Com sensores, jogos interativos e realidade virtual, tecnologia brasileira busca tornar mais precisa a avaliação do risco de quedas e orientar tratamentos personalizados

Marcelo Camargo/Agência Brasil

Uma plataforma criada por pesquisadores da Universidade de Mogi das Cruzes (UMC) pretende ajudar a prevenir quedas em idosos ao simular situações reais de desequilíbrio e analisar, em tempo real, como o cérebro, os músculos e o corpo reagem. A tecnologia, desenvolvida ao longo de mais de dez anos de pesquisa com apoio da FAPESP – dos estudos iniciais, na linha de Auxílio à Pesquisa, ao protótipo, na linha de Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE) –, combina sensores, realidade virtual e jogos interativos e agora se prepara para chegar ao mercado por meio da startup Kerygma Technology, incubada na própria universidade.

As quedas estão entre as principais causas de internação, perda de autonomia e morte em idosos. A prevalência de quedas na população idosa residente em áreas urbanas é de 25%, de acordo com a última edição do Estudo Longitudinal da Saúde dos Idosos Brasileiros (ELSI-Brasil), financiado pelo Ministério da Saúde. Entre pessoas com mais de 80 anos, o dado é ainda mais alarmante: quatro em cada dez pessoas sofrem esse tipo de acidente anualmente. Além das fraturas e hospitalizações, as quedas frequentemente levam à perda de independência, ao medo de caminhar e ao isolamento social.

Segundo Daniela Cristina Carvalho de Abreu, fisioterapeuta especialista em gerontologia e professora da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da USP (FMRP-USP), o cenário é preocupante porque a sociedade continua tratando a queda como algo “normal” do envelhecimento. “Hoje entendemos a queda como um evento sentinela. Quando ela acontece, muito provavelmente várias alterações já vinham ocorrendo. Ela é a bandeira vermelha de que alguma coisa deixou de  funcionar adequadamente.”

Foi justamente diante desse cenário que o engenheiro da computação Alessandro Pereira da Silva, líder do Laboratório de Ambientes Virtuais e Tecnologia Assistiva (LAVITA), da UMC, começou a desenvolver a tecnologia em 2012. Ele conta que a ideia surgiu a partir de uma inquietação em relação aos métodos tradicionais usados para avaliar o equilíbrio. “Na época, o estudo do equilíbrio era feito em uma plataforma estática e o paciente era o elemento de desequilíbrio. O terapeuta precisava pedir para a pessoa inclinar um pouco para frente, um pouco para trás. No mundo real, no entanto, é o chão que muda, é o ambiente que gera o desequilíbrio”, explica.

A solução encontrada foi criar uma plataforma capaz de se movimentar em diferentes direções e inclinações, simulando situações reais de instabilidade e desequilíbrio. 

Simular o desequilíbrio para entender o corpo 

A simulação desses desequilíbrios não acontece apenas pelo movimento da plataforma. Para tornar os exercícios mais próximos de situações do cotidiano e estimular a adesão ao tratamento, os pesquisadores incorporaram recursos de realidade virtual e gameterapia.  Nos jogos desenvolvidos pela equipe, o paciente permanece sobre a plataforma enquanto controla movimentos dentro de ambientes virtuais. Em um dos cenários, por exemplo, o usuário navega por um rio e precisa deslocar o corpo lateralmente para coletar objetos. Quando surgem quedas d’água no ambiente virtual, a plataforma se inclina na mesma direção do cenário exibido nos óculos de realidade virtual. 

“O sistema responde ao jogo. Quando o cenário inclina, a plataforma inclina junto. Isso aumenta muito a imersão e nos permite avaliar como o cérebro e os músculos respondem ao desequilíbrio”, explica Silva.

Enquanto isso, sensores registram continuamente como o corpo reage aos estímulos. O equipamento, que avalia quatro músculos da perna –  que são chave para entender a chamada estratégia do tornozelo na correção dos desequilíbrios –, consegue rotacionar até 25 graus para frente, para trás e para os lados, com velocidade máxima de 7 graus por segundo, enquanto o sistema capta uma série de informações do paciente em tempo real. 

