Manual Therapy, Posturology & Rehabilitation Journal
This Provisional PDF corresponds to the article as it appeared upon acceptance. Fully formatted PDF english
version will be made available soon.
Effect of a single session of transcranial direct current stimulation combined
with virtual reality training on functional mobility in children with cerebral
palsy: A randomized, controlled, double -blind trial.
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
Stefany Belina Ferreira
Fernanda Rezende
Arislander Jonathan Lopes Dumont
Luiz Alfredo Braun Ferreira
Roberta Delasta Lazzari
Claudia Santos Oliveira
ISSN 2236-5435
Article type Research Article
Submission date 8 September 2014
Acceptance date 10 December 2014
Publication date 18 December 2014
Article URL http://www.submission-mtprehabjournal.com
http://www.mtprehabjournal.com
Like all articles in Manual Therapy, Posturology & Rehabilitation Journal, this peer-reviewed article can be
downloaded, printed and distributed freely for any purposes (see copyright notice below).
For information about publishing your research in Manual Therapy, Posturology & Rehabilitation Journal, go
to http://www.mtprehabjournal.com
1034
Effects of tDCS and VR on mobility in children with CP.
Effect of a single session of transcranial direct current
stimulation combined with virtual reality training on
functional mobility in children with cerebral palsy: A
randomized, controlled, double-blind trial.
Efeitos de uma única sessão de estimulação transcraniana por corrente
contínua associada ao treino de mobilidade com realidade virtual so bre a
mobilidade funcional de crianças com paralisia cerebral: ensaio clinico
randomizado, controlado, duplo cego.
University Nove de Julho, São Paulo (SP), Brazil.
Stefany Belina Ferreira ( 1 ) , Fernanda Rezende ( 2 ) , Arislander Jonathan Lopes
Dumont ( 3 ) , Luiz Alfredo Braun Ferreira ( 4 ) , Roberta Delasta Lazzari ( 5 ) , Claudia
Santos Oliveira ( 6 ) .
1
Un d er grad u at e
s tu d e n t,
Ph y si cal
Th er ap y
Prog ra m ,
S ci en t i fi c
In it iat ion
Pr og ra m,
Mo v e men t A n aly s i s La b , Un i ve r sity No v e d e Ju lh o , S P, Braz il .
2
Un d er grad u at e st u d e n t, Ph y s ic al T h e rap y Pr ogra m , FA PE S P s ci en t if ic in itia tio n gran t
h old er ( 13 /1 24 75 - 3 ), M ov e m en t An a ly si s Lab , U n i ve r sity No v e d e Ju lh o , SP, B raz il.
3
S tu d en t, M a st er’ s Pr o gra m in R eh ab i lit ati on Sci en ce s , FA PE S P ma s ter ’s gran t h old er
(1 3/ 22 6 25 - 2), Mo v e m en t An a ly si s Lab , Un i v er si t y No ve d e Ju lh o, SP, Br a zil .
4
S tu d en t, Ma st e r’ s Pr og ra m in R eh ab il itat ion S ci en ce s, Mo v e m en t An a lys i s L ab , FAPE SP
ma st e r’ s gran t h old er ( 13 /0 55 7 3 - 9 ), Mo v e m en t An aly s i s Lab , Un i v er si ty Nov e d e Ju lh o ,
SP, Br azi l.
5
S tu d en t, Doc tor al P ro gra m in R eh ab il itat ion Sci en c e s, C APE S d o ct oral gran t h ol d e r ,
Mo v e men t A n aly s i s La b , Un i ve r sity No v e d e Ju lh o - SP , B raz il .
4
P ro fe s s or, Ma st e r ’ s a n d Do ct ora l P ro gra m s in R eh ab ili tat ion S ci en c e s, M o ve m en t
An aly s i s Lab , Un i v er s it y N ov e d e J u lh o, A v en i d a Ad olp h o Pin to, 1 09, Barr a Fu n d a, Sã o
Pau l o , S P, Bra zi l. E ma il : c san to s @u n in o v e. b r
COR R ES P ON DI NG A UT H OR
Rob ert a D e la sta Laz zar i
Ru a Cl áu d i o, 2 0 0 – Á gu a Bra n ca – CE P 05 04 3 -0 0 0 - S ão P au l o – B ra s il.
e mai l : rob e rta lazz ar i@ g ma il. co m
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
1035
Stefany B Ferreira, Fernanda Rezende, Arislander JL Dumont, Luiz AB Ferreira, Roberta D Lazzari, Claudia S Oliveira.
A BS TR A CT
I nt ro du ct io n : Abn o rm al po stu r al c on t r ol i n ch i l dr en wi th c e r eb r al pal sy
(CP) e x e rt s a n egat i ve i mpa ct on ac ti vi ti es of d ai l y li vi n g. Th e Ti me d Up
an d G o (T U G) t est i s a val i d, r el i abl e t e st f o r t h e e val u ati on o f fu n cti on al
mo bi li ty i n ch i l dren wi th CP . O b j ect i ve : Th e ai m o f th e p r e s en t stu dy wa s
to d et e rmi n e th e e f f ec ts of a si n gl e s e s si on o f tr an sc r an i al di re ct cu r r en t
sti mu l ati on (tDC S) o v er th e p ri ma ry m ot o r c o rt e x c om bi n e d wi th mobi li ty
trai n i n g u si n g a vi r tu al re al i ty sy st em on fu n cti on al mobi li ty i n ch il dren
wi th CP . M et ho d : T h e sa mpl e wa s c om po s ed o f 1 2 ch i l dr e n wi th CP ag ed 4
to
12
y ea r s ,
wh o
were
ran d oml y
al l ocat e d
to
an
e xp e ri me n tal
g r ou p
(vi rtu al r eal i ty tr ai n i n g + acti v e t DC S ) an d co n t r ol gr ou p (vi rtu al r eal i ty
trai n i n g + pl a c eb o t DCS ). E val u ati on s i n v ol ve d th e TU G t e st p e r f o rm ed 20
mi n u te s
b e f or e
th e
i n te r v en ti on
as
w el l
as
i mmedi a tel y
a ft e r
th e
i n ter v en ti on . Th e p ai re d t - t e st wa s u s ed f o r th e i n tr a - g r o u p c omp a ri so n s
an d
b oth
th e
u n p ai re d
t - t e st
an d
L e v en e‟ s
t e st
were
u s ed
for
th e
i n ter gr ou p c om p a ri s on s , wi th a p - v al u e < 0 .0 5 i n di cati v e of s tati sti c al
si gn i fi can c e . R e su l ts: Th e data w er e exp r e s s ed a s m ea n an d stan da rd
de vi ati on . In th e c o n tr ol gr ou p, th e ti me n e ed ed t o c o mpl e te th e TU G wa s
14. 40 ± 5 .79 s b ef o r e th e i n te rv en ti on 13.8 1 ± 5 . 18 s a ft e r th e t est ( p =
0.2 79 ) . In th e ex p e ri me n tal g ro u p, th e ti me n e ed ed t o c o mpl et e th e TU G
w en t f r om 1 5 . 73 ± 5.7 7 s b e f or e th e t e st t o 13 .96 ± 5. 48 s af t e r th e t e st
( p = 0.0 04 ) . H o w ev e r , n o s tati sti c al l y si gn i fi can t di ff e r en c e wa s f ou n d i n
th e i n te r- g r ou p an a l ysi s ( p = 0 .85 3 ) . Co nc l u s i o n : Th e fi n di n gs su g g es t
th at tD CS fa v o rs a n i n cr ea s e i n gai t v el o ci ty i n ch i l dren wi th c er e b ral
pal sy .
