Resumo
OBJETIVO: Revisar estudos sobre a eficácia do treino direcionado à marcha associado à realidade virtual em pacientes pós-acidente vascular encefálico (AVE). As perguntas clínicas foram: o treino direcionado à marcha associado à realidade virtual é eficaz para promover aumento em velocidade de marcha de indivíduos com hemiparesia? Essa modalidade de intervenção promove maior aumento em velocidade de marcha comparada a outras intervenções sem uso de realidade virtual?
MÉTODO: Foi realizada uma revisão sistemática com metanálise de ensaios clínicos aleatorizados. Os participantes eram adultos pós-AVE, e a intervenção experimental considerada foi o treino direcionado à marcha associado ao uso de realidade virtual com o objetivo de melhorar a velocidade de marcha. Os dados referentes à velocidade de marcha foram extraídos para combinação por metanálise.
RESULTADOS: Sete estudos representando oito comparações foram incluídos nesta revisão sistemática. O treino de marcha associado à realidade virtual aumentou a velocidade de marcha dos participantes, em média, 0,17 m/s (IC 95% 0,08 a 0,26) comparado à intervenção placebo, não intervenção ou intervenção não específica para os membros inferiores. Adicionalmente, o treino associado à realidade virtual aumentou a velocidade de marcha dos participantes, em média, 0,15 m/s (IC 95% 0,05 a 0,24) comparado a diferentes intervenções destinadas aos membros inferiores sem uso de realidade virtual associada.
CONCLUSÕES: Esta revisão sistemática apresentou evidência clínica de que a adição da realidade virtual ao treino de marcha demonstrou ser eficaz para aumentar a velocidade de marcha de indivíduos com hemiparesia e apresentou melhores resultados, quando se compara a outras intervenções sem uso de realidade virtual.
Abstract
OBJECTIVE: To systematically review the available evidence on the efficacy of walking training associated with virtual reality-based training in patients with stroke. The specific questions were: Is walking training associated with virtual reality-based training effective in increasing walking speed after stroke? Is this type of intervention more effective in increasing walking speed, than non-virtual reality-based walking interventions?
METHOD: A systematic review with meta-analysis of randomized clinical trials was conducted. Participants were adults with chronic stroke and the experimental intervention was walking training associated with virtual reality-based training to increase walking speed. The outcome data regarding walking speed were extracted from the eligible trials and were combined using a meta-analysis approach.
RESULTS: Seven trials representing eight comparisons were included in this systematic review. Overall, the virtual reality-based training increased walking speed by 0.17 m/s (IC 95% 0.08 to 0.26), compared with placebo/nothing or non-walking interventions. In addition, the virtual reality-based training increased walking speed by 0.15 m/s (IC 95% 0.05 to 0.24), compared with non-virtual reality walking interventions.
CONCLUSIONS: This review provided evidence that walking training associated with virtual reality-based training was effective in increasing walking speed after stroke, and resulted in better results than non-virtual reality interventions.
Introdução
Os indivíduos que sobrevivem a um episódio de acidente vascular encefálico (AVE) frequentemente apresentam deficiências motoras, que estão relacionadas a limitações em atividades e restrições na participação social. Limitações em marcha são consideradas uma das principais incapacidades após AVE, uma vez que a capacidade de deambular está diretamente relacionada à independência funcional1 , 2. De acordo com Alzahrani et al.3, um desempenho ruim durante a marcha pós-AVE determina limitações nas atividades domiciliares e comunitárias, tornando os indivíduos restritos ao domicílio e isolados da comunidade.
Usualmente, os valores médios de velocidade de marcha em indivíduos com hemiparesia variam entre 0,4 e 0,8 m/s4 - 6. Indivíduos que deambulam abaixo de 0,4 m/s são considerados deambuladores restritos ao domicílio; indivíduos que deambulam com velocidades entre 0,4 e 0,8 m/s são considerados deambuladores comunitários; e indivíduos com velocidades acima de 0,8 m/s são capazes de deambular na sociedade sem limitações substanciais4. Dessa forma, é de grande interesse em estudos clínicos avaliar a efetividade de abordagens que promovam incrementos na velocidade de marcha, uma vez que adequados valores de velocidade de marcha estão relacionados à maior participação social e melhor qualidade de vida nessa população3 , 4. Embora revisões sistemáticas prévias tenham indicado a eficácia do treino de marcha em solo e em esteira ergométrica para melhora da velocidade de marcha5 - 7, continuamente novas técnicas e instrumentos são adicionados ao usual treino de marcha, visando a potencializar os efeitos de intervenção para uma limitação considerada de grande impacto na população de indivíduos com hemiparesia.
