GENERAL PHYSIOTHERAPY.FISIOTERAPIA GERAL

terça-feira, 21 de julho de 2015

SHORT TERM EFFICACY OF LOW LEVEL LASER THERAPY-KNEE OSTEOARTHRITIS

A randomized placebo-controlled, double-blind clinical trial

Vanessa Ovanessian Fukuda^I; Thiago Yukio Fukuda^II; Márcio Guimarães^III; Silvia Shiwa^III; Bianca Del Cor de Lima^III; Rodrigo Álvaro Brandão Lopes Martins^IV; Raquel Aparecida Casarotto^V; Patrícia Pereira Alfredo^VI; Jan Magnus Bjordal^VII; Patrícia Maria Moraes Barros Fucs^VIII

^IMSc in Health Sciences, School of Medical Sciences, Irmandade da Santa Casa de Misericórdia (ISCMSP), São Paulo, SP, Brazil
^IIAssociate Professor, Physiotherapy Sector, Irmandade da Santa Casa de Misericórdia (ISCMSP), São Paulo, SP, Brazil
^IIIPostgraduate Student, Physiotherapy Sector, Irmandade da Santa Casa de Misericórdia (ISCMSP), São Paulo, SP, Brazil
^IVAssociate Professor, Institute of Biomedical Sciences, University of São Paulo (USP), São Paulo, SP, Brazil
^VAssociate Professor, Physiotherapy Sector, University of São Paulo (USP), São Paulo, SP, Brazil
^VIDoctoral Student in Experimental Physiopathology, School of Medicine, University of São Paulo (USP), São Paulo, SP, Brazil
^VIITitular Professor, Physiotherapy Sector, Bergen University, Norway
^VIIIAssociate Professor, Postgraduate Program on Health Sciences, School of Medical Sciences, Irmandade da Santa Casa de Misericórdia (ISCMSP), São Paulo, SP, Brazil

ABSTRACT

OBJECTIVE: This study was designed to evaluate the short-term efficacy of low-level laser therapy (LLLT) for improving pain and function in patients with knee osteoarthritis.
METHODS: Forty-seven patients with knee osteoarthritis (79 knees), of both genders, participated in this randomized controlled double-blind clinical trial. They were randomly allocated to two groups: laser group with 25 patients (41 knees) and placebo group with 22 patients (38 knees). LLLT was performed three times a week, totaling nine sessions, using a AsGa 904 nm laser with mean power of 60 mW and beam area of 0.5 cm². Nine points were irradiated on the knee, with energy of 3.0 J/point. The placebo group was treated with the same laser device, but with a sealed probe. Evaluations using Lequesne, visual numerical scale (VNS), Timed Up and Go (TUG), goniometry and dynamometry were conducted before the treatment started and after the nine sessions of LLLT.
RESULTS: A significant improvement in pain and function was found in all the assessments applied to the laser group. On comparing the laser group with the placebo group, significant differences were found in the VNS-resting and Lequesne evaluations.
CONCLUSION: Treatment with LLLT improves pain and function over the short term in patients with knee osteoarthritis.

Keyword: Laser Therapy, Low-Level; Osteoarthritis, Knee; Exercise Therapy

INTRODUCTION

Osteoarthritis (OA) is a chronic multifactorial disease that leads to a state of osteochondral insufficiency, in which mechanical overload is one of the main factors predisposing towards osteoarticular lesions. The current concept maintains that OA involves the entire joint complex, including the subchondral bone, menisci, ligaments, periarticular muscles, capsule and synovium^(1,2).

Many factors may be involves in the etiology of OA, such as age, female gender, genetic predisposition, morphological joint abnormalities, obesity, repetitive trauma relating to occupational tasks, post-trauma factors, mechanical stress, joint instability generated through displaced alignment, flaccidity or hypotrophy of joint stabilization elements, and metabolic and endocrine factors^(3,4).

The current therapeutic strategies aim essentially towards pain control, joint function improvement and patient reeducation to minimize the functional incapacity. The recommended treatment should follow an order that consists firstly of non-pharmacological treatment, followed by pharmacological therapy and then, if necessary, a surgical procedure^(2,5). Most international clinical guidelines advocate therapeutic exercises as fundamental for rehabilitation of patients with knee OA, and exercises are also effective for treating chronic joint pain^(6,7).

In addition to kinesiotherapy, certain physical methods such as ultrasound, shortwave, transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS) and low-level laser therapy (LLLT) have been used with analgesic and anti-inflammatory aims^(8-10). These methods are important because they attempt to reduce or avoid the side effects caused by medications, given that use of medications in OA cases implies an increasing risk of hospitalization due to gastrointestinal or cardiovascular disorders⁽¹¹⁾.

LLLT consists of a monochromatic light source without any thermal effect that stimulates reparative properties in human cartilage. Moreover, it has an analgesic effect, although the mechanisms through which this occurs remain uncertain. The suggested mechanisms include: increased mitochondrial ATP and tissue oxygenation, increased levels of neurotransmitters implicated in pain modulation (such as serotonin) and anti-inflammatory effects^(5,12).

One topic that has been much discussed in the literature is the LLLT dose that should be used for treating knee OA, given that while some authors have found good results through applying LLLT, others have not. Hence, controversy surrounds its clinical efficacy and further studies become necessary^(9,13-15).

The aim of the present study was to assess the short-term efficacy of LLLT for pain alleviation and functional improvement among patients with knee OA.

SAMPLE AND METHODS

This study was a double-blind, placebo-controlled randomized clinical trial conducted in the Physiotherapy Sector of the Rehabilitation Service of Irmandade da Santa Casa de Misericórdia de São Paulo (ISCMSP), between July 2008 and February 2010. All the procedures were carried out after obtaining approval from the Research Ethics Committee (protocol no. 112/08). The trial was registered in the Latin American Clinical Trials Register (LATIN-REC) under protocol no. BRA 106.

All the patients were informed about the procedures that would be carried out, and those that agreed signed a free and informed consent statement, in accordance with the norms of National Health Board Resolution 196/96.

