OA. 79,04±34,52 (2° medida) R=0,978; Des

OF. 94,13±49,14 (1° medida), Des OF. 89,00±43,30 (2° medida) R=0,989; Interdias: Des AO.

83,87±44,16 (1° medida), Des OA. 87,39±42,05 (3° medida) R=0,984; Des OF. 94,13±49,14,

Des OF. 90,18±44,72 (3° medida) R=0,997. As medidas espaciais do CP mostraram excelente

confiabilidade e todos os valores para o CCI foram superiores a 0,90; P < 0,01). Conclusão: A

WBB fornece dados confiáveis relacionados as medidas espaciais do CP, para a avaliação

estática do equilíbrio corporal, sendo uma grande alternativa para avaliação clínica.

Palavras-chave: Centro de pressão; Estabilidade; Posturografia; Idoso.

Endereço para correspondência: Rua São Graciano, 99 casa 36 – Freguesia/ Jacarepaguá.

Rio de janeiro – RJ. CEP: 22763-140.

Telefone: (21) 33488875/(21) 80692035. Email: vivian_neiva@hotmail.com

1

INTRODUÇÃO

O equilíbrio corporal é uma importante valência física para o

desenvolvimento das atividades da vida diária1,2

. Pessoas com enfermidades

musculoesqueléticas ou sintomas álgicos3 podem ter o equilíbrio corporal afetado e,

a piora no desempenho dessa variável pode estar relacionada ao déficit

proprioceptivo4. Entretanto, a análise direta do equilíbrio requer instrumentos

sofisticados e onerosos.

A avaliação dessa variante pode ser realizada através da plataforma de

força5, escalas

6 e testes

7 específicos. A plataforma de força é considerada o padrão

ouro para a avaliação do equilíbrio8, sendo constituída de quatro células de carga

que fazem a transdução das forças (Z = força vertical; Y = ântero-posterior; e X =

médio-lateral) impressas sobre sua superfície. O equivalente dessas forças é o centro

de pressão (CP). O CP pode fornecer algumas variáveis importantes para a análise

estabilométrica, como o deslocamento no tempo, área de oscilação e velocidade de

deslocamento9-11

.

O CP está relacionado a uma medida de posição definida por duas

coordenadas na superfície da plataforma e com a orientação do indivíduo avaliado.

De acordo com os sinais mensurados pela plataforma de forca, a posição do CP nas

direções médio-lateral (ml) e ântero-posterior (ap) serão calculadas por CPap=(-

h*Fx −My)/Fz e CPml=(−h*Fy+Mx)/Fz, em que h é a altura da base de apoio acima

da plataforma e Mx e My componentes do momento de força.10, 11

.

O centro de gravidade (CG) é uma medida de deslocamento tanto quanto o

CP , sendo este completamente independente da velocidade ou aceleração do corpo;

já o CP expressa a localização da resultante da força de reação do solo na plataforma

e é dependente do CG. Essa resultante é oposta e igual a média ponderada da

localização das forças que agem na plataforma de força, como as forças internas

(articulares e musculares) e a força peso transmitidas ao solo.11

Com isso, o

deslocamento do CG indica a oscilação de todo o corpo, e o CP é uma junção da

resposta neuromuscular ao deslocamento e a posição do CG.

Clark et al.8 testaram a confiabilidade e validade da Wii Balance Board

(WBB), acessório do vídeo game Nintendo Wii, em relação a uma plataforma de

força de uso laboratorial e encontraram resultados promissores para três das quatro

medidas realizadas (olhos abertos e apoio bipodal na plataforma; olhos abertos e

2

apoio unipodal na plataforma; olhos fechados e apoio bipodal na plataforma; e olhos

fechados e apoio unipodal na plataforma). Curiosamente, o teste que, teoricamente é

mais fácil de ser realizado (olhos abertos e apoio bipodal na plataforma), não

apresentou bons resultados para confiabilidade e validade. Entretanto os outros

testes tiveram excelente reprodução. Esses achados corroboram com o estudo de

Young et al.12

, em que não encontraram boa confiabilidade apenas para essa medida.

