ADMINISTRASJON OG LEDELSE

A análise estatística visa o estudo da base de dados com todos os sujeitos analisados, de forma identificar as variáveis cinéticas significativas dos grupos em estudo.

Com recurso ao programa de estatística SPSS (Statistical Package for the Social Sciences) foram efetuados três testes estatísticos não paramétricos. Um teste não paramétrico, ao contrário dos paramétricos, não exigem que as amostras tenham uma distribuição normal e são indicados para amostras pequenas (<30). A desvantagem deste teste é não ser tão eficaz comos os testes paramétricos, ou seja, com os testes não paramétricos é mais difícil encontrar variações entre os dados. Como neste projeto a população em estudo é pequena e a distribuição das variáveis não é normal, foram utilizados testes não paramétricos. Os testes estatísticos utilizados foram:

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Wilcoxon

O teste de Wilcoxon (Wilcoxon Matched-Pairs; Wilcoxon signed-ranks test) é um método não paramétrico para comparar duas amostras emparelhadas. O objetivo do teste de Wilcoxon é comparar as performances de cada grupo de sujeitos, de forma a verificar se existem diferenças significativas entre resultados em análise. Dado que a estatística W reflete o menor total de ordens, quanto menor for o W mais significativas serão as diferenças nas ordenações entre as duas situações.

Mann-Whitney-Wilcoxon

O teste de Mann-Whiteney-Wicoxon, ou simplesmente teste de Mann-Whitney, é a alternativa não paramétrica para comparar amostras independentes. É indicado para a comparação de duas amostras não emparelhadas para verificar se estas pertencem ou não à mesma população.

Neste teste é comparada a igualdade das medianas. Assim, os valores U calculados pelo teste, avaliam o grau de entrelaçamento dos dados dos dois grupos em estudo. Quando mais baixo for o valor de U, maior é a evidência de que as populações das amostras em estudo são diferentes.

Kruskal-Wallis

O teste de Kruskal-Wallis é o teste não paramétrico utilizado para a comparação de três ou mais amostras independentes, indicando se há ou não diferença entre pelo menos dois deles.

Este teste é calculado como o teste de Mann-Whitney, com a diferença de que podem existir mais do que dois grupos.

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CAPÍTULO 6

6 Aplicação para análise cinética

Este capítulo descreve o software desenvolvido nesta dissertação para facilitar a análise cinética.

Um dos objetivos deste trabalho era o desenvolvimento de uma aplicação que permita ao examinador médico realizar a avaliação cinética de forma autónoma. Para tal, esta deve ser fácil de utilizar e preencher todos os requisitos de avaliação definidos, bem como permitir a exportação das varáveis cinéticas anteriormente referidas para uma base de dados.

Esta aplicação foi desenvolvida em ambiente Matlab através da sua componente para desenvolvimento de interfaces gráficas (GUI - Graphical User Interface).

A aplicação é baseada em quatro painéis que são tornados visíveis ou invisíveis conforme são premidos os botões do painel principal (figura 40). O botão de “Novo utilizador” permite selecionar uma de 3 opções: utilizador com a doença de Parkinson (DP), utilizador com doença de Alzheimer (DA) ou utilizador sem doença (controlo) /sem diagnóstico. A figura 41 mostra o painel para a opção de utilizador com Alzheimer (DA) e a figura 42 o painel para os doentes de Parkinson (DP). Para os utilizadores sem doença (controlo)/sem diagnóstico o painel é igual ao dos doentes com DA, com a diferença de que no painel para os últimos, existe uma opção para os diferenciar pelo seu historial de quedas. Foi necessário diferenciar a introdução de um doente de Parkinson dos outros, uma vez que nos doentes de Parkinson é realizada a prova com e sem medicação (on e off) e, portanto, é necessário introduzir dois ficheiros cinéticos e dois ficheiros de tempo das provas realizadas. A diferenciação dos doentes de Alzheimer pelo seu historial de quedas permite efetuar gráficos comparativos entre dois grupos: Alzheimers com histórico de quedas vs. Alzheimers sem histórico de quedas.

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Figura 40 - Painel principal após selecionar "Novo utilizador".

No painel para introduzir um novo utilizador, tanto de Parkinson, como os restantes, é requerida a introdução do número de identificação do sujeito, a altura do centro de massa, o ficheiro em Excel com os tempos de cada prova cinética (ver secção 5.1.4) e, por fim, o ficheiro cinético do módulo de COM.

Inicialmente também eram introduzidos, neste painel, o comprimento da coxa e da canela, bem como, os ficheiros cinéticos dos módulos correspondentes. Contudo, após a verificação que as variações resultantes destes dados cinéticos eram pouco significativas e praticamente não alteravam as variáveis cinéticas, foram retirados da aplicação, uma vez que, o carregamento de cada ficheiro cinético demora bastante tempo. Esta opção permitiu simplificar e reduzir o tempo da análise cinética de cada utilizador.

