Influencia de la carga aplicada sobre bastones de antebrazo en parámetros cinemáticos durante la marcha asistida en sujetos sanos

Raquel Sobrino Sánchez TESIS DOCTORAL 2013-2017 Departamento de Fisioterapia Facultad de Enfermería, Fisioterapia y Podología Universidad de Sevilla INFLUENCIA DE LA CARGA APLICADA SOBRE BASTONES DE ANTEBRAZO EN PARÁMETROS CINEMÁTICOS DURANTE LA MARCHA ASISTIDA EN SUJETOS SANOS Raquel Sobrino Sánchez DIRECTORAS: Prof. Dra. Dña. Gema Chamorro Moriana Prof. Dra. Dña. Raquel Chillón Martínez Prof. Dra. Dña. Carmen Suárez Serrano Raquel Sobrino Sánchez A mi abuela Antonia, Por enseñarme a levantarme. Raquel Sobrino Sánchez AGRADECIMIENTOS. Mi camino hacia la investigación no existiría sin la inspiración que han sido para mí la Dña. Rosa Giménez y la Dra. Dña. Raquel Chillón. Raquel, gracias por tu confianza y apoyo incondicional. Gracias a la Dra. Dña. Carmen Suárez por enseñarme la puerta hacia la investigación con templanza y amabilidad, al Dr. D. José Jesús Jiménez por abrirme esa puerta con generosidad y bondad, y a la Dra. Dña. Gema Chamorro por mantenerla abierta con responsabilidad, dedicación y tesón. Porque en este camino no soy nadie sin mi familia, gracias, muchas gracias. A mi hermano Jesús por sus consejos sobre el mundo, por escucharme siempre que lo he necesitado y por sacarme una sonrisa, que siempre sanaba mi alma. A mis padres, por creer en mí y animarme siempre a luchar para continuar con fuerza. Papá “vivan los códigos”. A mi tía Isa y Mª Ángeles por sus palabras de aliento, por su cariño y por hacerme sentir en “casa” para desconectar después de un día duro. Y a mi prima Iris, sin su trabajo e interés esta investigación no existiría. En este camino no hay meta sin sacrificio, sin poder dedicarle tiempo a muchas personas, por eso quisiera agradecer a todos mis amigos su paciencia y afecto durante todos estos años. A Luisma, Victor, Maribel, Diana, Zaida, Marisol, Vanesa, Patri, Lola, Lui, May, Lorena, Mª Paz, Peluki, Rafa, Carmen, Rafi, José María, Lucrecia, Paquito y a tantos otros que sabéis que formáis parte mi vida, gracias. Al Departamento de Ingeniería Mecánica de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla por su apreciable colaboración y facilitarme el uso de sus instalaciones para el desempeño de este proyecto, en especial al Dr. D. Joaquín Ojeda y a Dra. Dña. Juana M. Mayo. Al Dr. D. Pablo Floria, por devolverle el “aire a mis pulmones”, por escucharme y guiarme “como si me conociera de hace tiempo” cuando no encontraba la salida, y por llenarme de esperanza. Raquel Sobrino Sánchez ÍNDICE. 1. INTRODUCCIÓN. ........................................................................................... 1 1.1 PLANTEMIENTO DEL PROBLEMA. ........................................................ 2 1.2 JUSTIFICACIÓN. ....................................................................................... 4 2. MARCO TEÓRICO. ........................................................................................ 7 2.1 LA MARCHA EN EL SER HUMANO. ....................................................... 8 2.1.1 Conceptos básicos. ........................................................................ 10 2.1.2 Mecanismos de optimización. ....................................................... 17 2.2 LA MARCHA ASISTIDA. ........................................................................ 19 2.2.1 Ayudas a la marcha asistida. ......................................................... 21 2.2.1.1 Bastones de antebrazo. ............................................................ 23 2.2.2 Concepto de carga y descarga. ...................................................... 28 2.2.3 Biomecánica de la cabeza, tronco y pelvis. .................................... 33 2.2.4 Importancia en Fisioterapia. .......................................................... 39 2.3 METODOLOGÍA Y ANÁLISIS DE LA MARCHA ASISTIDA EN CIENCIAS DE LA SALUD. ............................................................... 43 2.3.1 Análisis de la marcha normal: tipos. .............................................. 45 2.3.2 Análisis de la marcha asistida: tipos. ............................................. 51 2.3.2.1 Sistema de medición de cargas GCH 2.0. ................................. 54 2.3.2.2 Sistema de análisis de movimiento........................................... 55 2.4 ANTECEDENTES. .................................................................................... 60 3. OBJETIVOS. .................................................................................................. 72 4. HIPÓTESIS. ................................................................................................... 74 5. MATERIAL Y MÉTODO.............................................................................. 