A equação da WBB para a localização do CP se assemelha à da plataforma

de força. Entretanto, a WBB não fornece todos os dados como uma plataforma de

força, porém sendo o CP calculado de modo semelhante da seguinte forma: CPy=21

* (SSD + SID - (SSE + SIE) ) / (SSE + SSD + SIE + SID); e CPx=12 * (SSE + SSD

- (SIE + SID) ) / (SSE + SSD + SIE + SID); em que SSD (sensor superior direito),

SID (sensor inferior direito), SSE (sensor superior esquerdo) e SIE (sensor inferior

esquerdo)13

.

De acordo com os estudos citados anteriormente, a utilização da WBB para

a avaliação do CP parece eficaz, porém ainda é limitada, ficando evidente a

necessidade de novos estudos sobre o tema. Portanto, o objetivo do presente estudo

foi verificar a confiabilidade da medida do CP da WBB.

MATERIAIS E MÉTODO

Amostra

Participaram do estudo 21 mulheres (64±7 anos; 29±5 kg/m2) saudáveis e

engajadas em um programa de hidroginástica com frequência de duas a três vezes

por semana. Foram adotados os seguintes critérios de inclusão: a) ausência de lesão

aguda nos membros inferiores; e b) ausência de sintoma álgico de qualquer natureza.

Foram excluídos os participantes que relataram: a) cirurgia recente; b) labirintite

sem controle medicamentoso; e c) doenças neurológicas. Todos os voluntários

assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido após serem informados

sobre os objetivos da pesquisa, de acordo com as normas da lei 196/96 do Conselho

Nacional de Saúde. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da

Universidade Gama Filho sob o número 153/2011 (CAAE 0139.0.312.000-11).

Instrumentação

Foi utilizada a plataforma de equilíbrio WBB do video game Nintendo Wii,

com área de superfície de 45 cm x 26,5 cm. A plataforma é constituída de quatro

3

sensores de carga (SSE, SSI, SID, SIE) e sua comunicação com o dispositivo de

aquisição de dados é feita via bluetooth.

Para a aquisição e leitura dos dados foi elaborada uma rotina de

programação (utilizado o programa LabVIEW 8.5 (National Instruments, Texas,

EUA) instalado em um computador portátil. A calibragem do aparelho foi

automaticamente programada na rotina do aplicativo.

O sinal estabilométrico foi obtido em uma frequência de amostragem de 40

Hz. Para eliminar possíveis interferências, sendo utilizado um filtro Butterworth de

oitava ordem, com frequência de corte de 12 Hz; e o processamento do sinal foi

realizado utilizando o software de avaliação do equilíbrio postural (Suite EBG),

desenvolvido em linguagem LabVIEW 8.0 para Windows.

Procedimentos

Os sujeitos submeteram-se ao protocolo de posicionamento na plataforma

de acordo com a Figura 1. Cada indivíduo foi orientado a posicionar-se

confortavelmente com os pés sem ultrapassar a direção dos ombros. Tal

posicionamento foi gravado em um molde de papel afixado na plataforma, com a

finalidade de reprodução do protocolo em cada avaliação. Cada avaliado foi

orientado a permanecer com os braços ao longo do corpo e a manter o olhar em um

ponto fixo, localizado a dois metros de distância.

Figura 1. Posicionamento os pés sobre a plataforma de equilíbrio Wii Balance

Board do videogame Nintendo Wii.

4

Os indivíduos compareceram a duas visitas no laboratório. Na primeira

visita foram coletados doze sinais para análise da consistência interna da medida. As

seguintes variáveis foram estudadas: deslocamento total do CP (cm), velocidade

média do CP (cm/s), desvio-padrão do deslocamento médio-lateral do CP (cm) e

desvio-padrão do deslocamento ântero-posterior do CP (cm). Os sujeitos realizaram

os testes com os olhos abertos e apoio bipodal (três medidas) e posteriormente com

os olhos fechados e apoio bipodal (três medidas). Foi administrado um intervalo

entre cinco e dez minutos e, em seguida, repetiram-se os testes.