O número de identificação e a altura do centro de massa introduzidos são guardados num vetor de valores, e o ficheiro de tempo (em Excel) é carregado para o sistema, guardando os valores desta tabela numa matriz de dados. Quanto ao ficheiro cinético, este consiste num ficheiro em binário, o que implica a conversão destes dados de binário para decimal. Após isso, é guardado cada valor no seu respetivo vetor, ou seja, o vetor inicial, em binário, é convertido e dividido em pequenos vetores: um para o tempo e um para cada eixo do acelerómetro e do giroscópio. Estes vetores com os dados dos sensores são desde logo convertidos conforme as calibrações efetuadas (secção 7.1) e é aplicado um filtro Butterwoorth passa baixo (secção 4.3.1). Por fim, todos estes vetores de dados são agrupados numa matriz e guardados numa estrutura juntamente com os restantes dados do utilizador.

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Para voltar destes painéis de introdução de um novo utilizador para o painel principal existem duas opções: através do botão “Cancelar”, descartando todos os dados introduzidos para esse utilizador, ou através do botão “Guardar”, que grava no sistema todos os dados introduzidos. Este último botão só permite voltar ao painel principal e gravar os dados quando todos os dados são inseridos de forma correta.

Figura 41 - Painel para a introdução de um doente de Alzheimer.

Figura 42 - Painel para a introdução de um doente de Parkinson.

Outro dos painéis existentes é o painel para análise cinética, ou seja, o painel onde é possível exportar as variáveis cinéticas para um ficheiro Excel, que é acedido através do botão “Analisar dados” do painel principal. Este painel é constituído por uma caixa, onde são listados todos os utilizadores introduzidos no sistema, e por um botão para efetuar a exportação das variáveis cinéticas. Quando se carrega no utilizador desejado são

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calculadas as variáveis cinéticas para o utilizador escolhido, guardando-as num vetor de valores. Ao premir o botão para efetuar a exportação é possível escolher o nome do ficheiro e a diretoria onde se deseja guardar este ficheiro e, depois disto, este é guardado com o referido vetor de valores das varáveis e a sua respetiva legenda. Quando o utilizador escolhido é um doente de Parkinson (DP), são exportadas para o ficheiro as variáveis para o teste cinético efetuado sem medicação (off) e, à frente destas, as variáveis cinéticas para o teste efetuado com medicação (on).

Figura 43 - Painel para exportação das variáveis cinéticas.

Como já foi referido, é através do painel principal que é possível aceder aos restantes painéis. Este é constituído, para além dos já referidos botões para a introdução de novo utilizador e para análise de dados, por uma caixa, onde são listados todos os utilizadores introduzidos, por um botão “Eliminar utilizador”, que elimina o utilizador selecionado na referida caixa, por um botão de reset, que apaga todos os dados até então introduzidos, por um botão para sair da aplicação e, por fim, por um botão para fazer gráficos. Este último botão ativa a parte gráfica da aplicação onde é possível escolher o tipo de gráfico a traçar.

Assim, quando é premido o botão “Fazer gráfico”, é traçado o gráfico para os utilizadores selecionados na caixa do painel, sendo possível analisar graficamente um máximo de sete utilizadores em simultâneo. São 4 os menus de gráficos, onde é possível escolher o tipo de gráfico a traçar. O primeiro menu é constituído por gráficos que podem ser traçados para todas as provas, ou seja, é possível escolher uma das 14 provas cinéticas existentes e para a prova escolhida visualizar uma de cinco variáveis: pitch, roll, distância

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em x ou distância em y, em relação ao tempo da prova, ou então traçar o gráfico “dx vs. dy”, que permite visualizar o movimento no plano transversal. O segundo menu consiste na análise gráfica das provas efetuadas com e sem supressão visual. Para a prova selecionada pode ser escolhida uma de duas variáveis: velocidade ou distância à origem em relação ao tempo. Nestes gráficos são traçadas as provas sem supressão visual e com supressão visual em conjunto no mesmo referencial, o que permite comparar as provas e o efeito que fechar os olhos provoca no equilíbrio da pessoa. No terceiro menu apenas é possível analisar um utilizador de cada vez, pois é o menu onde é possível comparar as distâncias percorridas no plano transversal (dx vs. dy) de duas provas diferentes. Por fim, o último menu permite, também, a comparação da distância percorrida no plano transversal (dx vs. dy), mas entre grupos de doentes, ou seja, é somado o total de utilizadores pertencentes a cada grupo e, traçado o gráfico deste total para cada grupo, permitindo a comparação entre diferentes tipos de utilizadores. A figura 44 ilustra todas as comparações possíveis na aplicação.

Por fim, sempre que existe um gráfico, está ativa, no topo da aplicação, uma barra de tarefas que permite guardar, efetuar zoom, rodar ou arrastar o gráfico, possibilitando assim uma melhor e mais detalhada análise visual.

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CAPÍTULO 7

7 Procedimento experimental

Este capítulo é dedicado à apresentação dos resultados obtidos no âmbito desta dissertação. Em primeiro lugar é descrito o procedimento e os resultados obtidos nas calibrações dos sensores e, depois são apresentados os resultados obtidos nos testes efetuados com os sensores. O terceiro ponto deste capítulo apresenta uma pequena análise cinética de três indivíduos da população em estudo, utilizando a componente gráfica da aplicação desenvolvida. Por fim, é neste capítulo que são apresentadas as variáveis e provas cinéticas significativas para a diferenciação entre as patologias em estudo, obtidas através da análise estatística.