Alguns estudos demonstraram que a realidade virtual pode ser uma ferramenta útil para reabilitação de indivíduos com hemiparesia, e seus efeitos relacionados à velocidade de marcha pós-AVE começaram a ser investigados8 - 11. Por definição, a realidade virtual é uma simulação de um ambiente real gerado por um software de computador que permite ao usuário interagir com elementos dentro de um cenário que simula objetos e tarefas do mundo real5. Existe uma grande variedade de interfaces para interagir com o ambiente virtual, incluindo desde dispositivos mais comuns, como mouse e teclado ou um joystick, até complexos sistemas de captura de movimentos ou dispositivos que permitem aferências sensoriais, fornecendo ao usuário a sensação de alcançar alvos e desviar de objetos similares aos obstáculos do mundo real11 , 12.
De acordo com Dobkin13, a adição de elementos de realidade virtual durante a reabilitação da marcha é vantajosa por oferecer treinamento aos pacientes em ambiente virtual similar ao contexto real vivenciado pelos pacientes no dia a dia. Ademais, ambientes virtuais são descritos por crianças e adultos como elementos motivadores capazes de encorajar maior tempo de prática e maior número de repetições, fatores considerados importantes na reabilitação de indivíduos com alterações neurológicas8 , 14. Especificamente em relação à reabilitação da marcha, a utilização de ambientes virtuais permite a terapeutas graduar progressivamente o nível de dificuldade de modo a desafiar pacientes e fornecer feedback imediato sobre desempenho na tarefa, além de praticar tarefas consideradas inseguras no treinamento de marcha em ambiente real, tais como transpor obstáculos e atravessar ruas8 , 13.
Duas revisões sistemáticas prévias avaliaram o efeito de treinos de marcha associados ao uso de realidade virtual para recuperação de marcha de indivíduos pós-AVE. Uma revisão da Cochrane 8 reportou um aumento não significativo de 0.07 m/s (IC 95% -0.09 a 0.23) baseada em três ensaios clínicos aleatorizados. Uma segunda revisão9, publicada recentemente, incluiu quatro ensaios clínicos aleatorizados e concluiu que a reabilitação associada à realidade virtual apresentou benefícios na marcha de indivíduos com hemiparesia decorrente de AVE. Entretanto, os autores relataram heterogeneidade clínica entre os estudos e impossibilidade de realização de metanálise. Dessa forma, os resultados sobre a associação de realidade virtual ao treinamento motor para melhora de marcha pós-AVE permanecem inconclusivos. Ademais, não foram encontradas revisões que analisaram separadamente a eficácia do treino direcionado à marcha associado à realidade virtual e a superioridade desse recurso em comparação a outras intervenções relacionadas à marcha.
Portanto, o objetivo desta revisão sistemática é examinar o efeito da adição de realidade virtual ao treino direcionado à reabilitação da marcha de indivíduos pós-AVE em relação à velocidade de marcha. As perguntas clínicas específicas são:
-
Treino direcionado à marcha associado à realidade virtual é eficaz para promover aumento na velocidade de marcha de indivíduos com hemiparesia?
-
Treino direcionado à marcha associado à realidade virtual promove maior aumento na velocidade de marcha comparado a diferentes intervenções específicas em membros inferiores sem uso de realidade virtual?
Com o objetivo de propor recomendações clínicas baseadas em um alto nível de evidência científica, esta revisão planejou incluir apenas ensaios clínicos aleatorizados ou ensaios clínicos controlados.
