Utilização da imagem infravermelha normalizada para diagnóstico de doenças ocupacionais e correlação com eletromiografia de superfície e ressonância magnética

Abstract

Resumo: Nesta tese foram realizadas coletas de dados utilizando sistemas de captação superficial, representados aqui pela imagem infravermelha normalizada (termógrafo de superfície) e eletromiografia de superfície. Através destas técnicas foram acompanhadas as atividades desenvolvidas por trabalhadores de uma indústria de metalurgia em postos de trabalho que apresentam riscos biomecânicos como, por exemplo, sobrecarga muscular e posturas inadequadas. Dentre os grupos musculares trabalhados focou-se na sobrecarga muscular mais evidente no posto de trabalho; no caso a região do ombro. O objetivo principal é a verificação dos dados apresentados pelos métodos e a viabilização das técnicas de captação superficial para atribuir um risco biomecânico às respostas dos indivíduos estudados. Para validar a metodologia e o uso dessas técnicas em trabalhadores nas indústrias, um grupo de controle consistindo de trabalhadores sem lesões nos membros superiores foi analisado com ambas as técnicas e os resultados comparados com grupos que já tinham alguma lesão diagnosticada por um meio diagnóstico de imagem, i.e., a ressonância magnética. Avaliou-se também o uso de uma metodologia de normalização de leituras de temperatura na superfície corporal e uma metodologia de gradientes conjugados para diagnóstico de doenças, considerando a influência das condições ambientais e do metabolismo do indivíduo, provendo medições normalizadas para qualquer localização geográfica. Outro objetivo é a utilização de um grupo de temperatura adimensional apropriado como índice quantitativo para análise do campo de temperatura da superfície corporal. A pesquisa buscou validar experimentalmente a metodologia desenvolvida através da comparação direta entre as medições experimentais realizadas com a nova metodologia e com técnicas de diagnóstico e monitorização tradicionais na medicina (eletromiografia de superfície e ressonância magnética), para os casos patológicos selecionados. Para diagnóstico de doenças, com amostras apropriadas, a idéia foi definir faixas de normalidade quantitativas, como ilustração do potencial de aplicação universal do método desenvolvido. A amostra utilizada para o estudo consistiu de 13 indivíduos, dentre os quais 8 sadios e 5 patológicos. Os resultados obtidos com a metodologia dos gradientes conjugados para indivíduos diagnosticados foram comparados com médias normais de temperatura de indivíduos sadios, sendo capazes de detectar as anormalidades em 100% dos casos. A eletromiografia também apresentou como média de fadiga muscular valores maiores para os indivíduos diagnosticados. Com base nos resultados, conclui-se que a avaliação termográfica pode ser utilizada para estabelecer níveis de fadiga e também direcionar possíveis padrões diagnósticos de lesões.

Abstract: In this thesis, sets of data were collected using surface analysis systems, represented here by the standard infrared imaging (surface thermography) and surface electromyography. Through these techniques the activities undertaken by metallurgy workers in jobs that present biomechanical risks, such as muscular and inadequate postural oversolicitation, were followed within the working muscle groups, the most evident muscle overload in the workplace was targeted, in this case the shoulder. The main objective is the verification of data collected with the methods and the viabilization of the surface techniques to assign a biomechanical risk to the response of the studied subjects. To validate the methodology and the use of the techniques in the industry, a control group consisting of workers with no lesions in the upper limbs was analyzed with both techniques and the results compared to groups which already had an injury diagnosed by a traditional diagnostic imaging technique, i.e., magnetic resonance imaging. A normalized methodology for standardization of temperature readings on the body surface and a conjugate gradient methodology for the diagnosis of occupational diseases were also evaluated, considering the influence of environmental conditions and metabolism of the individual, providing standardized measurements for any geographic location. Another goal was to use an appropriate dimensionless temperature group as quantitative index for assessing the temperature distribution of the body surface. The research sought to experimentally validate the developed methodology through the direct comparison between the experimental measurements performed with the new methodology and with traditional techniques for diagnosis and monitoring in medicine (surface electromyography and magnetic resonance imaging), for the selected pathological cases. For the diagnosis of diseases, with appropriate samples, the idea was to define quantitative normal ranges, as an illustration of the potential for universal application of the developed method. The sample studied consisted of 13 individuals, 8 healthy and 5 pathological. The obtained results with the conjugate gradients methodology for diagnosed individuals were compared with normal temperature of healthy individuals, being able to detect the abnormalities in 100 percent of the cases. The electromyography also showed higher average muscle fatigue values for the diagnosed individuals. Based on the results, it is concluded that the thermographic evaluation could be utilized to establish fatigue levels and also to direct possible standards for lesion diagnosys.