76 5.1 DISEÑO. ................................................................................................... 77 5.2 MUESTRA. ............................................................................................... 78 5.3 VARIABLES. ............................................................................................ 79 5.3.1 Variables primarias. ...................................................................... 79 5.3.2 Variables secundarias.................................................................... 87 5.3.3 Variables antropométricas. ............................................................ 88 Raquel Sobrino Sánchez 5.4 MATERIAL. .............................................................................................. 88 5.4.1 Sistema de medición de cargas GCH 2.0 (bastones instrumentados). ............................................................ 88 5.4.2 GCH Control Software 1.0. ........................................................... 90 5.4.3 Sistema de análisis de movimiento Vicon 1.0. ............................... 91 5.4.4 Programa Vicon Nexus 1.8; modelo Plug-in-gait 2.0. .................... 93 5.4.5 Marcadores reflectantes. ............................................................... 95 5.4.6 Pasillo de marcha. ......................................................................... 97 5.4.7 Indumentaria específica para los participantes. .............................. 97 5.4.8 Cámaras de videos digitales SONY. .............................................. 97 5.4.9 Báscula digital Taurus Syncro Glass Complet. .............................. 98 5.4.10 Cinta métrica y tallímetro.............................................................. 98 5.4.11 Palpation Meter (Perfomance Attainment Associates, St. Paul, MN). ...................... 98 5.5 PROCEDIMIENTO. .................................................................................. 99 5.5.1 Fase I: Preparación para la recogida de datos............................... 100 5.5.2 Fase II: Recogidas de datos. ........................................................ 103 5.5.3 Fase III: Gestión de datos. ........................................................... 106 5.6 GESTIÓN RELATIVA AL DESARROLLO DEL PROYECTO .............. 114 5.7 ASPECTOS ÉTICOS. .............................................................................. 115 5.8 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS DATOS. ........................................ 115 6. RESULTADOS. ............................................................................................ 118 6.1 DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRA. ....................................................... 119 6.2 DESCRIPCIÓN DE LA MARCHA NORMAL. ....................................... 120 6.2.1 Análisis de los movimientos en el segmento cabeza-tronco. ........ 120 6.2.2 Análisis de los movimientos en el segmento tronco-pelvis........... 122 6.2.3 Análisis de los movimientos en el segmento pelvis. ..................... 123 6.2.4 Análisis de los movimientos en el segmento hemipelvis. ............. 124 Raquel Sobrino Sánchez 6.3 DESCRIPCIÓN DE LA MARCHA ASISTIDA. ...................................... 125 6.3.1 Análisis de los movimientos en el segmento cabeza-tronco. ........ 125 6.3.1.1 Descripción del movimiento angular de lateroflexión de la cabeza. ..................................................... 126 6.3.1.2 Descripción del movimiento angular de flexoextensión de la cabeza. .................................................. 127 6.3.1.3 Descripción del movimiento angular de rotación de la cabeza. ............................................................ 128 6.3.2 Análisis de los movimientos en el segmento tronco-pelvis........... 129 6.3.2.1 Descripción del movimiento angular de lateroflexión del tronco. ......................................................... 129 6.3.2.2 Descripción del movimiento angular de flexoextensión del tronco. ...................................................... 130 6.3.2.3 Descripción del movimiento angular de rotación del tronco. ................................................................ 131 6.3.3 Análisis de los movimientos en el segmento pelvis. ..................... 133 6.3.3.1 Descripción del movimiento angular de anteversión-retroversión pélvica. ........................................... 133 6.3.3.2 Descripción del movimiento angular de rotación pélvica. .................................................................... 134 6.3.4 Análisis de los movimientos en el segmento hemipelvis derecha e izquierda. .................................................................... 135 6.3.4.1 Descripción del movimiento angular de torsión hemipélvica. .............................................................. 