Método
Identificação e seleção dos estudos
Foi realizada busca bibliográfica nas seguintes bases de dados: Medline (1946 a julho de 2013), PEDro (até julho de 2013) e Embase (1980 a julho de 2013), sem restrição de idioma de publicação. Para identificação de estudos relevantes, foram realizadas buscas utilizando palavras-chave relacionadas a acidente vascular encefálico (stroke), combinadas às relacionadas à realidade virtual (virtual reality, videogames, flow optic) e marcha (gait) (Anexo 1). A análise do título e resumo dos artigos encontrados foi realizada por um revisor para identificação de estudos relevantes. As referências bibliográficas dos artigos encontrados foram revisadas para identificação de outros estudos potenciais. Dois revisores realizaram a seleção dos estudos a partir de critérios pré-determinados. Uma síntese dos critérios pode ser encontrada no material suplementar referente a esse manuscrito (Anexo 1S[1]).
Avaliação dos estudos
Qualidade: A qualidade metodológica dos estudos incluídos foi avaliada de acordo com a escala PEDro, descrita na base de dados Physiotherapy Evidence Database 15. A escala, composta por 11 itens, avalia a qualidade metodológica (validade interna e informação estatística) de ensaios clínicos aleatorizados. Cada item, exceto o primeiro, contribui com um ponto para o escore final de 10 pontos. Foi utilizada a pontuação dos estudos descrita no endereço eletrônico da base de dados. A pontuação dos estudos não incluídos na base de dados PEDro ou não pontuados foi realizada pelos autores deste estudo.
Participantes: Estudos cujos participantes eram adultos com hemiparesia decorrente de AVE, capazes de deambular com ou sem assistência, foram incluídos. Informações relacionadas ao número de participantes, idade, tempo pós-AVE e velocidade de marcha inicial foram registrados para analisar similaridade entre os estudos selecionados.
Intervenção: A intervenção experimental foi treino direcionado à marcha associado ao uso de realidade virtual, com o objetivo de melhorar a velocidade de marcha de indivíduos com hemiparesia decorrente de AVE. Foi considerada realidade virtual a simulação de um ambiente real gerado por um software de computador, permitindo ao usuário interagir com elementos dentro de um cenário simulado por meio de diversas interfaces: mouse, teclado, joystick, luvas e/ou sistemas de captura de movimentos11 , 12. Foram incluídos estudos que utilizaram formas de realidade virtual imersiva e não imersiva, assim como estudos com uso de consoles de videogame disponíveis comercialmente8.
O grupo controle foi definido e selecionado de acordo com cada pergunta clínica: (i) para avaliar a eficácia do treino direcionado à marcha associado ao uso de realidade virtual, o grupo controle poderia ter intervenção placebo, não intervenção ou intervenção não específica aos membros inferiores (marcha); (ii) para avaliar a superioridade da reabilitação associada ao uso de realidade virtual, o grupo controle poderia incluir uma diferente modalidade de treino direcionado aos membros inferiores, não associada ao uso de realidade virtual.
Medida de desfecho: O desfecho clínico considerado foi a velocidade de marcha confortável, apresentada neste estudo em metros por segundos (m/s). O tempo de mensuração e procedimentos de mensuração da variável de desfecho foram analisados para avaliar a similaridade entre os estudos.
Análise dos dados
Informações sobre o método dos estudos (desenho, participantes, intervenção e medidas de desfecho) e resultados (número de participantes e médias (DP) de variáveis relacionadas à marcha) foram extraídas por um revisor e checadas por um segundo revisor. Caso informações necessárias não estivessem presentes na versão publicada dos estudos, detalhes adicionais seriam solicitados ao autor por correspondência.
Valores de pós-intervenção foram utilizados para estimar o tamanho de efeito agrupado entre os estudos. O tamanho de efeito foi extraído utilizando fixed effects model e reportado como diferença média ponderada (MD) com respectivos intervalos de confiança de 95%. Em caso de heterogeneidade estatística significativa entre os estudos (I2>50%), o tamanho de efeito seria analisado utilizando random effects model para avaliar a robustez dos resultados. As análises foram realizadas utilizando o programa estatístico The MIX-Meta-Analysis Made Easy - versão 1.716 , 17, considerando nível de significância de 5% (two-tailed) para avaliação de significância em heterogeneidade estatística. Caso os dados não estivessem disponíveis para serem incluídos na metanálise ou não pudessem ser incluídos na combinação, a diferença entre os grupos de comparação seria descrita.