Ke y wo r ds :
c er e b r al
pal sy ,
ch i l d ,
p h ysi c al
th e rap y ,
el e ct ri cal sti mu l ati o n , fu n cti on al i ty, Ti med Up & Go , T U G.
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
c e r eb ral
c o rt ex ,
1036
Effects of tDCS and VR on mobility in children with CP.
RES U MO
I nt ro du ç ão : C on t r o l e po stu r al an o r mal em c ri an ç a s c o m pa ral i si a c e r eb ral
(PC) e x er c e u m i m pac to n eg ati v o s ob r e as ati vi dad e s da vi da di ári a. O
te st e Ti m ed Up an d
aval i açã o
da
G o (TU G ) é u m
m obi li dade
fu n ci on al
de
tes t e vál i do e c o n fi áv el
c ri an ç a s
co m
p a r al i si a
par a a
ce r eb r al .
O b je ti v o: O o bj eti v o d o pr e s en t e e stu d o f oi det e r mi n ar os e f ei to s de u ma
ú n i ca s e ss ã o d e e s ti mu l ação t r an s c ra n i an a po r c o r r en t e c on tí n u a ( E T C C)
s ob r e o c ó rt ex m ot o r p ri mári o c om bi n ad o c om t r ei n am en t o d e m obi l i dade
u san do u m si s t ema d e r eal i dad e vi rtu al s ob r e a m o bi li dade fu n ci on al e m
c ri an ça s c o m P C . M et ód o : A a m os t r a f oi c o mp o sta d e 12 c ri an ça s c om
pa ral i si a ce r eb ral , c om i dad e s en tr e 4 a o s 12 an o s, qu e f o r am di st ri bu í das
al eat o ri am en t e
em
um
g ru po
ex p e ri men tal
(t r ei n am en t o
de
r eal i dade
vi rtu al + ET CC ati v a) e g ru po c on t r ol e (fo r ma çã o d e r eal i dad e vi r tu al +
pl ac eb o
E T CC) .
As
mi n u to s
an t e s
da
aval i açõ e s
en v ol v e ra m
i n te r v en çã o ,
bem
o
t e st e
c om o
TU G
re al i z ado
i m edi ata men t e
ap ó s
20
a
i n ter v en çã o . O t es t e t p a r ead o f oi u tili z ado p a ra a s c om pa ra ç õ es i n t ra gru p o e f o r am u ti l iz ad os t an t o o t e st e t n ão pa r e ad o e t e st e d e L e v en e
pa ra a s c om pa ra ç õ e s en tr e o s gru p os , c om u m val o r d e p < 0,0 5 i n di cati vo
de si gn i fi cân ci a e st atí sti ca . R es u lt a do s : Os d ad o s f o ram ex pr e s s o s e m
mé di a
e
d e s vi o
pa dr ão .
No
g ru p o
c o n tr ol e ,
o
t emp o
n e c es s á ri o
pa ra
c ompl eta r o TU G f oi 14, 40 ± 5 ,79 s an t e s da i n t e rv en ç ã o e 13, 81 ± 5 ,18 s
ap ós o t e st e (p = 0 , 279) . N o g ru p o e xp e ri me n tal , o te mp o n e c e ss á ri o pa ra
c ompl eta r o T U G f oi de 1 5, 73 ± 5 ,7 7 s an t es e 1 3, 96 ± 5, 4 8 s ap ó s o t e st e
(p
=
0, 004) .
si gn i fi cati va
f oi
No
en t an t o ,
e n c on t ra da
não
na
h ou v e
an á li se
di f e r en ça
i n te r - gr u p o
e stati s ti cam en t e
(p
=
0,8 53) .
Co nc l u s ão : A s d e s c ob e rta s su g e r e m qu e E TC C p r opi ci a o au m e n t o da
v el o ci dad e d a ma r c h a em c ri an ç as c om pa r al i si a c e r eb ral .
Pa l a vr a s c h a ve s : p ar al i si a ce r eb ral , cri an ç a, fi si ot e rapi a , c ó rt e x c e r eb ral ,
e sti mu l açã o el é t ri ca , fu n ci on al i dade el e ct ri cal sti mu l ati on , Ti me d Up & G o ,
TU G .
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
1037
Stefany B Ferreira, Fernanda Rezende, Arislander JL Dumont, Luiz AB Ferreira, Roberta D Lazzari, Claudia S Oliveira.