Um dos parâmetros analisados é o chamado centro de pressão (COP), indicador que mostra como o corpo distribui o peso para manter o equilíbrio. O sistema também mede a velocidade de deslocamento corporal, a distribuição da carga corporal, a ativação muscular por meio da eletromiografia (EMG) e a atividade cerebral pelo eletroencefalograma (EEG).

“Conseguimos identificar, por exemplo, se a pessoa descarrega mais peso no lado direito do corpo do que no esquerdo. Isso pode indicar fraqueza muscular, alterações vestibulares ou compensações posturais importantes”, diz Silva. Segundo ele, a EMG permite analisar a ativação elétrica dos músculos estabilizadores envolvidos no equilíbrio postural, enquanto o EEG ajuda a identificar como o cérebro responde ao desequilíbrio.

A plataforma trabalha justamente com dois mecanismos fundamentais do equilíbrio: o controle antecipatório e o compensatório. O primeiro ocorre antes da perda de estabilidade, quando o cérebro percebe que um desequilíbrio pode acontecer e prepara o corpo para reagir. Já o compensatório entra em ação depois da instabilidade, tentando evitar a queda. Um dos diferenciais da tecnologia, segundo Silva, é a sincronização de todos esses dados em uma mesma linha temporal.

“Muitas plataformas conseguem coletar esses dados de forma isolada. O grande diferencial da nossa é que tudo é registrado de forma sincronizada. Isso diminui muito o viés metodológico para pesquisa e pode gerar futuramente um sistema preditivo de risco de queda”, afirma.

Segundo Sandra Maria Sbeghen Ferreira de Freitas, professora da Universidade Cidade de São Paulo (Unicid) e especialista em controle do movimento humano e biomecânica, plataformas de força já são amplamente utilizadas em pesquisa para avaliação do equilíbrio e da oscilação postural, mas a integração simultânea de diferentes tecnologias ainda é um desafio. “Plataformas de força, eletromiografia e estudos combinando esses equipamentos já existem. O diferencial desse parece estar justamente em sincronizar tudo em um mesmo sistema e transformar isso em uma ferramenta aplicável para o profissional”, afirma.

Carolina DaffaraDo diagnóstico à prevenção

Para Abreu, da FMRP-USP, a primeira etapa fundamental é estratificar o risco de queda. “E isso precisa ser simples, rápido e de baixo custo. Não adianta depender de uma ferramenta cara para fazer a triagem populacional”, pondera, ao ressaltar que, atualmente, as sociedades científicas internacionais recomendam que toda pessoa idosa passe ao menos uma vez por ano por uma triagem de risco de quedas, o que ainda não acontece de forma rotineira. 

A fisioterapeuta explica que a avaliação é simples: “Basicamente, fazemos três perguntas: se a pessoa caiu no último ano, se tem preocupação em cair e se sente instabilidade para andar ou realizar atividades. Depois aplicamos um teste rápido de mobilidade ou velocidade da marcha. Em menos de cinco minutos é possível classificar esse paciente como baixo, moderado ou alto risco de queda”, explica.

Na sua avaliação, ferramentas mais avançadas, como a plataforma, entram em uma segunda etapa para aprofundar a avaliação de pessoas idosas com histórico de quedas ou maior risco de novos episódios, que se beneficiam de uma melhor compreensão dos fatores associados a essa condição. “A plataforma permite integrar informações sobre aspectos musculares, neurais e biomecânicos e isso pode ajudar a personalizar os treinamentos e tratamentos”, diz Abreu, esclarecendo que, muitas vezes, uma intervenção funciona para um paciente e não funciona para outro porque as necessidades são diferentes. “Quanto mais preciso é o diagnóstico, mais direcionada tende a ser a intervenção.”

O fisioterapeuta Tabajara de Oliveira Gonzalez, integrante do grupo de pesquisa da UMC, afirma que a tecnologia surge justamente para preencher essa lacuna. “A plataforma foi pensada para responder ao desafio do envelhecimento da população. Queda em idosos é um problema de saúde pública no mundo inteiro. Você tem lesões associadas, óbitos, pacientes que acabam ficando acamados, gerando custos para o sistema de saúde e sem um trabalho preventivo muito efetivo”, afirma.