Resultados
Seleção dos estudos para revisão
A pesquisa nas bases de dados identificou 999 artigos relevantes para leitura de títulos e resumos. Após leitura de título e resumos, foram selecionados 15 estudos potencialmente capazes de responder às perguntas clínicas desta revisão. Após a análise dos estudos de acordo com os critérios de inclusão, foram selecionados oito estudos. Após a extração dos dados, um estudo18 foi excluído por apresentar duplicação dos resultados da variável de desfecho com um segundo estudo19, totalizando sete estudos como amostra final desta revisão sistemática (Figura 1).
Características dos estudos incluídos
Sete estudos envolvendo um total de 154 participantes investigaram a eficácia do treino direcionado à marcha associado ao uso de realidade virtual para melhora de velocidade de marcha em indivíduos com AVE e foram incluídos nesta revisão sistemática (Tabela 1). Como o estudo realizado por Kang et al.20 apresentou dois grupos controle, um total de oito comparações foi realizado. Três estudos20 - 22 compararam o treino direcionado à marcha associado à realidade virtual com intervenção placebo, não intervenção ou intervenção não específica aos membros inferiores (Questão 1). Cinco estudos19 , 20 , 23 - 25 compararam o treino direcionado à marcha associado à realidade virtual com uma diferente modalidade de treino direcionado aos membros inferiores, não associado ao uso de realidade virtual (Questão 2).
Qualidade: A pontuação média de acordo com a escala PEDro foi de 6.1 pontos, variando de 4 a 8 pontos (Tabela 2). Todos os estudos incluídos realizaram a alocação aleatória dos participantes nos grupos, garantiram a similaridade inicial entre os grupos e analisaram medidas de tendência central e variabilidade. A maioria dos estudos incluídos informou que a distribuição dos participantes foi cega (57%), apresentou menos de 15% de perda amostral (57%), reportou as diferenças estatísticas entre os grupos (86%) e cegamento dos avaliadores (86%). Entretanto, a maior parte dos estudos não reportou análise por intenção de tratar (86%). Apenas um estudo realizou o cegamento dos participantes22, e nenhum estudo realizou cegamento dos terapeutas, ações consideradas difíceis de serem realizadas em intervenções complexas.
Participantes: A média de idade dos participantes incluídos nos estudos variou entre 52 e 66 anos. Todos os estudos avaliaram indivíduos com tempo de lesão superior a seis meses, caracterizando um quadro de hemiparesia crônica (variação: dez a 72 meses). O tamanho da amostra incluída nos estudos variou entre 14 e 30 participantes, alocados em grupos experimental e controle(s). Todos os participantes eram capazes de deambular de forma independente no início dos estudos, com velocidade média inicial equivalente a 0,57 m/s, variando entre 0,46 e 0,70 m/s na comparação entre estudos.
Intervenção: Em todos os estudos, o grupo experimental recebeu o treino direcionado à marcha associado ao uso da realidade virtual. O uso da realidade virtual foi conduzido em conjunto com treino em esteira ergométrica em quatro estudos20 , 23 - 25, com exercícios com uso de videogames em dois estudos21 , 22 e com cinesioterapia em movimentos específicos do tornozelo em um estudo19. Três estudos20 , 22 , 23 descreveram adicionalmente o uso de tratamento fisioterapêutico usual em ambos os grupos, experimental e controle.
A maioria dos estudos utilizou realidade virtual imersiva durante o tratamento destinado ao grupo experimental. Esses estudos20 , 23 - 25 utilizaram imagens virtuais acopladas à esteira ergométrica, permitindo alterações de velocidade da esteira de acordo com as imagens virtuais geradas. A realidade virtual não imersiva foi o recurso usado nos outros três estudos19 , 21 , 22. Nos estudos de Kim et al.22 e Fritz et al.21, câmeras de vídeo para capturar imagem corporal e permitir a interação com objetos na realidade virtual foram utilizadas. Já o estudo de Mirelman et al.19 utilizou feedback visual na tela do computador e feedback tátil de movimentos realizados. Dentre os estudos incluídos, apenas o estudo de Fritz et al.21 utilizou equipamento de realidade virtual disponível comercialmente (Nintendo Wii).