SAMPLE

Patients of both sexes aged between 50 and 78 years were included in the study. All of them presented knee pain and reduced functional ability over the preceding three months, and a radiographic examination showing knee OA of grade II, III or IV, according to the classification of Kellgren and Lawrence⁽¹⁶⁾ (Table 1). A total of 53 subjects participated in the first evaluation, but six were excluded because they did not fulfill one of the abovementioned criteria. Thus, 47 outpatients (79 knees) with a diagnosis of knee OA were included, comprising 34 women and 13 men. These individuals were randomly distributed into two groups: 25 patients (41 knees) in the laser group and 22 patients (38 knees) in the placebo group. At the start of the study, the two groups were homogenous (p > 0.05) in relation to age, weight, height and BMI (Table 2).

The criteria for patient exclusion consisted of presentation of any of the following: history of cancer, dementia, neurological deficits (sensory or motor), heart pacemaker, type I or decompensated diabetes, uncontrolled system arterial hypertension, or morbid obesity (BMI > 40)⁽⁴⁾. Furthermore, patients were also excluded if they had made use of antidepressants, anti-inflammatory agents, steroids or tranquillizers over the last six months, or if they presented symptomatic hip OA, acute diseases or other rheumatoid or orthopedic diseases that could interfere with the results, or if they had undergone physiotherapy during the last six months.

METHODS

This clinical trial was conducted by means of random distribution of the subjects into two specific groups (laser and placebo). This distribution was made by a secretary who was not involved in the treatment or in the evaluation, through a draw of sealed opaque envelopes containing the group to which each patient would be allocated. The envelope was taken directly to the therapist, without the patient having access to the result.

The patients in both groups underwent three weeks of treatment with LLLT, consisting of three sessions per week and totaling nine sessions. The equipment used was an Irradia class 3B laser that had been previously measured and calibrated, The pen used was of AsGa type, with a wavelength of 904 nm in the infrared spectrum, at a frequency of 700 Hz, with mean power of 60 mW and peak power of 20 W; 50 seconds per point and beam area of 0.5 cm2. This equipment was produced with two identical pens, of which one was active (laser) and the other was sealed (placebo). These were labeled A and B by the project secretary, and only this person knew the true identifications of the pens. This information was recorded and kept safe in a closed envelope until all the data had been gathered. The pens labeled with the letter A were the laser group and the pens labeled B were the placebo group.

Because this type of laser presents invisible radiation, the therapist was unaware of which group the patient belonged to (blind therapy).

The LLLT was administered in accordance with the recommendations of the World Association of Laser Therapy⁽¹⁷⁾, with regard to choosing the treatment dose per point in the knee OA. Five points were irradiated with LLLT on the medial face of the knee and four points on the lateral face, in the region of the joint capsule and synovial membrane, with energy of 3.0 J per point and total energy of 27.0 J per session.

EVALUATION

The diagram in Figure 1 shows that the patients in this study underwent evaluations at two different times: one before starting the treatment (initial evaluation) and the other at the end of the three weeks of laser application (post-laser evaluation).

At each evaluation time, the patients were examined in relation to pain and function using the following assessments and scales: Timed Up and Go (TUG) test⁽¹⁸⁾, goniometry on knee flexion⁽¹⁹⁾, dynamometry on the quadriceps muscle at 60° of knee flexion⁽²⁰⁾, 11-point visual numerical pain scale (VNPS)⁽²¹⁾ and Lequesne algofunctional questionnaire⁽²²⁾.

The VNPS consisted of a ruler divided into 11 equal parts numbered from 0 to 10, in which 0 corresponded to "no pain" and 10 corresponded to the "worst pain imaginable". This scale was used to evaluate pain during activities of daily living (ADLs) and at rest, in which patients indicated the number corresponding to the intensity of their pain^(21,23).

The Lequesne algofunctional questionnaire for knee OA is an evaluation tool composed of 10 questions on pain, discomfort and function. The sum of the scores is classified as little effect (1 to 4 points), moderate effect (5 to 7 points), severe effect (8 to 10 points), very severe effect (11 to 13 points) and extremely severe effect (greater than or equal to 14 points)^(24,25).

The TUG test assesses physical mobility, balance and the risk of falling among elderly people. The time that patients take to get up from a chair, cross a distance of three meters, come back and sit down on the same chair is measured. Elderly people who complete this in 10 to 20 seconds are at low risk of falling; 20 to 30 seconds, moderate risk; and more than 30 seconds, high risk⁽¹⁸⁾.

The assessment on quadriceps muscle strength using a manual dynamometer (Lafayette^® Instrument Co.) was done using the maximum voluntary isometric contraction (MVIC) of the quadriceps at 60° of lower leg flexion. The patients remained seated on the edge of the bed, with the thigh stabilized, and extension exertion was made. The dynamometer was on the distal portion of the lower leg. Three measurements were made, and the average between them was recorded. The data were then normalized in relation to each patient's weight. The following formula was used for this normalization⁽²⁰⁾:

This manual dynamometer has excellent reproducibility for evaluating quadriceps muscle strength⁽²⁶⁾. This technique has been regarded as being equivalent to using isokinetic dynamometry for this muscle group. It is also an inexpensive technique and is used clinically by rehabilitation specialists⁽²⁷⁾. Prior to the force analyses, a pilot study was conducted on 10 volunteers who were evaluated bilaterally twice, with a one-week interval between assessments. According to the intraclass correlation coefficient, the results obtained showed good reproducibility (ICC = 0.85).

All these evaluations on pain, function, muscle strength and radiographic classification of the knee OA were made by a single blinded examiner, i.e. a professional who was unaware of the group that the patient belonged to.

DATA ANALYSIS

The qualitative variables were presented in terms of absolute and relative frequencies, and the quantitative variables were presented using summary measurements and boxplot graphs. To analyze the demographic data, functional tests and pain levels at the initial evaluation, Student's I test and the chi-square test were used with the aim of ascertaining whether the sample presented homogeneity.