I NTR O D U CT IO N
C er e b ral pal s y ( CP ) i s d e fi n ed a s a g r ou p of p e rm an en t mo v em en t
an d p o stu r e di so r d e r s of t en a c c omp a n i ed b y s ec on da r y mu s cu l o s k el et al
pr obl em s. ( 1 , 2 ) Th e p r e val en c e r at e i s 1. 5 t o 2 .5 i n di vi du al s f o r e v e ry 10 00
li ve bi rth s, wi th mi n i mal di ffe r en c e s a mo n g w est e rn n ati o n s. ( 3 ) Spa sti c C P
i s th e m o st c omm o n typ e . S ev en ty - ei g h t pe r c en t o f ch i l dr en wi th s pa sti c
CP e xh i bi t cl i n i cal si gn s, t h e m o st cl a s si c o f w h i ch i s sp as ti c h yp e r to n i a,
wh i ch en c om pa s s es a s et of sy mpt om s , su ch as an i n cr e as e i n deep t en d on
r e fl ex e s , i n cr e as e d mu s cl e t on e , tr e m o r s, w e ak n es s an d a n abn o r mal gai t
patt e rn . ( 4 ) P o o r p o stu ral c on t r ol i n c h il dr en wi th C P e x e rt s a n eg ati v e
i mpact on th e p er f o rm an ce o f ac ti vi ti es of dai l y l i vi n g . ( 5 )
Th e g ol d st an da rd f o r r eh abi li tati on f o r ch i l dr en wi th C P i s i n ten si v e
ph y si cal
th e r ap y,
wh i ch
a ch i e v es
di ve rg en t
r e su l ts.
A
n u mb e r
of
te ch n i qu es h av e b e en em pl oy e d t o i mpr o v e m ot o r co n t r o l an d th e gai t
patt e rn i n su ch c h i ldr en , ( 6 , 7 ) su ch a s t r ea dmi l l trai n i n g as w el l as mo bi li ty
an d bal an c e t rai n i n g u si n g a vi rtu al r eal i ty s ys t em . It i s i mpo rt an t t o
de v el op n ov el th e ra peu ti c m od al i ti es th at can b e u s ed i n c om bi n ati on wi th
mot o r t rai n i n g . ( 8 )
Tr an s c ra n i al
te ch n i qu e
th at
di re ct
h as
cu r r en t
sti mu l ati o n (tD CS) i s a n on - i n vasi v e
g en e ra t ed
i n te r e st
am on g
r e s ea r ch e r s
an d
ph y si oth e ra pi st s du e t o si gn i fi can t i m pr o v em en t s ach i ev e d i n i n di vi du al s
wi th br ai n l esi on s f ol l owi n g sh o rt p e ri o ds o f c e r eb r al sti mu l ati on . ( 8 , 9 ) Th i s
l ow- c ost d e vi c e i s e as y to a dmi n i ste r , i s w el l - tol e rat ed b y pati en t s an d h a s
mi n i mal adv e rs e e ff e ct s, ( 1 0 ) ma ki n g i t a pr omi si n g me th od wh en c om bi n ed
wi th
ph y si ot h er ap eu ti c
m od al i ti es
t h at
can
p ot en ti at e
n e u r o pl asti c
ch an g es . ( 8 )
T rai n i n g
wi th
a
vi rtu al
r e al i ty
sy st e m
o ff e r s
th e
user
a
mu l ti di men si on al , mu l ti sen s or y exp e ri en c e i n a vi rtu al e n vi r on m en t . ( 1 1 - 1 3 )
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
1038
Effects of tDCS and VR on mobility in children with CP.
Vi de o
ga m es
wi th
vi rtu al
r e al i ty
h av e
b e en
g ai n i n g
gr ou n d
in
th e
r eh a bi li tati on p r o c e s s, e sp e ci al l y i n th e fi el d o f ph ysi c al th e ra py .
A n u mb e r o f t o ol s ar e u s e d to e val u at e m obi li ty as w el l as both
stati c a n d dyn ami c bal an c e i n ch i l dren wi th CP, su ch a s th e T i m ed Up a n d
G o (T U G) te st . Th i s wi del y u s e d, ea s il y u n de r st o od a ss e ss m en t t o ol i s
val i d an d r el i abl e fo r th e e val u ati on o f fu n cti on al mo bi li ty in ch i l dren wi th
CP . ( 1 4 ) Wi th th e a v ai l abili ty of t rai n ed pr of e s si on al s f o r t h e u s e o f tD CS
an d vi rtu al r e al i ty as a f o r m of m ot o r tr ai n i n g, th e p r es e n t i n ve sti gati on
em pl oy e d th e T U G te st t o e val u at e th e e f f ec ts of th e c o mbi n ed u s e of
th e s e th e rap eu ti c m od al i ti es on fu n cti on al m obi li ty i n ch i l dren wi th CP .
Th e ai m o f th e p r e s en t stu d y w as t o d e te rmi n e th e ef f e cts o f a si n gl e
s es si on o f t ran s c ra n i al di re ct cu rr e n t s ti mu l ati on (tDCS ) o v e r th e p ri ma ry
mot o r c o rt ex c ombi n ed wi th mobi l i ty trai n i n g u si n g a vi rtu al re al i ty sy st em
on fu n cti o n al m obi l ity i n ch i l dr en wi th C P .
M ETH O DS
A
c r o s s - s ec ti on al ,
r an d omi z ed,
pl a c eb o - c on t r ol l ed,
d ou bl e - bl i n d
cl i ni cal tri al was c o n du ct e d a ft e r app r o val f r om th e Hu man Re s ea r ch Eth i c s
Co mmi tt e e o f U n i ve r si ty N ov e d e Ju l h o (B raz i l ) u n d e r pr o c e ss n u m b er
6980 3/20 12 . Th e s tu dy w a s c on du ct e d i n compl i an c e w i th th e eth i c al
stan da rd s es tabl i sh ed b y th e D e cl ar ati on of H el si n ki an d is r e gi st e r ed wi th
th e
B r az i li an
Regi st ry
of
Cl i n i cal
Tri al s
u n de r
pr o c e s s
n u mb er
R BR -
9B5 D H7 . Al l pare n t s/gu a rdi an s a g r e ed to th e p a rti ci pati on of th e ch i l dr en
by si gn i n g a sta te m en t of i n f o rm ed c on s en t .