Medida de desfecho: A maioria dos estudos utilizou um teste clínico para avaliação de velocidade de marcha baseado no teste de caminhada de 10 metros26, com variações no tamanho do corredor utilizado: 12 metros25, 10 metros20 , 22, 7 metros19, 6 metros24, e 3 metros21. Apenas um estudo23 utilizou equipamento específico (GAITRite) para avaliação da velocidade de marcha. Todos os dados são referentes à velocidade de marcha confortável e foram descritos em metros por segundo (m/s) nesta revisão sistemática.
Efeito do treino associado à realidade virtual em velocidade de marcha
O efeito do treino associado ao uso de realidade virtual em velocidade de marcha imediatamente após intervenção foi obtido analisando dados provenientes de três estudos20 - 22 com média de 7 pontos na escala PEDro, representando boa qualidade metodológica27. A associação dos elementos de realidade virtual ao treino de locomoção aumentou a velocidade de marcha dos participantes, em média, 0,17 m/s (IC 95% 0,08 a 0,26; fixed effects model I2=0%), comparando-se à intervenção placebo, não intervenção ou intervenção não específica aos membros inferiores (Figura 2A).
Efeito do treino associado à realidade virtual em velocidade de marcha comparado ao treino sem uso de realidade virtual
A superioridade do treino associado ao uso de realidade virtual em velocidade de marcha imediatamente após intervenção foi obtida analisando dados provenientes de cinco estudos19 , 20 , 23 - 25 com média de 5,8 pontos na escala PEDro, representando moderada qualidade metodológica27. A associação dos elementos de realidade virtual ao treino locomotor aumentou a velocidade de marcha dos participantes, em média, 0,15 m/s (IC 95% 0,05 a 0,24; fixed effects model I2=0%), comparando-se a outra intervenção destinada aos membros inferiores sem uso de realidade virtual associada (Figura 2B).
Discussão
Esta revisão sistemática apresentou evidência clínica de que o treino direcionado à marcha associado ao uso da realidade virtual demonstrou ser eficaz para aumentar a velocidade de marcha de indivíduos com hemiparesia. Clinicamente, esse resultado indica que o treino direcionado à marcha associado ao uso de realidade virtual é mais benéfico aos pacientes quando comparado à ausência de intervenção ou a intervenções cujo objetivo não esteja direcionado à melhora da marcha. Além disso, os resultados demonstraram que o treino direcionado à marcha associado ao uso da realidade virtual resultou em maiores ganhos na velocidade de marcha quando comparado a outras intervenções direcionadas aos membros inferiores sem uso de realidade virtual.
A metanálise indicou que o treino associado à realidade virtual aumentou a velocidade de marcha em 0,17 m/s. Esta é a primeira metanálise que avaliou a eficácia dessa intervenção para melhorar a velocidade de marcha nessa população. Ademais, esse achado aparenta ser clinicamente relevante, uma vez que Tilson et al.28 relataram que aumentos maiores que 0,16 m/s na velocidade de marcha representam melhora de níveis de incapacidade e sugeriram o uso desse valor como alvo terapêutico em intervenções de reabilitação da marcha. A metanálise da presente revisão sistemática também indicou que o treino direcionado à marcha associado à realidade virtual aumentou a velocidade de marcha em 0,15 m/s a mais, comparado a outras intervenções destinadas à melhora da marcha sem uso da realidade virtual. Uma revisão sistemática prévia8 reportou diferença não significativa após adição do uso da realidade virtual à reabilitação motora. O fato de a presente revisão incluir dois novos ensaios clínicos à metanálise aumentou o poder estatístico e permitiu a identificação do efeito de intervenção não encontrado na revisão anterior.