For analyses within the groups, comparing the different evaluation times, the t test for paired data was used. For analyses between groups, Student's t test for parametric data or the Mann-Whitney test for non-parametric data was used. The significance level used in this study was 5%, i.e. p < 0.05 denoted a significant difference. The statistical software used for these data analyses was SPSS (Statistical Package for the Social Sciences), version 13.0.

RESULTS

The initial evaluations on pain and functional ability showed that the two groups were homogenous at the start of the treatment (Table 3).

The data relating the initial and post-laser evaluations are shown in Table 4.

Intragroup analysis on the visual numerical scale data relating to activities of daily living (VNPS for ADLs) showed that in the laser group, the post-laser pain was significantly lower than in the initial evaluation (p < 0.001). In the same analysis, the placebo group did not show any significant improvement in pain in the post-laser evaluation, in relation to the initial evaluation (p < 0.06). No significant differences were found in the comparisons between groups, for the post-laser evaluations (p > 0.10).

In the intragroup VNPS analysis at rest, both groups (laser and placebo) improved significantly in the post-laser evaluations (p < 0.001), in comparison with the initial evaluation. However, in the comparative analysis between the groups, the laser group presented a significant improvement in relation to the placebo group (p < 0.05) in the post-laser evaluation (Table 4).

In intragroup analysis on the results from the Lequesne algofunctional questionnaire, the laser group showed a significant improvement in the post-laser evaluation in relation to the initial evaluation (p < 0.001). In the same analysis, the placebo group did not show any significant improvement in the post-laser evaluation in relation to the initial evaluation (p < 0.10). Thus, in the comparison between groups, the laser group presented a significant improvement in relation to the placebo group (p < 0.05) in the post-laser evaluation (Table 4).

In the goniometry evaluation on knee flexion in the intragroup analysis, the laser group showed a significant improvement in the post-laser evaluation in relation to the initial evaluation (p < 0.001). In the same analysis, the placebo group did not show any significant improvement in the post-laser evaluation (p < 0.06). In relation to the comparative analysis between groups, there was no difference in the post-laser evaluations (p > 0.50) (Table 4).

Intragroup analysis on the dynamometry data showed that both groups had significant improvements in the post-laser analysis, in relation to the initial evaluation (p < 0.001). In the comparative analysis between the groups, there was no difference in the post-laser evaluations (p > 0.60) (Table 4).

Intragroup analysis on the TUG test in the laser group showed that there was a significant improvement in the post-laser evaluation, in relation to the initial evaluation (p < 0.002). An improvement was also found in the placebo group, in the post-laser evaluation (p > 0.60) (Table 4).

DISCUSSION

This was a placebo-controlled double-blind clinical trial with random distribution that had the aim of evaluating the effect of LLLT for pain alleviation and functional improvement among patients with knee OA. The results obtained showed that application of infrared AsGa laser with final energy of 3.0 J per point could be an important auxiliary tool for treating this osteoarticular abnormality. Since this is a relatively common disease among adults and elderly people, especially because of increased life expectancy among the population, many studies have been conducted on OA, with the aim of finding effective resources for pain relief and improved quality of life for these patients^(3,28). It was decided to study this population because of the high demand for treatment of impaired knee joints. LLLT is a widely used resource in clinics, with well-established therapeutic results⁽²⁹⁾, but in relation specifically to knee OA, the results remain controversial^(9,14).

Low-level AsGa laser in the infrared spectrum was used because this has deeper penetration than visible red light does^(30,31). Thus, it can reach all the periarticular structures involved in OA and probably acts as an analgesic, an anti-inflammatory agent in relation to reactive synovitis and a reparative agent for cartilaginous tissue^(32-35).

The pain and function assessments were conducted using validated questionnaires that have been widely used in the literature, in Brazil and worldwide, such as the Lequesne algofunctional questionnaire, visual numerical pain scale (VNPS), knee flexion goniometry, quadriceps muscle strength dynamometry at 60 degrees of knee flexion and TUG functional test. Knee extension goniometry was also performed, but it was decided not to add this to the study because some patients presented an extension deficit due to bone blockage, which is a consequence of the natural evolution of the disease, thus making it impossible to compare the likely gains in range of motion after using LLLT and exercises. It was decided to study muscle strength only using the quadriceps because this muscle group is the one most affected by arthrogenic inhibition and has an important dynamic stabilization function in relation to the knee joint^(36,37).

Several progressive and degenerative diseases have been effectively treated by means of LLLT^(12,38,39), but there is controversy regarding the results from studies analyzing pain and function among patients with knee OA, mainly because of the variations in the methods used. In the present clinical trial, care was taken to follow the WALT recommendations⁽⁴⁰⁾ regarding how to conduct a clinical trial with LLLT, and care was taken to report all the parameters used in the study. Because some important data was not reported in some studies, such as wavelength, treatment duration, final energy, application method, mean power, duration of application and beam area, meta-analyses have been unable to reach conclusions regarding the ideal parameters for LLLT⁽³⁸⁾.

In the present study, pain relief and functional improvement were achieved in the laser group after nine LLLT sessions using an AsGa laser with wavelength of 904 nm, frequency of 700 Hz, mean power of 60 mW, peak power of 20 W, beam area of 0.5 cm2, application time per point of 50 seconds, dose of 3.0 J and energy density of 6.0 J/cm2 per point. In comparison with the placebo group, the laser group showed significant differences in the VNPS evaluation at rest and the Lequesne algofunctional questionnaire. The present study is corroborated by a double-blind randomized controlled clinical trial by Gur et al⁽¹³⁾, in which 90 patients were distributed into three groups: group I, with 3.0 J; group II, with 2.0 J; and a placebo group. Their study used laser of 904 nm, beam area of 1 cm2 and mean power of 10 and 11.2 mW for five and three minutes of application. In association with this, isometric contraction exercises were performed on the quadriceps, in 10 sessions over two weeks, from which significant improvements in pain, function and quality of life were found among patients with knee OA. With regard to dose, the group with 3.0 J showed a tendency to be better than the group with 2.0 J, but without any statistical difference.