Th e stu dy t o o k pl ac e at th e M o v em en t An al ysi s Lab , Un i v e r si ty N o v e
de Ju l h o , S ao Pau l o , Bra z i l , fr om Ma r ch 2013 t o Ju l y 20 14 . Tw en t y ch i l dren
wi th CP w er e r e c ru i ted f r om sp e ci al i z ed ou tp ati en t cl i n i cs a n d th e ph y si c al
th e r apy cl i n i cs of th e u n i v e r si ty . Th e f o ll owi n g w e r e th e i n c l u si on c ri te ri a:
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
1039
Stefany B Ferreira, Fernanda Rezende, Arislander JL Dumont, Luiz AB Ferreira, Roberta D Lazzari, Claudia S Oliveira.
l ev el s I, II o f th e G r o ss M ot o r Fu n cti on Cl a s si fi cati on S y st em ( G MF CS);
i n dep en d en t gai t f o r a t l ea st 12 mo n t h s; ag e b et w e en f ou r an d t w el ve
y ea r s; an d d e g r ee o f c om p r eh en si on c om pati bl e wi th th e e x ecu ti on of th e
pr o c edu r e s. Th e f ol lowi n g w e r e th e e xcl u si on c ri te ri a: h i st o r y of su rg e r y o r
n eu r ol yti c
bl o ck
in
th e
p r e vi ou s
12
m on th s;
o rt h o p ed i c
d ef o r mi ti es;
epi l ep sy; m et al i mpl an ts i n th e s ku l l o r h e a ri n g ai ds . Al l ch il dr en wh o m e t
th e el i gi bili ty c ri te ri a (n = 1 2) w e r e su bmi tted t o an i n i ti al ev al u ati on an d
w er e ran do ml y al l oc at ed to an e xp e ri men t al grou p (vi rtu al re al i ty trai n i n g
c ombi n ed
wi th
acti v e
t DCS )
or
c on tr ol
gr ou p
( vi rtu al
r eal i ty
t rai n i n g
c ombi n ed wi th pl ac e bo t DC S ). Nu m b e re d op aqu e en vel op e s we r e em pl oy e d
to en su r e th e c on c e al men t o f th e al l oca ti on . Ea ch en v el op c on t ai n ed a ca rd
sti pu l ati n g to wh i ch gr ou p th e ch i l d wa s al l ocat ed .
Ev a lu a ti o n
Th e e v al u ati on s w e r e p e rf o r m ed on th e s am e d ay a s th e trai n i n g
s es si on s .
Th e
en ti r e
p r ot o c ol
l aste d
a
ma xi mu m
of
1.5
h ou r s .
Th e
r e s ea r ch e r i n ch arg e o f th e e val u ati on s wa s bl i n ded to th e o bj ec ti ve s of
th e stu d y an d di d n ot ta k e pa r t i n th e i n te r v en ti on s . F or th e ev al u ati on o f
fu n cti on al m obi l i ty, th e T U G t e st wa s p er f o rm e d 20 mi n u t e s b ef o r e an d
i mmedi at el y a ft e r t h e si n gl e s es si on o f tDC S (a cti v e o r pl ac eb o) c om bi n ed
wi th vi r tu al r eal i ty t rai n i n g .
Th e T U G t est qu an ti fi es fu n cti on al mo bi li ty bas ed on th e ti me (i n
s ec on ds ) r e qu i r ed f o r an i n di vi du al to stan d u p f r om a st a n da rdi z ed ch ai r
wi th ou t a rm r e st s, wal k th r e e m e t e rs , tu rn a r ou n d , w al k b ac k t o th e ch ai r
an d si t do wn a gai n . A sh o rt e r ti m e i n di cat e s b ett e r fu n c ti on al abi li ty. 1 7
Ea ch c h i l d was i n st r u ct ed t o p e r f o rm th e t es t u p on th e c om man d “g o ” at a
sa f e, s el f - s el ec te d wal ki n g pac e a s fa s t as p os si bl e wi th o u t ru n n i n g . Th e
h ei gh t o f t h e ch ai r wa s adj u st ed s o th a t th e su bj e ct ‟ s kn e e s an d h i ps w e r e
fl ex e d 90 d eg r e e s wh en si tti n g wi th th e f e et r e sti n g on th e fl o o r . Al l
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
1040
Effects of tDCS and VR on mobility in children with CP.
ch i l dren
wore
r eg u l ar
sh o e s
or
b r a c es
( an kl e- fo o t
o r th o si s
or
f o ot
o rth o si s) . Ch i l dr en wi th l ev el III C P u s ed g ai t - as si st an c e de vi c es f o r th e
te st . Th e ta s k wa s pe r f o rm ed 3 ti me s . ( 1 5 - 1 7 ) If th e s u bj e ct “r an ,” r et e sti n g
wa s n e c e s sa r y. Th e ti me to c ompl et e th e ta s k wa s r e c o rd ed i n s e c on d s .
I nt er ve nt i o n
Th e
ch i l d
r em ai n ed
at
fi rst
r e st
for
r e c ei v ed
20
an
mi n u te s .
e xpl an a ti on
T wo
rat e r s
of
th e
were
in
p r o c e du r e s
ch a rg e
of
an d
th e
pr o c edu r e s t o en su r e bl i n di n g an d th e r el i abili ty of th e r e su l ts . Rat e r 1
wa s i n ch a rg e o f p l aci n g th e el e ct r od e s an d t h e a dmi n i stra ti on o f t DC S
(acti v e
or
pl ac e bo ).
Rat e r
2
su p e r v i sed
th e
vi rtu al
r eal i ty
m obi l i ty
trai n i n g. B oth th e c h il d an d Rat e r 2 w e r e bl i n ded t o th e al l ocati on to th e
di ff e r en t g r ou p s.