A presente revisão avaliou os efeitos da adição da realidade virtual a diferentes modalidades de intervenção relacionadas à reabilitação da marcha em indivíduos pós-AVE. Embora o treino associado tenha apresentado características específicas relacionadas a cada estudo (treino ergométrico20 , 23 - 25, exercícios com videogames21 , 22 ou cinesioterapia específica19), de modo geral, os estudos incluídos são similares em relação ao tempo de treinamento (média: 41 min; DP: 18), duração da intervenção (4 sem; DP: 1), características dos participantes e propósito da intervenção. Ademais, os resultados estatísticos (I2=0%) indicaram que os estudos são similares em termos metodológicos, possibilitando a combinação dos dados na metanálise em ambas as perguntas clínicas. Esses dados atestam similaridade entre os estudos, garantem ausência de heterogeneidade clínica e estatística e, dessa forma, suportam a evidência clínica de que a adição da realidade virtual ao treino direcionado à marcha em indivíduos com AVE é benéfica quando o objetivo é melhorar velocidade de marcha.
Apesar de intervenções com realidade virtual apresentarem ganhos superiores, outros fatores não avaliados na presente revisão sistemática, como preferências do cliente, habilidades do terapeuta e custo de intervenção, devem ser considerados pelos clínicos antes de definir a modalidade de intervenção mais adequada para a reabilitação da marcha de indivíduos com hemiparesia. Como fator positivo, observa-se que, recentemente, a indústria do entretenimento tem disponibilizado sistemas de realidade virtual de menor custo, tais como Nintendo Wii, Kinect e Playstation, aumentando o acesso de centros de reabilitação e usuários domésticos a essa tecnologia29 , 30. Entretanto, dentre os estudos incluídos na presente revisão sistemática, apenas o estudo de Fritz et al.21 utilizou equipamento disponível comercialmente, e os resultados isolados não demonstraram diferenças entre grupos para velocidade de marcha (diferença média: 0,04 m/s (IC 95% -0,22 a 0,30). Uma análise por subgrupos guiada por tipo de realidade virtual não foi possível em função de indisponibilidade de estudos. Dessa forma, novos ensaios clínicos que avaliem a eficácia do treino associado à realidade virtual por meio de dispositivos comercialmente disponíveis são encorajados.
A presente revisão apresenta pontos positivos e limitações. Os principais vieses relacionados aos estudos foram falta de cegamento dos terapeutas e dos participantes. No entanto, vale ressaltar que cegamento dos participantes e terapeutas é considerado difícil ou impraticável em intervenções complexas como as relacionadas à reabilitação da marcha. Além disso, a maior parte dos ensaios clínicos aleatorizados encontrados não reportou análise por intenção de tratar. Por outro lado, apesar da presença de algumas limitações metodológicas, a média na escala PEDro, equivalente a 6,1, representa boa qualidade metodológica27 dos ensaios incluídos nesta revisão. Outro ponto positivo foi o fato de todos os estudos incluírem o mesmo desfecho clínico - velocidade de marcha - fator não usual em estudos de reabilitação. Isso permitiu a apresentação do efeito de intervenção em uma medida clínica real. Ademais, o fato de a revisão incluir apenas estudos com reabilitação motora associada à realidade virtual direcionada à reabilitação da velocidade de marcha tornou os resultados específicos às perguntas clínicas propostas.
Conclusões
A atual revisão sistemática forneceu evidência clínica da eficácia da adição da realidade virtual ao treino direcionado à marcha para melhora da velocidade de marcha de indivíduos pós-AVE quando se compara a intervenções placebo ou ausência de intervenção. Além disso, a revisão indicou que o treino direcionado à marcha associado à realidade virtual demonstrou ser mais eficaz do que apenas o treino usual para melhorar velocidade de marcha. Esses resultados estão embasados na metanálise de sete ensaios clínicos aleatorizados de boa qualidade metodológica. Clínicos devem, portanto, sentir-se confiantes na prescrição de exercícios com uso de realidade virtual quando o objetivo for o aumento da velocidade de marcha pós-AVE. Outros fatores, como preferências do cliente, habilidades do terapeuta e custo de intervenção, devem ser considerados antes de definir a modalidade de intervenção mais adequada a cada cliente.
Às agências de fomento nacionais: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), Brasil, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Brasil e Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), Brasil.
Appendix 1. Search strategy for the systematic review on the addition of virtual reality-based training after stroke.
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