As mentioned earlier, the ideal energy dose has still not been well established, although it has been observed that doses greater than 3.0 J seem to present better results. In clinical trials conducted in accordance with the WALT recommendations, Hegedus et al⁽⁹⁾ and Montes-Molina et al⁽¹⁵⁾ used laser of 830 nm with mean power of 50 and 100 mW, respectively, and a dose of 6.0 J per point, and obtained effective results regarding pain relief and improvement of microcirculation in the irradiated area. Their data are concordant with the findings of the present study, which found positive effects in the laser group with a dose of 3.0 J. Another clinical trial, albeit not double-blind, used a dose of 3.0 J in one group and 1.5 J in the other, with an AsGaAl laser of 830 nm and mean power of 50 mW, but did not find any significant improvement in pain. This may be related to the area of laser application: directly at the painful points and not around the joint capsule or synovial membrane⁽¹⁴⁾.

Another two clinical trials on LLLT also did not find good results. One of these was the study by Dominguez-Carrilho⁽¹⁰⁾, and that result was probably due to the low energy density used (0.5 J/cm2). Moreover, because of lack of data, it was not possible to calculate the final energy distributed to the tissue. In the study by Bülow et al⁽⁴¹⁾, a laser of 830 nm and mean power of 25 mW was used, with doses of 1.5 to 4.5 J. In total, there were 15 minutes of irradiation per session, thus giving a total dose per treatment of 22.5 J, which was distributed as an average of 2.5 J per point. Thus, these non-significant LLLT results can be explained by the dose of less than 3.0 J and also by the application at pain points and not directly to the periarticular soft tissues. Application of laser to the region of the joint capsule and synovium has been advised by some researchers, like in the systematic review by Bjordal et al⁽²⁹⁾, which showed that application in this region significantly reduced the pain and improved the overall state of health of patients with chronic joint pain. WALT⁽¹⁷⁾ also advised this form of application. Based on this information, the applications in the present study had the aim of diminishing or controlling reactive synovitis in knees affected by OA.

The exact effects from using LLLT remain uncertain. Some explanations can be found in different experimental studies, which suggest that LLLT has an anti-inflammatory, analgesic and reparative effect. In a meta-analysis, Brosseau et al⁽³⁸⁾ stated that the reduction in pain through using LLLT might be due to mechanisms such as physiological effects mediated by photochemical actions at cellular level in animal or human tissue, and through increased levels of the neurotransmitters implicated in pain modulation, such as serotonin. Some researchers have also concluded that LLLT has an effect on joint cartilage regeneration, achieved through proliferation of chondrocytes and synthesis and secretion of extracellular matrix^(32,34). Through LLLT, there is an improvement in local circulation, which leads to reduced edema and improved tissue oxygenation, which consequently may result in pain alleviation⁽⁹⁾.

In the literature, it has been well established that physical exercise is the most important resource for conservative treatment of knee OA, since it achieves pain reduction and functional improvement among these patients^(7,42). Thus, it can be seen that some studies have presented good results through combining LLLT with exercises, especially for quadriceps strengthening, from the outset of the treatment^(13,15). The exercises can be done under supervision by a physiotherapist individually or in groups, or through a home-based program. The important point, according to the meta-analysis by Fransen and McConnell⁽⁷⁾, is the frequency, which should be greater than 12 sessions of exercises and guidance. This approach is included in approximately 98% of physiotherapists' management of patients with knee OA⁽⁴³⁾.

The physical resource used in the present study may be an important adjunct tool, especially if associated with exercises for conservative treatment of knee OA, and especially because it does not present the adverse effects usually encountered with anti-inflammatory and analgesic medications.

CONCLUSIONS

After assessment of the data obtained in this study, we can conclude that the treatment with low-level laser alleviated pain and improved functional ability over the short term, among patients with knee OA.

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EFICÁCIA A CURTO PRAZO-LAZER BAIXA INTENSIDADE-OSTEOARTRITE JOELHO

LASER NA OSTEOARTRITE DE JOELHO

Eficácia a curto prazo do laser de baixa intensidade em pacientes com osteoartrite do joelho: ensaio clínico aleatório, placebo-controlado e duplo-cego

Short-term efficacy of low-level laser therapy in patients with knee osteoarthritis: a randomized placebo-controlled, double-blind clinical trial

^IMestre em Ciências da Saúde, Faculdade de Ciências Médicas - Irmandade da Santa Casa de Misericórdia (FCMSCSP) - São Paulo, SP, Brasil
^IIProfessor Associado, Setor de Fisioterapia, Irmandade da Santa Casa de Misericórdia (ISCMSP) - São Paulo, SP, Brasil
^IIIPós-Graduando, Setor de Fisioterapia, Irmandade da Santa Casa de Misericórdia (ISCMSP) - São Paulo, SP, Brasil
^IVProfessor Associado, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo (ICBUSP) - São Paulo, SP, Brasil
^VProfessora Associada, Setor de Fisioterapia, Universidade de São Paulo (USP) - São Paulo, SP, Brasil
^VIDoutoranda em Fisiopatologia Experimental, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo (FMUSP) - São Paulo, SP, Brasil
^VIIProfessor Titular, Setor de Fisioterapia - Bergen University, Noruega^VIIIProfessora Associada, Pós-Graduação em Ciências da Saúde - Faculdade de Ciências Médicas - Irmandade da Santa Casa de Misericórdia (FCMSCSP) - São Paulo, SP, Brasil

RESUMO

OBJETIVO: Este estudo foi designado para avaliar a eficácia a curto prazo da laserterapia de baixa intensidade (LBI) na melhora da dor e função em pacientes portadores de osteoartrite (OA) do joelho.
MÉTODOS: Participaram deste ensaio clínico aleatório, duplo-cego e controlado 47 pacientes (79 joelhos) de ambos os sexos portadores de OA do joelho, que foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos; grupo laser com 25 pacientes (41 joelhos) e grupo placebo com 22 pacientes (38 joelhos). A LBI foi realizada três vezes por semana totalizando nove sessões, com uso do laser AsGa de 904nm, 60mW de potência média e 0,5cm² de área do feixe, sendo irradiados nove pontos no joelho com energia de 3,0J por ponto. O grupo placebo foi tratado com o mesmo aparelho de laser, porém com uma caneta selada. As avaliações Lequesne, escala visual numérica (EVN), Timed Up and Go (TUG), goniometria e dinamometria foram realizadas antes do início do tratamento e após as nove sessões da LBI.
RESULTADOS: Foi encontrada melhora significante da dor e função para todas as avaliações aplicadas no grupo laser. Quando comparado o grupo laser ao grupo placebo encontrou-se diferença significante para as avaliações EVN-Repouso e Lequesne.
CONCLUSÃO: O tratamento com a LBI melhora a dor e função a curto prazo de pacientes portadores de OA do joelho.

