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Abstract(s)
Three-dimensional gait analysis methodologies are widely used to assess gait and the effects of ankle-foot orthoses (AFO) in the treatment of gait deviations in children with Cerebral Palsy (CP). However, due to the specific requirements for motion capture, AFO characteristics, and the heterogeneity of this population, the wide range of gait parameters present such variability that makes it difficult to interpret its clinical application. This PhD thesis main purpose was to investigate how those assessment methodologies could provide important and clinically relevant data regarding gait analysis with AFO. Four studies were conducted employing exploratory and experimental methods: the first study is a scoping review that presents the immediate and long-term effects of AFO in children with spastic bilateral cerebral palsy; the second study evaluates test-retest reliability of a six-degree-of-freedom marker set in key points of gait kinematics, kinetics, and time-distance parameters in children with CP; the third study demonstrates the use of the gait profile score index to quantify gait quality in children with cerebral palsy wearing several types of AFO; the last study explores two different pose estimation algorithms used to build a 3D model of a child with cerebral palsy wearing a specific AFO. Overall, the findings of our work presented in this dissertation, provided scientific data for the rehabilitation science, demonstrating that the use of gait analysis protocols specific to the characteristics of children with cerebral palsy, and to existing therapeutic interventions, offer less susceptible information to methodological errors. Further research is required to continue exploring the several methodologies to assess and analyse the gait in children with cerebral palsy to support decision making and therefore providing a more effective treatment in the rehabilitation processes.
As metodologias tridimensionais de análise da marcha são amplamente utilizadas para avaliar a marcha e os efeitos das ortóteses do tornozelo-pé no tratamento de desvios de marcha em crianças com paralisia cerebral. No entanto, devido aos requisitos específicos para a captura de movimentos, as características das ortóteses e a heterogeneidade desta população, os diversos parâmetros de marcha apresentam tal variabilidade de resultados que dificulta a interpretação da sua aplicação clínica. Esta tese de doutoramento teve como principal objetivo investigar como essas metodologias de avaliação poderiam fornecer dados importantes e clinicamente relevantes no que diz respeito à análise da marcha com ortótese de tornozelo-pé. Foram realizados quatro estudos utilizando métodos exploratórios e experimentais: o primeiro estudo é uma revisão sistemática que apresenta os efeitos imediatos e a longo prazo das ortóteses de tornozelo-pé em crianças com paralisia cerebral bilateral espástica; o segundo estudo avalia a fiabilidade do teste-reteste de um conjunto de marcas refletoras de seis graus de liberdade, definido em pontos-chave da cinética, cinemática e em parâmetros de espácio-temporais em crianças com paralisia cerebral; o terceiro estudo demonstra a utilização do índice de pontuação do perfil de marcha para quantificar a qualidade da marcha em crianças com paralisia cerebral que utilizam vários tipos de ortóteses do tornozelo-pé; o último estudo explora dois diferentes algoritmos de estimativa de posição, usados para construir um modelo tridimensional de uma criança com paralisia cerebral usando um tipo específico de ortótese. Em geral, as conclusões do nosso trabalho apresentado nesta dissertação, forneceram dados científicos para as ciências da saúde, demonstrando que o uso de protocolos de análise de marcha específicos às características das crianças com paralisia cerebral, e às intervenções terapêuticas existentes, oferecem informação menos suscetível a erros metodológicos. No entanto. são necessárias mais pesquisa e investigação para se continuar a explorar as várias metodologias de avaliação e analise da marcha em crianças com paralisia cerebral, por forma a apoiar a tomada de decisão clínica e, portanto, proporcionar um tratamento mais eficaz nos processos de reabilitação.
As metodologias tridimensionais de análise da marcha são amplamente utilizadas para avaliar a marcha e os efeitos das ortóteses do tornozelo-pé no tratamento de desvios de marcha em crianças com paralisia cerebral. No entanto, devido aos requisitos específicos para a captura de movimentos, as características das ortóteses e a heterogeneidade desta população, os diversos parâmetros de marcha apresentam tal variabilidade de resultados que dificulta a interpretação da sua aplicação clínica. Esta tese de doutoramento teve como principal objetivo investigar como essas metodologias de avaliação poderiam fornecer dados importantes e clinicamente relevantes no que diz respeito à análise da marcha com ortótese de tornozelo-pé. Foram realizados quatro estudos utilizando métodos exploratórios e experimentais: o primeiro estudo é uma revisão sistemática que apresenta os efeitos imediatos e a longo prazo das ortóteses de tornozelo-pé em crianças com paralisia cerebral bilateral espástica; o segundo estudo avalia a fiabilidade do teste-reteste de um conjunto de marcas refletoras de seis graus de liberdade, definido em pontos-chave da cinética, cinemática e em parâmetros de espácio-temporais em crianças com paralisia cerebral; o terceiro estudo demonstra a utilização do índice de pontuação do perfil de marcha para quantificar a qualidade da marcha em crianças com paralisia cerebral que utilizam vários tipos de ortóteses do tornozelo-pé; o último estudo explora dois diferentes algoritmos de estimativa de posição, usados para construir um modelo tridimensional de uma criança com paralisia cerebral usando um tipo específico de ortótese. Em geral, as conclusões do nosso trabalho apresentado nesta dissertação, forneceram dados científicos para as ciências da saúde, demonstrando que o uso de protocolos de análise de marcha específicos às características das crianças com paralisia cerebral, e às intervenções terapêuticas existentes, oferecem informação menos suscetível a erros metodológicos. No entanto. são necessárias mais pesquisa e investigação para se continuar a explorar as várias metodologias de avaliação e analise da marcha em crianças com paralisia cerebral, por forma a apoiar a tomada de decisão clínica e, portanto, proporcionar um tratamento mais eficaz nos processos de reabilitação.
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Keywords
Biomechanics Gait Orthotics device Cerebral palsy Kinematics Biomecânica Cinemática Marcha Ortóteses Paralisia Cerebral