Na segunda visita, realizada 48h após a primeira, novamente foram

coletadas as variáveis acima mencionadas. Tal procedimento foi adotado para

verificar a estabilidade das medidas entre dias.

Análise dos dados

O pacote estatístico utilizado para analisar os dados foi o SPSS 17. Os

resultados foram apresentados em média e desvio-padrão. Para a verificação da

consistência interna da medida, os dados das avaliações obtidos na primeira visita

foram analisados. Para verificar a estabilidade entre dias, foram analisados os dados

obtidos entre as duas visitas. O coeficiente de correlação intraclasse (CCI) foi

utilizado para as análises. O nível de significância considerado foi de P<0,05. A

classificação do CCI adotada foi a seguinte: CCI acima de 0,90 = excelente

correlação, de 0,80 a 0,89 = moderada correlação e abaixo de 0,80 = correlação não

aceitável12

. Para a quantificação do erro típico da medida (ETM absoluto e relativo)

foi utilizado o cálculo proposto por Hopkins 14

.

RESULTADOS

5

Tabela 1. Confiabilidade intradia das medidas espaciais do CP (cm).

1ª Medida 2ª Medida CCI

Variável Média DP Variável Média DP R

Des OA 83,87 44,16 Des OA 79,04 34,52 0,978*

Des OF 94,13 49,14 Des OF 89,00 43,30 0,989*

VM OAⱡ 2,79 1,48 VM OA

ⱡ 2,63 1,16 0,978*

VM OFⱡ 3,14 1,65 VM OF

ⱡ 2,97 1,46 0,989*

DP X OA 0,23 0,15 DP X OA 0,23 0,15 0,994*

DP X OF 0,24 0,15 DP X OF 0,24 0,15 0,985*

DP Y OA 1,07 0,50 DP Y OA 1,04 0,46 0,982*

DP Y OF 1,11 0,59 DP Y OF 1,10 0,56 0,995*

OA - olhos abertos; OF - olhos fechados; Des – deslocamento (cm); VM - velocidade

média; DP - desvio padrão; X - eixo horizontal; Y - eixo vertical; ⱡ - unidade em cm/s. * P

< 0,01.

Tabela 2. Confiabilidade interdias das medidas espaciais do CP (cm).

1ª Medida 3ª Medida CCI

Variável Média DP Variável Média DP R

Des OA 83,87 44,16 Des OA 87,39 42,05 0,984*

Des OF 94,13 49,14 Des OF 90,18 44,72 0,997*

VM OAⱡ 2,79 1,48 VM OA

ⱡ 2,91 1,40 0,984*

VM OFⱡ 3,14 1,65 VM OF

ⱡ 3,01 1,49 0,997*

DP X OA 0,23 0,15 DP X OA 0,24 0,15 0,977*

DP X OF 0,24 0,15 DP X OF 0,24 0,14 0,941*

DP Y OA 1,07 0,50 DP Y OA 1,13 0,53 0,954*

DP Y OF 1,11 0,59 DP Y OF 1,14 0,57 0,971*

OA - olhos abertos; OF - olhos fechados; Des – deslocamento (cm); VM - velocidade

média; DP - desvio padrão; X - eixo horizontal; Y - eixo vertical; ⱡ - unidade em cm/s. * P <

0,01.

6

Tabela 3. Erro típico das medidas espaciais do CP.

Intradia Interdias

Variável ETM (cm) ETM (%) Variável ETM (cm) ETM (%)

Des OA 8,30 7,00 Des OA 7,55 8,64

Des OF 6,69 5,02 Des OF 3,78 4,19

VM OAⱡ 0,28 7,00 VM OA

ⱡ 0,20 6,73

VM OFⱡ 0,23 5,11 VM OF

ⱡ 0,39 11,70

DP X OA 0,02 4,84 DP X OA 0,03 12,84

DP X OF 0,03 7,42 DP X OF 0,05 19,89

DP Y OA 0,09 6,06 DP Y OA 0,15 13,58

DP Y OF 0,06 3,65 DP Y OF 0,14 12,18

ETM - erro típico da medida; OA - olhos abertos; OF - olhos fechados; Des –

deslocamento (cm); VM - velocidade média; DP - desvio padrão; X - eixo horizontal; Y -

eixo vertical, ⱡ - unidade em cm/s.