Descritores: Terapia a Laser de Baixa Intensidade; Osteoartrite do Joelho; Terapia por Exercício

ABSTRACT

Keywords: Laser Therapy, Low-Level; Osteoarthritis, Knee; Exercise Therapy

INTRODUÇÃO

A osteoartrite (OA) é uma doença crônica e multifatorial, que leva a um estado de insuficiência osteocondral, onde a sobrecarga mecânica é um dos principais fatores que predispõe à lesão osteoarticular. O conceito atual sustenta que a OA envolve todo o complexo articular, incluindo o osso subcondral, meniscos, ligamentos, músculos periarticulares, cápsula e sinóvia^(1,2).

Muitos fatores podem estar envolvidos na etiologia da OA, como idade, gênero feminino, predisposição genética, alterações morfológicas da articulação, obesidade, traumas repetitivos relacionado a tarefas ocupacionais, pós-traumas, estresse mecânico, instabilidade articular gerada por desvio de alinhamento, flacidez ou hipotrofia dos elementos estabilizadores da articulação, bem como fatores metabólicos e endócrinos^(3,4).

Atuais estratégias terapêuticas estão sendo traçadas essencialmente para: controle da dor, melhora da função articular e reeducação do paciente, assim, minimizando a incapacidade funcional. O tratamento recomendado deve seguir uma ordem que consiste primeiro em tratamento não farmacológico, depois terapia farmacológica e, então, caso necessário, procedimento cirúrgico^(2,5). A maioria das diretrizes clínicas internacionais defende exercícios terapêuticos como primordiais na reabilitação de pacientes com OA do joelho, sendo eficaz na dor articular crônica^(6,7).

Além do tratamento cinesioterápico, alguns recursos físicos, tais como, ultrassom, ondas curtas, estimulação elétrica nervosa transcutânea (TENS) e laser de baixa intensidade vêm sendo utilizados com objetivos analgésicos e anti-inflamatórios^(8-10). A importância destes recursos baseia-se na tentativa de reduzir ou evitar os efeitos colaterais causados pelos medicamentos, pois o uso destes na OA lidera um risco crescente de hospitalização por distúrbio gastrointestinal ou cardiovascular⁽¹¹⁾.

O laser de baixa intensidade é uma fonte de luz monocromática, tendo um efeito não térmico e estimula propriedades reparadoras da cartilagem em seres humanos. Além disso, a laserterapia de baixa intensidade (LBI) tem efeito analgésico, porém os mecanismos pelos quais isso ocorre permanecem incertos. Alguns dos mecanismos sugeridos são: aumento de ATP mitocondrial e oxigenação tecidual, aumento de neurotransmissores implicados na modulação da dor como a serotonina e efeitos anti-inflamatórios^(5,12).

Um assunto muito discutido na literatura é a dose a ser utilizada para o tratamento da OA do joelho com a LBI, pois alguns autores encontraram bons resultados com a aplicação da LBI e outros não, por isso a eficácia clínica é controversa e mais estudos se fazem necessários^(9,13-15).

No entanto, o presente estudo teve como objetivo avaliar a eficácia a curto prazo da LBI na melhora da dor e função em pacientes portadores de OA do joelho.

CASUÍSTICA E MÉTODOS

Este estudo foi um ensaio clínico aleatório, placebo- controlado e duplo-cego realizado no período de julho de 2008 a fevereiro de 2010, no Setor de Fisioterapia - Serviço de Reabilitação da Irmandade da Santa Casa de Misericórdia de São Paulo (ISCMSP). Todos os procedimentos foram realizados após aprovação pelo Comitê de Ética em Pesquisa sob protocolo nº 112/08 e registrado no Latin American Clinical Trials Register (LATIN-REC) sob protocolo BRA 106.

Todos os pacientes foram informados dos procedimentos que seriam realizados, e os que concordaram, assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido, de acordo com as normas do Conselho Nacional de Saúde, Resolução 196/96.

CASUÍSTICA

Foram incluídos no estudo pacientes de ambos os sexos, com idade entre 50 e 78 anos, apresentando dor no joelho, redução funcional nos últimos três meses e exame radiográfico evidenciando OA do joelho graus II, III ou IV, segundo classificação de Kellgren e Lawrence⁽¹⁶⁾ (Tabela 1). Um total de 53 sujeitos participaram da primeira avaliação, porém seis foram excluídos por não se enquadrarem em um dos critérios acima. Foram incluídos então 47 pacientes (79 joelhos) ambulatoriais com diagnóstico de OA do joelho, sendo 34 mulheres e 13 homens que foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos: 25 pacientes (41 joelhos) no grupo laser e 22 pacientes (38 joelhos) no grupo placebo. Os dois grupos iniciaram o estudo apresentando homogeneidade (p > 0,05) em relação à idade, peso, altura e IMC (Tabela 2).