tDC S
Th e i n te r v en ti on c o n si st ed o f a si n gl e s es si on o f tD CS u si n g tw o
sp on g e
(n on - m etal l i c)
el e ct r od e s
(5
x
5
cm )
m oi st en e d
wi th
sal i n e
s ol u ti on . Th e a n o d al el e ct r od e wa s p o si ti on ed ov e r t h e pri ma r y m o to r
c o rt ex , f ol l owi n g th e 1 0 - 20 In t e rn a ti on al El e ct r oe n c e ph al og ram Sy st e m,
an d
th e
c ath od e
wa s
p osi ti on ed
in
th e
su p ra - o r bi tal
r egi on
on
th e
c on t ral at e ral si d e . ( 1 8 ) In th e e xp e ri men t al gr ou p , a 1 - mA cu r r en t wa s
appl i ed ov e r t h e p ri ma ry m ot o r c o rt e x f o r 20 mi n u te s as t h e c h i l dren
pe r f o rm ed th e vi rtu al re al i ty mobi l i ty trai n i n g. Th e d e vi c e h as a kn ob th a t
al l ows th e o p er at o r to c on t r ol th e i n t en si ty of th e c u r r en t. In th e fi rst t en
s ec on ds , sti mu l ati o n wa s g ra du al l y i nc r ea s ed u n ti l r ea ch i n g 1 mA an d
gr adu al l y di mi n i sh e d i n th e l a st t en s e c on d s o f t h e s es si o n . In th e c on t r ol
gr ou p , th e el e ct r od e s w e r e p o si ti on ed at th e s am e si te s an d th e d e vi c e
wa s swi tch e d on f or 30 s e co n d s, gi vi n g th e ch i l dr en th e i n i ti al sen sati on o f
th e 1 mA cu r r en t , bu t n o s ti mu l ati on wa s ad mi n i ste r ed d u ri n g th e r es t of
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
1041
Stefany B Ferreira, Fernanda Rezende, Arislander JL Dumont, Luiz AB Ferreira, Roberta D Lazzari, Claudia S Oliveira.
th e vi rtu al r e al i ty trai n i n g . Th i s i s co n si de r ed a val i d co n t r ol pr o c edu r e i n
stu di e s i n v ol vi n g tD CS.
Vi rtu al r eal i ty m o bi li ty t rai n i n g
Mo bi li ty tr ai n i n g wi th vi rtu al r eal i ty w as p er f o rm e d f o r 2 0 mi n u te s
wi th
si mu l tan e ou s
tD CS
(a cti v e
or
pl ac eb o) .
Th e
ch i ldr en
used
th ei r
h abi tu al b ra c e s an d gai t - as si st an c e d e vi c es , w h en n ec e s s ar y . Th e b r ac e s
w er e
pl ac ed
as si stan c e
by
d e vi c e
th e
ph y si oth e r api st
wa s
p er f o rm e d
an d
an d
an
a ss e s sm en t
adj u s tm en t s
were
of
th e
ma d e
gai t wh en
n e c e ss a ry t o a ch i e v e th e p r op e r si z e .
Mo bi li ty trai n i n g wi th vi rt u al r e al i ty was p e r f o rm ed u si n g th e X B OX
360 T M wi th K i n ect T M (mo ti on s en s o r) f o r mo bi li ty trai n i n g. T h e Y ou r Sh ap e:
Fi tn es s E v ol v ed 20 12 T M wa s s el e ct ed f or a e r obi c ex e r ci s e s (w al ki n g an d
wal ki n g wi th ob st acl e s) . Th e ch i l d was i n st ru ct ed t o stan d at a di sta n c e o f
tw o to th r e e m et e r s i n fr on t of th e moti on s en s o r f o r th e e sti mat e of
h ei gh t an d cal cu l ati on of th e b od y m as s i n de x. T rai n i n g was p e r f or m ed i n
a
sp e ci fi c
r o om
of
th e
Hu man
M o v e men t
An al y si s
Lab o rat o r y
of
th e
u n i ve r si ty m ea su ri n g 250 X 4 00 c m . A s c r e en m ea su ri n g 20 0 X 150 cm w a s
pr oj e ct ed on th e wa ll an d s t er e o s p ea k e r s w e r e u s e d t o p r o vi de ad equ at e
vi su al an d au di to r y sti mu l i . ( 1 9 )
St ud y d e si g n
Th e fl ow ch a rt f o r t h e p r e s en t r an d omi z ed , c on t r ol l ed, d o u bl e - bl i n d,
an al yti cal ,
c r o s s - s e cti on al ,
cl i n i cal
tri al
c ompl i an c e wi th th e C O NS OR T s tat em e n t .
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
is
pr e s en t e d
in
Fi gu r e
1,
in
1042
Effects of tDCS and VR on mobility in children with CP.
Figure 1. Flowchart of study
Legend: tDCS – transcranial direct current stimulation over primary motor cortex
St at i st ic a l a n al y s i s
Th e K ol m og o r ov - Si mon o v t e st w as u s ed t o d et e r mi n e w h eth e r th e
data adh e r ed t o th e Gau s si an cu r v e . Pa ra m et ri c v a ri abl es w er e e xp r e s s ed
as m ean an d stan d ar d d evi ati on val u e s wi th r es p ec ti ve 9 5% c on fi den c e
i n ter val s . Th e pai r ed t - t e st w as u s e d fo r th e i n tra - g ro u p c omp ari s on s
(be f o r e an d af t er i n te r v en ti on ) . Th e u n pai r ed t - t e st wa s u s ed f o r th e i n te r gr ou p c o mpa ri s on ( vi rtu al r eal i ty t rai n i n g wi th an d wi th o u t tD CS . A pval u e < 0 .0 5 w a s c on si de r ed i n di cat i ve o f s tati sti c al si gn i fi can c e . Th e
Stati sti c al Pa c kag e f o r t h e S o ci al Sci en c e s (S PS S v. 19 . 0) w a s u s ed t o
o rga n i z e an d ta bu l ate th e dat a .
RES U LT S
In th e c on t r ol gr o u p, th e ti me n e ed ed t o c o mpl et e th e TU G wa s
14. 40 ± 5 .79 s b ef o r e th e i n te rv en ti on 13.8 1 ± 5. 18 s a ft e r th e t est ( p =
0.2 79) . In th e ex p e ri me n tal g ro u p, th e ti me n e ed ed t o c o mpl et e th e TU G
w en t f r om 1 5. 73 ± 5.7 7 s b e f or e th e t e st t o 13 .96 ± 5. 48 s af t e r th e t e st
(p = 0.0 04) ( Tabl e 1) . H ow e v e r, n o st a ti sti cal l y si gn i fi can t di ffe r en c e wa s
f ou n d i n th e i n t e r - g r ou p an al ysi s (p = 0 .85 3).
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
1043
Stefany B Ferreira, Fernanda Rezende, Arislander JL Dumont, Luiz AB Ferreira, Roberta D Lazzari, Claudia S Oliveira.