DISCUSSÃO

Os resultados encontrados para as variáveis analisadas demonstraram

excelente confiabilidade na avaliação do CP. Nosso estudo corrobora em parte com

os achados de Clark et al 8, em que foram avaliados jovens saudáveis em quatro

testes: com apoio unipodal e bipodal, com olhos abertos e fechados; concluindo que

a WBB fornece dados comparáveis ao padrão ouro, quando avaliado o deslocamento

do CP.

Em relação ao erro típico das medidas espaciais do CP, as variáveis desvio

padrão do eixo x e do eixo y, tanto de olhos abertos quanto de olhos fechados,

obtiveram um erro considerável, demandando de atenção ao avaliar estas variáveis.

Na comparação dos efeitos das condições visuais, observou-se que com os

olhos abertos as variáveis apresentaram menor oscilação, ressaltando que a

contribuição visual auxilia diretamente na manutenção do equilíbrio. A explicação

estaria na capacidade da força de agrupamento entre a informação visual e a

7

oscilação postural, além da interferência das alterações contínuas da informação

visual no decorrer das oscilações 15

. Da mesma forma, com o avanço da idade,

ocorre um aumento da contribuição visual, pois ocorre uma diminuição da

participação somato-sensitiva e vestibular 16

. Cruz et al 17

, constataram que o

feedback visual influenciou no controle postural, diminuindo ou aumentando a

estabilidade.

A WBB é um instrumento de baixo custo (R$ 400,00) quando comparado

com a plataforma de força (em torno de R$ 40.000,00), sendo então de mais fácil

acesso; além da praticidade no transporte e na utilização, não restringindo a análise

quantitativa do equilíbrio somente em laboratórios de pesquisa e de profissionais

altamente treinados, viabilizando aos profissionais da saúde melhores diagnósticos,

acompanhamento e tratamento, principalmente da população idosa, que tende a

diminuir o equilíbrio devido aos eventos biológicos que ocorrem ao longo do tempo.

A avaliação do equilíbrio para a fisioterapia é de extrema significância,

sendo hoje uma das capacidades físicas mais estudadas, visto que a manutenção da

orientação corporal e do equilíbrio durante a postura ereta é essencial para a

realização das atividades de vida diária, para a prática esportiva e de atividade física.

Vários testes têm sido desenvolvidos, como o Teste de Alcance Funcional (FRT) 18

,

o teste “Timed Up and Go” (TUG) 19

, o Teste de Performance Física (PPT) 20

, a

Escala de Equilíbrio de Berg 6 entre outros, medindo tanto o equilíbrio estático

quanto o dinâmico. Entretanto, esses testes dependem de uma análise subjetiva do

avaliador, o que torna fundamental a utilização de um instrumento capaz de avaliar

quantitativamente e objetivamente, para ter a obtenção de resultados mais confiáveis

no meio clínico. A WBB é uma alternativa acessível e eficaz, de acordo com os

achados do estudo.

CONCLUSÃO

A WBB fornece dados confiáveis relacionados as medidas espaciais do CP,

para a avaliação estática do equilíbrio corporal, sendo uma grande alternativa para

avaliação clínica.A WBB também pode proporcionar aos profissionais informações de

saldo complementar, auxiliando na precisão do diagnóstico e prognóstico de cada

paciente. Os dados da WBB podem propiciar importantes informações, permitindo uma

monitorização mais sensível da alteração do equilíbrio ao longo do tempo e uma melhor

8

avaliação da eficácia do tratamento, melhorando assim a prática baseada em evidências

clínicas e dados quantitativos.