Como critérios de exclusão: pacientes que apresentaram história de câncer, demência, déficits neurológicos (sensorial ou motor), marca-passo cardíaco, diabetes do tipo I ou descompensada, hipertensão arterial sistêmica não controlada e obesidade mórbida, ou seja, IMC igual ou superior a 40⁽⁴⁾. Além disso, também foram excluídos pacientes que faziam uso de antidepressivos, anti-inflamatórios esteroides nos últimos seis meses ou tranquilizantes, portadores de OA do quadril sintomáticos, doenças agudas, outras doenças reumatoides ou ortopédicas que pudessem interferir nos resultados e realização de fisioterapia nos últimos seis meses.

MÉTODOS

Este ensaio clínico foi conduzido por uma distribuição aleatória dos sujeitos em dois grupos específicos (laser e placebo) realizado por um secretário que não estava envolvido no tratamento e na avaliação. Esta distribuição foi feita por sorteio de envelopes selados e opacos, contendo o grupo em que cada paciente seria alocado. O envelope era levado diretamente ao terapeuta, sem que o paciente tivesse acesso ao resultado.

Os pacientes de ambos os grupos foram submetidos a três semanas de tratamento com LBI, sendo três sessões por semana, totalizando nove sessões. O equipamento utilizado foi o laser Irradia classe 3B, previamente aferido e calibrado, a caneta usada foi de AsGa com comprimento de onda de 904nm no espectro de luz no infravermelho, frequência de 700Hz, potência média de 60mW com potência de pico de 20W, 50 segundos por ponto e área do feixe de 0,5cm². Este equipamento foi produzido com duas canetas idênticas, sendo uma delas ativa (laser) e a outra selada (placebo). Estas foram etiquetadas em A e B pelo secretário do projeto, sendo este o único que sabia a identificação verdadeira das canetas. Esta informação foi registrada e guardada em um envelope fechado até que todos os dados fossem coletados. A caneta etiquetada com a letra A correspondeu ao grupo laser e a caneta B ao grupo placebo.

O fato de o laser apresentar luz invisível viabilizou que o terapeuta não tivesse conhecimento a qual grupo o paciente pertencia (terapeuta cego).

Para a LBI, foram seguidas as recomendações da World Association of Laser Therapy⁽¹⁷⁾ quanto à escolha da dose de tratamento por ponto na OA do joelho. Foram irradiados cinco pontos da LBI na face medial e quatro pontos na face lateral do joelho, na região da cápsula articular e membrana sinovial, com energia de 3,0J por ponto e energia total de 27,0J por sessão.

AVALIAÇÃO

De acordo com o diagrama (Figura 1) é possível observar que os pacientes deste estudo foram submetidos a dois momentos diferentes de avaliações: uma antes do início do tratamento (avaliação inicial) e outra ao final das três semanas de aplicação do laser (avaliação pós-laser).

Em cada momento da avaliação, os pacientes foram examinados em relação à dor e função com as seguintes avaliações e escalas: teste Timed Up and Go - TUG⁽¹⁸⁾, goniometria de flexão do joelho⁽¹⁹⁾, dinamometria do músculo quadríceps a 60° de flexão do joelho⁽²⁰⁾, escala visual numérica de dor de 11 pontos - EVN⁽²¹⁾ e Questionário Algofuncional de Lequesne⁽²²⁾.

A EVN consiste de uma régua dividida em 11 partes iguais, numeradas de 0 a 10, onde 0 corresponde a "sem dor" e 10 corresponde a "pior dor imaginável". Essa escala foi utilizada para avaliar a dor durante as atividades de vida diária (AVDs) e repouso, na qual o paciente assinalava o número que correspondia à intensidade da sua dor^(21,23).

O Questionário Algofuncional de Lequesne para osteoartrite do joelho é uma ferramenta de avaliação composta por 10 questões sobre dor, desconforto e função: em que a soma da pontuação demonstra pouco acometimento (1 a 4 pontos), moderada (5 a 7 pontos), grave (8 a 10 pontos), muito grave (11 a 13 pontos) e extremamente grave (igual ou maior que 14 pontos)^(24,25).

O TUG avalia a mobilidade física, o equilíbrio e o risco de quedas em idosos. É cronometrado o tempo que o paciente leva para levantar de uma cadeira, percorrer um percurso de três metros, caminhar de volta e sentar-se na mesma cadeira. O idoso que percorre esse percurso entre 10 a 20 segundos representa um pequeno risco, de 20 a 30 segundos um risco moderado e acima de 30 segundos alto risco de queda⁽¹⁸⁾.

A avaliação da força muscular do quadríceps com uso de dinamômetro manual da marca Lafayette^® Instrument, Co., foi feita por contração isométrica voluntária máxima (CIVM) do quadríceps a 60° de flexão da perna. Os pacientes permaneceram na posição sentada na maca com coxa estabilizada e realizaram força de extensão, sendo o dinamômetro mantido na região distal da perna. Foram realizadas três mensurações, sendo considerada a média entre elas, seguidas de normalização dos dados em relação ao peso do paciente. Para esta normalização foi utilizada a fórmula⁽²⁰⁾:

Este dinamômetro manual tem excelente reprodutibilidade para avaliação da força muscular do quadríceps⁽²⁶⁾. Esta técnica foi considerada equivalente ao uso do dinamômetro isocinético para este grupo muscular, sendo também de baixo custo e usado clinicamente por especialistas da área de reabilitação⁽²⁷⁾. Previamente às análises de força, um estudo piloto foi conduzido com 10 voluntários, os quais foram avaliados bilateralmente por duas vezes com intervalo de uma semana. Segundo o índice de correlação intraclasse, os resultados obtidos mostraram boa reprodutibilidade (ICC = 0,85).

Todas estas avaliações de dor, função, força muscular e classificação radiográfica da OA do joelho foram realizadas por um único examinador cego, ou seja, profissional que não tinha conhecimento do grupo ao qual o paciente pertencia.

ANÁLISE DOS DADOS

As variáveis qualitativas foram apresentadas em termos de frequências absolutas e relativas, e as variáveis quantitativas foram apresentadas através de algumas medidas resumo e através de gráficos do tipo boxplot. Para análise dos dados demográficos, testes funcionais e dor na avaliação inicial foi utilizado o teste t deStudent e teste do Qui-quadrado com objetivo de observar homogeneidade da amostra.