Table 1 – Mean and standard deviation values for time in seconds needed to
complete the TUG test before and immediately following the intervention
Before
After
p-value
Control Group
14.40 ± 5.79
13.81 ± 5.18
0.279
Experimental Group
15.73 ± 5.77
13.96 ± 5.48
0.004
DI S C US S I O N
Th e mai n fi n di n g of th e p r e s en t s tu d y wa s th at t D CS s e em s t o f av o r
an i n c r ea s e i n g ai t v el o ci ty i n ch i l dre n wi th C P , a s d em on st rat e d b y t h e
fa st e r TU G t e st a ft e r th e i n t e rv en ti on i n th e e xp e ri m en tal g r ou p .
In a stu dy by Wi l li ams et al . , ( 1 6 ) ti m e w as r e c o rd ed f r om th e mo m en t
th e ch i l d l eft th e s e at r ath e r th an on t h e i n st ru cti on “g o ” an d s t opp ed as
s o on a s th e ch i l d‟s b ott o m t ou ch ed th e s ea t.
Th u s , on l y th e ti m e o f
mo v em en t w as m ea su r ed . H ow e v e r, th e TU G al l ow s th e e va l u ati on o f ba si c
mo bi li ty an d i n cl u de s a s et of m o v em en t s , n ot j u st w al ki n g ti me. In th e
pr e s en t
stu dy ,
Ri ch a rd s on ( 1 5 )
fu n cti on al
the
wa s
a bi li ty.
o ri gi n al
em pl oy e d
Th e
s am e
meth od
to
p r op o se d
r e c o rd
m eth od
th e
w as
ti me
al s o
by
an d
used
P od si adl o
r ep r e s en t
by
Ha bi b
an d
th e
an d
W es tc ot t . ( 2 0 ) M o r e o v e r, th e t e st w as pe r f o rm ed th r e e ti me s du ri n g e a ch
e val u ati on t o i n c r e as e th e r el i abil i ty o f th e r e su l ts , as pr op o s ed i n th e
li ter atu r e .
Iat ri dou et al . ( 2 1 ) d e te rmi n ed th e r el i abili ty o f th e T U G i n 20 ch i l dr en
wi th CP . Th e i n t ra c l ass c o r r el ati on c o e f fi ci en t of th e th r e e m ea su r es w as
0.9 98 ( p < 0 .00 1), de mo n st r ati n g a v e r y l ow d e gr e e o f va ri ati on . In a
stu d y i n vol vi n g 26 c h il dr en wi th CP cl as si fi ed on L e v el s I, II a n d II, Gan et
al . ( 2 2 ) r ep o rt th e f ol l owi n g me an ti me s f o r th r ee p e r f o rman c e s o f th e TU G:
L ev el I: 8. 4 ± 1 .2 s e c on d s; L ev el II:
1 3 .2 ± 4 .6 s e c on d s; L ev el III 5 0 . 3 ±
38. 4 s e c on d s; an d L e v el s I, II an d III: 26 ± 30 .4 s e c on d s .
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
1044
Effects of tDCS and VR on mobility in children with CP.
In th e p r e se n t i n v e sti gati on , a si gn i fi can t di ff e r en c e i n ti me on t h e
TU G wa s on l y f ou n d i n th e i n tra - g r ou p an al ysi s of th e e xp e ri me n tal g r ou p ,
wh i ch i s i n ag r e em en t wi th dat a d e sc ri be d i n th e l i te rat u r e . T a ra kci et
al . ( 5 ) c on du ct ed a stu d y i n v ol vi n g ch i l dren wi th C P u si n g a 40 - mi n u te
trai n i n g p r ot o c ol wi th th e ai d of Ni n t en do Wi T M twi c e a w e e k f o r 1 2 w e ek s
an d f ou n d a si gn i fi can t m ean r edu cti on i n th e ti me n e ed e d to c o mpl et e th e
TU G t e st f r om 18 .2 6 ± 4 .22 s e co n d s t o 14. 57 ± 5 .39 s ec on ds .
In a c ro s s - s e cti on al stu dy i n v ol vi n g 35 ch i l dren cl a ssi fi e d on L e v el s
I, II an d III o f th e G MFC S, Ch r y sagi s e t al ( 1 4 ) i n ve sti gat ed th e c o r r el ati on
an d v al i dati on o f di f f e re n t fu n cti on al e v al u ati on t est s . Th e au th o rs f ou n d a
st r on g
c or r el ati on
bet w e en
th e
G r o ss
M ot o r
Fu n c ti on
M e as u r e - 88
(di men si on s D an d E) an d th e T UG , f o r wh i ch m ean ti me s w e r e 18 .34 ±
9.6 6 s e c on d s f o r al l grou p s , 10 . 00 ± 2.0 5 s e c on d s f o r L e v el I, 1 6 . 59 ±
7.1 4 s e c on d s f o r L e v el II an d 27 .55 ± 9 .05 s ec on ds f or L ev el III.
In a c r os s - s e cti on al stu d y i n v ol vi n g 39 ch i l dre n wi th C P , Maan u m et
al . ( 2 ) e mpl o y ed t h e G MFC S, Fu n cti on al Mo bi li ty S cal e , Si x - Mi n u te W al k T e st
an d TU G t e st . F ol lowi n g mu l ti va ri ate r eg r e s si on an al y si s , th e TU G wa s
f ou n d t o b e a st r on g pr e di ct o r of wal ki n g c apa ci ty i n ad ol e sc e n t s wi th C P
an d wa s s tr on gl y c o r r el at ed wi th th e Si x - Mi n u t e W al k T e st .
K atz et al . ( 2 3 ) c o mp ar e d th e TU G r esu l t s o f ch i l dren h a vi n g su ff e r e d
h ea d t ra u ma ( n = 1 5), ch i l dr en wi th C P ( n = 15 ) an d ch i l dren wi th t ypi cal
de v el op m en t ( n = 30) an d f ou n d l on g e r ti me s n e ed to c o mpl et e th e ta sk
am on g th e c h i l dren wi th b rai n l esi on s (h e ad t r au ma : 9 .4 ± 3 .0 s e c on d s;
CP: 9 .8 ± 3. 6 s e co n ds) i n c om pa ri s on to th o s e wi th ty pi cal d e v el opm en t
( 5.8 ± 3 .6 s e c on d s) . In a fi ve - w e e k cl i n i cal tri al i n vol vi n g 10 ch i l dre n wi th
CP
al l o cat ed
to
an
e xp e ri men tal
gr ou p
th at
r e c ei ve d
i n stru cti on s
to
pe r f o rm e x e r ci se s at h om e (n = 5) a n d a c on t r ol g r ou p th at u n d e rw en t
c on v en ti on al ph y si c al th e r apy (n = 5 ), Sal e m an d G od wi n ( 2 4 ) f ou n d a
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
1045
Stefany B Ferreira, Fernanda Rezende, Arislander JL Dumont, Luiz AB Ferreira, Roberta D Lazzari, Claudia S Oliveira.
si gn i fi can t r edu cti o n i n th e ti m e n e e ded t o c ompl e t e t h e TU G i n th e
e xp e ri men tal g r ou p .