LIMITAÇÃO

Durante o estudo não foi possível realizar uma análise no domínio da

frequência, uma vez que a frequência de aquisição do sinal da plataforma de equilíbrio

WBB não foi estacionária, mostrando uma variabilidade de 0,01 a 0,03 hz.

REFERÊNCIAS

1. Daley MJ, Spinks WL. Exercise, mobility and aging. Sports Med 2000

Jan;29(1):1-12.

2. Guralnik JM, Simonsick EM, Ferrucci L, et al. A short physical performance

battery assessing lower extremity function: association with self-reported

disability and prediction of mortality and nursing home admission. J Gerontol

1994 Mar;49(2):85-94.

3. Bartlett R. Sports Biomechanics: reducing injury and improving performance.

London 2005.

4. Della Volpe R, Popa T, Ginanneschi F, Spidalieri R, Mazzocchio R, Rossi A.

Changes in coordination of postural control during dynamic stance in chronic low

back pain patients. Gait Posture 2006 Nov;24(3):349-55.

5. Nichols DS, Glenn TM, Hutchinson KJ. Changes in the mean center of balance

during balance testing in young adults. Phys Ther 1995 Aug;75(8):699-706.

6. Berg KO, Wood-Dauphinee SL, Williams JI, Maki B. Measuring balance in the

elderly: validation of an instrument. Can J Public Health 1992 Jul-Aug;83 Suppl

2:7-11.

7. Araújo CGS. Teste de sentar e levantar: apresentação de um procedimento para

avaliação em Medicina do Exercício e do Esporte. Revista brasileira de Medicina

do Esporte 1999;5(5):179-82.

8. Clark RA, Bryant AL, Pua Y, McCrory P, Bennell K, Hunt M. Validity and

reliability of the Nintendo Wii Balance Board for assessment of standing balance.

Gait Posture 2010 Mar;31(3):307-10.

9. Morasso PG, Re C, Casadio M. Spot check and recalibration of stabilometric

platforms. Technol Health Care 2004;12(4):293-304.

9

10. Barela AMF, Duarte M. Utilização da plataforma de força para aquisição de

dados cinéticos durante a marcha humana. Brazilian Journal of Motor Behavior

2011;6(1):56-61.

11. Duarte M, Freitas SMSF. Revisão sobre posturografia baseada em plataforma de

força para avaliação do equilíbrio. Rev Bras Fisioter 2010;14(3):183-92.

12. Young W, Ferguson S, Brault S, Craig C. Assessing and training standing balance

in older adults: a novel approach using the 'Nintendo Wii' Balance Board. Gait

Posture 2011 Feb;33(2):303-5.

13. Jones S. Force plate vs balance boards when measuring center of pressure.

International Society of Biomechanics.2011; http://biomch-

l.isbweb.org/archive/index.php/t22172.html?s=35e47495c86f9cbe4cda046dee91a

cc9. Accessed 25/10/2011, 2011.

14. Hopkins WG. Measures of Reliability in Sports Medicine and Science. Sports

Medicine 2000;30(1):1-15.

15. Freitas JPB. Características comportamentais de controle postural de jovens,

adultos e idosos [dissertação]. Rio Claro: Instituto de Biociências, Universidade

Estadual Paulista; 2003.

16. Contarino D, Bertora GO, Bergmann JM. About balance on platform: mathemat-

ical modeling for clinical evaluation. Disponível em:

http://www.neurootology.org/search/?m=a&v=8. Acessado em: 15/10/2012.

17. Cruz A, Oliveira EM, Melo SIL. Análise biomecânica do equilíbrio do idoso.

Acta Ortop Bras. [online]. 2010; 18(2):96-9

18. Duncan PW, Weiner DK, Chandler J, Studenski S. Functional reach: a new

clinical measure of balance. J Gerontol 1990;45:M192-M197.

19. Podsiadlo D, Richardson S. The timed “Up & Go”: a test of basic functional

mobility for frail elderly persons. J Am Geriatr Soc 1991;39:142-48.

20. Reuben DB, Siu AL. An objective measure of physical function of elderly

outpatients: The Physical Performance Test. J Am Geriatr Soc 1990;38:1105-12.