Em relação à análise intragrupo comparando os diferentes momentos de avaliação, foi utilizado teste t para dados pareados. Na análise intergrupos foi realizado teste t de Student para dados paramétricos ou teste de Mann-Whitney para dados não paramétricos. O nível de significância adotado neste estudo foi de 5%, ou seja, p < 0,05 (diferença significante). O programa estatístico utilizado para análise dos dados foi o SPSS (Statistical Package for Social Sciences) versão 13.0.

RESULTADOS

As avaliações iniciais para todos os testes funcionais e dor seguiram padrões de homogeneidade entre os grupos no início do tratamento (Tabela 3).

A seguir, todos os dados referentes às avaliações iniciais e pós-laser (Tabela 4).

Em relação à análise intragrupo dos dados da escala visual numérica durante atividades da vida diária (EVN-AVD), o grupo laser mostrou diminuição significante da dor nas avaliações pós-laser em relação à avaliação inicial (p < 0,001). Nesta mesma análise, o grupo placebo não mostrou melhora significante da dor na avaliação pós-laser em relação à inicial (p < 0,06). Não foram encontradas diferenças significantes nas comparações intergrupos para as avaliações pós-laser (p > 0,10).

Já na análise intragrupo da EVN durante repouso (EVN-Repouso), ambos os grupos (laser e placebo) melhoraram significantemente nas avaliações pós-laser (p < 0,001) quando comparados à avaliação inicial. Entretanto, na avaliação comparativa intergrupo, o grupo laser apresentou melhora significante em relação ao grupo placebo (p < 0,05) na avaliação pós-laser (Tabela 4).

Como resultado do Questionário Algofuncional de Lequesne em relação à análise intragrupo, o grupo laser mostrou melhora significante na avaliação pós-laser em relação à avaliação inicial (p < 0,001). Nesta mesma análise, o grupo placebo não mostrou melhora significante na avaliação pós-laser em relação à inicial (p < 0,10). Portanto, na avaliação comparativa intergrupo, o grupo laser apresentou melhora significante em relação ao grupo placebo (p < 0,05) na avaliação pós-laser (Tabela 4).

Na avaliação da goniometria de flexão do joelho na análise intragrupo, o grupo laser mostrou melhora significante na avaliação pós-laser em relação à avaliação inicial (p < 0,001). Nesta mesma análise, o grupo placebo não mostrou melhora significante na avaliação pós-laser (p < 0,06). Em relação à avaliação comparativa intergrupo não houve diferença para as avaliações pós-laser (p > 0,50) (Tabela 4).

Após análise intragrupo da dinamometria encontrou-se melhora significante em ambos os grupos na avaliação pós-laser em relação à avaliação inicial (p < 0,001). Em relação à avaliação comparativa intergrupo não houve diferença para a avaliação pós-laser (p > 0,60) (Tabela 4).

Foi encontrada após análise intragrupo do teste TUG no grupo laser melhora significante na avaliação pós-laser em relação à avaliação inicial (p < 0,002) e, para o grupo placebo, essa melhora também foi encontrada (p < 0,02). Na avaliação intergrupo não houve diferença para avaliação pós-laser (p > 0,60) (Tabela 4).

DISCUSSÃO

Este foi um ensaio clínico duplo-cego placebo-controlado com distribuição aleatória que teve como objetivo avaliar o efeito da LBI na melhora da dor e função em pacientes portadores de OA do joelho. Os resultados obtidos mostraram que a aplicação do laser AsGa infravermelho com energia final de 3,0J por ponto pode ser uma importante ferramenta auxiliar no tratamento desta alteração osteoarticular. Por ser uma doença relativamente comum em adultos e idosos, principalmente devido ao aumento da expectativa de vida da população, muitos estudos em OA vem sendo realizados com o intuito de encontrar recursos eficazes para alívio da dor e melhora da qualidade de vida desses pacientes^(3,28). A opção deste trabalho em estudar essa população foi devida à alta demanda de acometimento da articulação do joelho. A LBI é um recurso amplamente utilizado por clínicos com resultados terapêuticos bem estabelecidos⁽²⁹⁾; porém, no que se refere especificamente à OA do joelho, os resultados permanecem controversos^(9,14).

Foi utilizado o laser AsGa de baixa intensidade no espectro de luz no infravermelho por ter uma maior profundidade de penetração em relação ao vermelho^(30,31), podendo assim atingir todas as estruturas periarticulares envolvidas na OA e provavelmente atuar de forma analgésica, anti-inflamatória na sinovite reativa e reparadora no tecido cartilaginoso^(32-35).

As avaliações de dor e função foram realizadas por questionários validados e amplamente utilizados na literatura nacional e internacional como o Questionário Algofuncional de Lequesne, escala visual numérica de dor (EVN), goniometria de flexão do joelho, dinamometria de força do músculo quadríceps a 60 graus de flexão do joelho e teste funcional TUG. A goniometria de extensão do joelho também foi realizada, porém se optou por não acrescentar no estudo, pois alguns pacientes apresentaram déficit de extensão por bloqueio ósseo, consequência da evolução natural da doença, impossibilitando assim a comparação do provável ganho de ADM após o uso da LBI e exercícios. Já a opção de se estudar a força muscular apenas do quadríceps se deu por este grupo muscular ser o mais afetado pela inibição artrogênica e pela importante função de estabilização dinâmica da articulação do joelho^(36,37).

Várias doenças degenerativas e progressivas têm sido tratadas de forma efetiva com a LBI^(12,38,39), porém os estudos que analisam a melhora da dor e da função nos pacientes com OA do joelho apresentam resultados controversos principalmente pela variação dos métodos empregados. Neste ensaio clínico houve a preocupação de seguir as recomendações da WALT⁽⁴⁰⁾ de como conduzir um ensaio clínico com LBI e de relatar todos os parâmetros usados no estudo. Devido à falta de alguns dados importantes nos estudos, como comprimento de onda, duração do tratamento, energia final, modo de aplicação, potência média, tempo de aplicação e área do feixe, meta-análises não conseguem concluir os parâmetros ideais da LBI⁽³⁸⁾.