In a stu dy i n v ol vi n g 19 ch i l dr en wi th CP an d 19 ch i l dr en wi t h typi cal
de v el op m en t , Cal l ey et al . ( 2 5 ) r ep o rt t h at th e TU G t e st h as a h i gh d eg r e e
o f t e st - r et e st r e l i abi li ty. Th e ch i l dr en wi th CP r eq u i r ed a l on g e r ti m e t o
c ompl et e th e te st t h an th o s e wi th ty pi cal de v el op m en t . M o r e ov e r , a w e ak
c o rr el ati on wa s f ou n d b etw e en th e T U G an d th e Pe di atri c A cti vi ty C a rd
So rt , wh e r ea s a m o de r at e n eg ati v e c o rr el ati on wa s f ou n d b et w e en th e T U G
an d Si x- Mi n u t e W al k T e st .
In a s tu d y i n vol vi n g 13 ch i l dr en wi th CP su bmi tt ed t o a tr ai n i n g
pr ot o c ol an d e val u a ted on f ou r s ep ar at e o cc a si on s, M cN e e et al . ( 2 6 ) f ou n d
n o si gn i fi can t i n tra - gr ou p di ff e r en c e s i n th e ti m e r equ i r e d t o c ompl e t e th e
TU G t e st am on g an y of th e ev al u ati on s .
CO NC L US IO N
Th e fi n di n gs
o f th e p r e s en t
stu d y
s u gg est
th at
t DC S
fa v or s
an
fr o m
th e
i n cr ea s e i n gai t v el o ci ty i n ch i l dr en wi th c e r e br al pal s y .
A CK NO W LE D GME N T S
Th e
au th o r s
Br az i li an
f o st e ri n g
Ci en tí fi c o
e
g rat e fu l l y
ag en ci e s
T e cn ol ógi c o
ackn o wl ed ge
C on s el h o
( CN Pq) ,
fi n an ci al
N aci on al
C o o rd en aç ã o
de
su pp o rt
de
D es en v ol vi men t o
A pe r f ei ç oa m en t o
de
P es s oal d e Ní v el Su pe ri o r (CA P ES) an d Fu n da çã o de Am pa r o a P e squ i s a d o
E sta d o d e S ã o Pau l o (FA P ES P ) .
REF ERE N CE S
1.
Ro s en b au m P , Pan e th N , L e vi ton A , G ol dst ei n M , Ba x M. A r ep o rt:
th e d e fi n i ti on an d cl as si fi cati on o f c e r eb ral pal sy . D e v . M ed . Ch i l d. Neu r ol .
2007; 49( s1 09): 8 - 14 .
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
1046
Effects of tDCS and VR on mobility in children with CP.
2.
Maan u m G , Jah n s e n R, Fr o sl i e K F , L ar s en K L , K el l er A . Wal ki n g
abi li ty an d p r edi ct o r s of p er f o rm an ce o n th e 6 - mi n u t e w al k t e st i n adu l ts
wi th spa sti c c e r eb r al pal sy . D e v el opm en t al Me di ci n e & C h il d Neu r ol o gy .
2010; 52: e 126 –e 132 .
3.
Pan eth N , H on g T , K o rz en i e w ski S . Th e d es c ri pti ve e pi de mi ol og y of
c e r eb ral p al sy . Cl i n . P e ri n at ol . 200 6;33 ( 2)251 - 67 .
4.
Ch en g HK , Ju Y , Ch en C, C h h an g Y , W on g A M. M an ag i n g l ow e r
e xt r emi ty mu scl e t on e an d fu n cti on i n ch i l dr en wi th c e r eb r al pal sy vi a
ei gh t - w e e k r ep e ti tiv e p as si v e kn e e m o v em en t i n t e rv en ti on . R e s ea r ch i n
D ev el o pm en t al Di sa bi li ti es . 201 3 ;34 (1) : 554– 561 .
5.
bas e d
Ta ra k ci D , Oz di n cl e r AR , Ta ra k ci E , Tu tu n cu ogl u F , Oz m e n M . Wi i Bal an c e T h e ra py t o Imp r o v e B al an c e F u n c ti on
o f Ch i l dr en
wi th
C er e b ral P al sy : A Pi lot Stu dy . J Ph ys Th e r S ci . 2 013 ;25( 9): 1123 –11 27 .
6.
Ch ag as
i n ter v en ç õ es
P SC ,
Man c i ni
u ti l i zada s
MC ,
p a ra
a
B a rb o sa
p r o mo çã o
A,
Si l va
da
P T G.
m a r ch a
An ál i se
em
d as
cri an ça s
po rt ad o ra s d e p ar a li si a c e r eb ral : u ma r e vi sã o si st e máti c a da l i ter atu ra .
Re r . B ra s . Fi si ot e r.
7.
20 04; 8 (2): 155 - 63 .
Si l va MS, Dal t rá ri o SMB . Pa ral i si a c e r eb r al : de s em p en h o fu n ci on al
ap ós t r ei n am en t o d a ma c rh a em e st ei r a. Fi si ot e r. M o v. 2 008; 2 1(3) :10 9 15.
8.
Stagg C J, B ach ti ar V, O ‟Sh e a J, Al l man C , B osn el l RA, K i s c h ka U , et
al . Co r ti cal acti va ti on ch an g e s u n d e rl y i n g sti mu l ati on i n du c ed b eh avi o r al
gai n s i n ch r on i c st r o k e. B r ai n . 2012 ;13 5 :276 - 84 .
9.
Hu m m el F, C oh en L . N on - i n v asi v e br ai n sti mu l ati on : an e w st r at eg y
to i mpr o v e n e u r o r e h abi li tati on aft e r st r ok e ? L an c et N eu r o l . 2006;5: 708 12.