No presente estudo foi encontrado alívio da dor e melhora da função após nove sessões com LBI no grupo laser com uso do laser AsGa com comprimento de onda igual a 904nm, 700Hz de frequência, 60mW de potência média, 20W de potência de pico, área do feixe de 0,5cm², 50 segundos de aplicação por ponto e dose de 3,0J com densidade de energia igual a 6,0J/cm² por ponto. Porém, quando comparado ao grupo placebo, o grupo laser obteve diferença significante para as avaliações EVN-Repouso e Questionário Algofuncional de Lequesne. Corroborando com este estudo, Gur et al⁽¹³⁾, em um ensaio clínico aleatório duplo-cego e controlado, distribuíram 90 pacientes em três grupos: grupo I, com 3,0J; grupo II, com 2,0J; e grupo placebo, em que utilizaram laser com 904nm, área do feixe de 1cm², potência média de 10 e 11,2mW por cinco e três minutos de aplicação. Foi realizada associação de exercícios de contração isométrica do quadríceps em 10 sessões por duas semanas, na qual encontraram melhora significante da dor, função e qualidade de vida dos pacientes com OA do joelho. Em relação à dose, o grupo com 3,0J mostrou tendência a melhora quando comparado ao grupo com 2,0J, porém sem diferença estatística.

A dose ideal de energia, como já foi citado, ainda não está bem estabelecida, porém foi observado que doses acima de 3,0J parecem apresentar melhores resultados. Hegedus et al⁽⁹⁾ e Montes-Molina et al⁽¹⁵⁾, por meio de ensaio clínico de acordo com as recomendações da WALT, utilizaram laser de 830nm com potência média de 50 e 100mW, respectivamente, com dose de 6,0J por ponto, encontrando resultados efetivos no alívio da dor e melhora da microcirculação na área irradiada. Estes dados estão de acordo com o presente estudo que com dose de 3,0J apresentou efeitos positivos no grupo laser. Outro ensaio clínico, porém não duplo-cego, utilizou em um grupo dose de 3,0J e no outro grupo dose de 1,5J, com laser AsGaAl de 830nm e 50mW de potência média, porém não foi encontrada melhora significante da dor. Este fato pode ser relacionado à área de aplicação do laser diretamente nos pontos dolorosos e não ao redor da cápsula articular ou membrana sinovial⁽¹⁴⁾.

Outros dois ensaios clínicos com LBI também não encontraram bons resultados. Um deles foi o estudo de Dominguez-Carrilho⁽¹⁰⁾, que tal resultado ocorreu provavelmente devido à baixa densidade de energia utilizada de 0,5J/cm² e, pela falta de dados, não foi possível calcular a energia final distribuída ao tecido. Já no estudo de Bülow et al⁽⁴¹⁾, foi utilizado o laser com 830nm e 25mW de potência média, com doses de 1,5 a 4,5J. No total foram 15 minutos de irradiação por sessão obtendo uma dose total por tratamento de 22,5J, sendo distribuído pontualmente em média 2,5J. Portanto, estes resultados não expressivos da LBI podem ser explicados pela dose menor que 3,0J e pela aplicação ter sido realizada novamente nos pontos de dor e não diretamente aos tecidos moles periarticulares. A aplicação do laser na região da cápsula articular e sinóvia vem sendo orientada por alguns pesquisadores, como na revisão sistemática de Bjordal et al⁽²⁹⁾, que mostraram que aplicação nessa região reduz significantemente a dor e melhora o estado de saúde global dos pacientes com dor articular crônica, como também a WALT⁽¹⁷⁾ orienta esta forma de aplicação. Baseada nestas informações, a aplicação no presente estudo objetivou diminuir ou controlar a sinovite reativa do joelho acometido por OA.

Os exatos efeitos do uso da LBI permanecem incertos. Algumas explicações são encontradas em diferentes estudos experimentais que sugerem que a LBI tenha efeito anti-inflamatório, analgésico e reparador. Brosseauet al⁽³⁸⁾, por meio de uma meta-análise, expressaram que a redução da dor com uso da LBI pode ser devida a alguns mecanismos como efeitos fisiológicos mediados por ações fotoquímicas em nível celular de tecido animal ou humano e por meio do aumento de neurotransmissores implicados na modulação da dor como a serotonina. Alguns pesquisadores concluíram também que a LBI tem efeito de regeneração da cartilagem articular conseguida pela proliferação de condrócitos, síntese e secreção de matriz extracelular^(32,34). Com a LBI ocorre a melhora da circulação local que leva à redução de edema e melhor oxigenação tecidual, podendo, consequentemente, resultar no alívio da dor⁽⁹⁾.

Na literatura já está bem estabelecido que o exercício físico é o recurso mais importante no tratamento conservador da OA do joelho por alcançar a redução da dor e melhora funcional destes pacientes^(7,42). Foi observado então que alguns estudos apresentaram bons resultados associando a LBI com exercícios principalmente de fortalecimento do quadríceps desde o início do tratamento^(13,15). Os exercícios podem ser feitos com supervisão de um fisioterapeuta individualmente, em grupo ou por meio de um programa domiciliar. O importante, de acordo com a meta-análise de Fransen e McConnell⁽⁷⁾, é a frequência, devendo ser superior a 12 sessões de exercícios e orientações. Tal recurso está presente em aproximadamente 98% da conduta dos fisioterapeutas para pacientes com OA do joelho⁽⁴³⁾.

O recurso físico utilizado neste estudo pode ser uma importante ferramenta adjunta, principalmente se associada a exercícios no tratamento conservador da OA do joelho e especialmente por não apresentar efeitos adversos como normalmente se encontra com medicações anti-inflamatórias e analgésicas.

CONCLUSÕES

Após avaliação dos dados obtidos neste estudo, podemos concluir que o tratamento com LBI melhora a dor e a função a curto prazo em pacientes portadores de OA do joelho.

REFERÊNCIAS