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
1047
Stefany B Ferreira, Fernanda Rezende, Arislander JL Dumont, Luiz AB Ferreira, Roberta D Lazzari, Claudia S Oliveira.
10.
Sman i a N , B on etti P, Gan d ol fi M , C o s e n ti n o A, W al dn e r A , H es s e S ,
et al . Imp r o v ed ga i t afte r r ep eti ti v e l o c om ot o r t rai n i n g in ch i l dren wi th
c e r eb ral p al sy . Am . J. Ph y s. M e d. R eh ab il . 20 11;9 0:1 37 - 4 9.
11.
D eu t sch J E , B or b el y M , Fi l l er J, Hu h n K , Gu a r r e ra - B owl by P . U s e o f a
l ow- c ost , c om m e rci al l y avai l abl e ga mi n g c on s ol e ( Wi i ) fo r r eh a bi li tati on o f
an a d ol e sc en t wi th c e r eb ral p al sy . Ph y s . Th e r . 2008 ;88: 119 6 - 120 7.
12.
W ei ss P , Ran d D , K atz N, K i z on y R. Vi de o ca ptu r e vi rtu al r eal i ty a s a
fl exi bl e an d e ff e cti v e re h abi l i tati on to ol . J. N e u r o en g. R eh a bi l . 2004; 1:1 2.
13.
Sv ei st ru p H . M ot o r r eh abi l i tati on u si n g vi rtu al r e al i t y: r e vi ew . J .
N eu r o en g . R eh abi l . 2004; 1:1 0 - 18 .
14.
Ch r y sa gi s N , S ko r di li s EK , K o u ts ou ki D. Val i di ty an d Cl i ni cal Uti li ty of
Fu n cti on al
As s e ss m en t s
in
Ch i l dr en
Wi th
C e r eb ral
P al sy .
A rch i v e s
of
Ph y si cal M edi ci n e a n d R eh abi l i tati on . 2 014 ;9 5(2) :36 9 - 37 4.
15.
P od si adl o D , Ri ch a r ds on S . Th e Ti m ed “Up & G o ”: a t e st o f ba si c
fu n cti on al
mo bi li ty
fo r
f r ai l
el de rl y
pe rs on s .
J
Am
G er iat r
Soc.
1991; 39: 142 - 148 .
16.
Wi ll i ams EN , Ca r r o ll SG, R eddi h ou gh DS, Ph i l li ps BA, Gal ea M P.
In v e sti gati on o f th e ti m ed „ Up & G o ‟ te st i n ch i l dr e n . D ev . M ed . Ch i l d.
N eu r ol . 2 005; 47( 8): 518 - 2 4.
17.
Math i a s S, N ay ak U , Is aa c s B. B al an c e i n el derl y pati en t s: th e “ G et -
Up an d Go ” t e st. A r ch Ph ys M ed R eh a bil . 198 6;67 :387 - 38 9.
18.
Fr egn i
F,
B oggi o
PS ,
Bru n o n i
AR.
N eu r om odu l a çã o
te ra p êu ti ca:
Pri n cí pi os e av an ç o s d a e sti mu l açã o c e r eb ral n ã o i n va si va e m n eu r ol ogi a,
r ea bi li taçã o, p si qu i atri a e n eu r op si c ol og i a. S ar vi e r . Sã o P au l o, 201 2.
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048
1048
Effects of tDCS and VR on mobility in children with CP.
19.
Ri z z o A, K i m GJ . A SW O T an al y si s o f th e fi el d o f vi rtu al re al i ty
r eh a bi li tati on
an d
th e r ap y.
P r e s e n c e:
T el e op e r
V i rtu al
En vi r on .
2005; 14: 119 - 46 .
20.
Ha bi b Z, W e st c ott SL . As s e s sm en t of dyn a mi c bal an c e a bi li ti es i n
Pa ki stan i ch i l dre n a ge 5 –13 y e a rs . P e di atr Ph y s Th e r . 19 99 ; 6:73 - 82 .
21.
Iat ri dou
G,
Di on y s si oti s
Y.
R el i abi li ty
of
b al an c e
ev al u ati on
in
ch i l dren wi th c e r e br al pal sy . Hi ppo k rati a. 20 13 ; 1 7(4) :30 3 – 306 .
22.
Gan S M, Tu n g L C , Tan g Y H, W an g C H . P sy ch om et ri c P r o pe rti e s of
Fu n cti on al
Bal an c e
Ass e s sm en t
in
Ch i l dren
Wi th
C er e b ral
Pal sy .
N eu r or eh abi l N eu ral R ep ai r. 2 008 ; 22: 74 5 .
23.
K atz - L eu r er M , Ro t em H, K e re n O, M e y e r S . B al an c e ab il i ti es an d
gai t
ch a ra ct e ri sti c s
typi cal l y
in
d ev el op ed
pos - t rau mati c
ch i l dr en
brai n
i n j u ry ,
c e r eb r al
D e v el opm en tal
pal sy
an d
N eu r o r eh a bi li tati on .
2009; 12( 2) : 1 00 - 5 .
24.
Sal em Y , G od wi n E M. E f f ec ts o f t a sk - o ri en t ed t rai n i n g o n m obi li ty
fu n cti on
in
ch i ldr en
wi th
c e r eb ral
pal sy .
N eu r oR eh abi l i tati on .
2009; 24: 307 - 13 .
25.
Cal l ey A , Wi l li ams S, R ei d S, Bl ai r E , Val en ti n e J, Gi r dl er S . A
c omp a ri so n o f ac ti vi ty, p a rti ci pati on an d qu al i ty of l i fe i n ch il dr en wi th an d
wi th ou t spa sti c di pl egi a c e r eb r al pal s y. Di s abi l Reh abi l . 20 12;34 :13 06 - 1 0.
26.
Mc N e e
A E,
G ou gh
M,
M o r ri ss e y
M C,
Sh o rtl an d
AP .
In c r ea s e s
in
mu s cl e v ol u m e aft e r pl an ta rfl ex o r s tr en gth t rai n i n g i n ch i l dr en wi th spa sti c
c e r eb ral p al sy . D e v M ed Ch i l d N eu r ol . 2 009;5 1:4 29 - 3 5.
MTP&RehabJournal 2014, 12:1033-1048