135 6.3.4.2 Descripción del movimiento angular de flexoextensión de las hemipelvis. ........................................... 137 6.4 ESTUDIO COMPARATIVO DE LA MARCHA ASISTIDA CON LA MARCHA NORMAL. .............................................................. 139 6.4.1 Análisis del segmento cabeza-tronco. .......................................... 140 6.4.1.1 Estudio de la lateroflexión de la cabeza.................................. 140 6.4.1.2 Estudio de la flexoextensión de la cabeza. .............................. 141 6.4.1.3 Estudio de la rotación de la cabeza......................................... 142 Raquel Sobrino Sánchez 6.4.2 Análisis del segmento tronco-pelvis. ........................................... 144 6.4.2.1 Estudio de la lateroflexión del tronco. .................................... 144 6.4.2.2 Estudio de la flexoextensión del tronco. ................................. 145 6.4.2.3 Estudio de la rotación del tronco. ........................................... 147 6.4.3 Análisis del segmento pelvis. ...................................................... 148 6.4.3.1 Estudio de la anteversión-retroversión pélvica. ...................... 148 6.4.3.2 Estudio de la rotación pélvica. ............................................... 149 6.4.4 Análisis del segmento de las hemipelvis. ..................................... 151 6.4.4.1 Estudio de la torsión hemipélvica. ......................................... 151 6.4.4.2 Estudio de la flexoextensión de las hemipelvis. ...................... 152 6.5 ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE LAS DISTINTAS MODALIDADES DE MARCHA............................................................. 154 6.5.1 Análisis del segmento cabeza-tronco. .......................................... 156 6.5.1.1 Estudio de la lateroflexión de la cabeza.................................. 156 6.5.1.2 Estudio de la flexoextensión de la cabeza. .............................. 157 6.5.1.3 Estudio de la rotación de la cabeza......................................... 158 6.5.2 Análisis del segmento tronco-pelvis. ........................................... 158 6.5.2.1 Estudio de la lateroflexión del tronco. .................................... 158 6.5.2.2 Estudio de la flexoextensión del tronco. ................................. 158 6.5.2.3 Estudio de la rotación del tronco. ........................................... 159 6.5.3 Análisis del segmento pelvis. ...................................................... 160 6.5.3.1 Estudio de la anteversión-retroversión pélvica. ...................... 160 6.5.3.2 Estudio de la rotación pélvica. ............................................... 162 6.5.4 Análisis del segmento hemipelvis. .............................................. 162 6.5.4.1 Estudio de la torsión hemipélvica. ......................................... 162 6.5.4.2 Estudio de la flexoextensión de las hemipelvis. ...................... 164 6.6 ESTUDIO DE LA SIMETRÍA. ................................................................ 165 6.6.1 Análisis del segmento cabeza-tronco. .......................................... 166 6.6.2 Análisis del segmento tronco-pelvis. ........................................... 166 6.6.3 Análisis del segmento pelvis. ...................................................... 167 Raquel Sobrino Sánchez 7. DISCUSIÓN. ................................................................................................ 168 7.1 INTERPRETACIÓN DE LOS ASPECTOS CINEMÁTICOS EN RELACIÓN CON LA MARCHA NORMAL. .......................................... 170 7.2 INTERPRETACIÓN DE LOS ASPECTOS CINEMÁTICOS EN RELACIÓN CON LA MARCHA ASISTIDA: ALGUNAS CONSIDERACIONES CLÍNICAS. ...................................... 174 7.2.1 Movimientos en el plano frontal. ................................................. 175 7.2.2 Movimientos en el plano sagital. ................................................. 177 7.2.3 Movimientos en el plano transverso. ........................................... 183 7.3 LIMITACIONES. .................................................................................... 190 7.4 PROSPECTIVA DE LA INVESTIGACIÓN. ........................................... 191 8. CONCLUSIONES. ....................................................................................... 193 9. BIBLIOGRAFIA. ......................................................................................... 195 10. ANEXOS. ...................................................................................................... 212 Raquel Sobrino Sánchez SIGLAS Y ACRÓNIMOS. Ant-Ret Anteversión-Retroversión AntPel Anteversión Pélvica. B25 Bilateral 25%. B50 Bilateral 50%. C7 7th Cervical vertebrae (7º vértebra cervical). CLAV Clavicle (Clavícula). EMG Electromiografía ExtCab Extensión de la cabeza. ExtHpelD Extensión de la hemipelvis derecha. ExtHpelI Extensión de la hemipelvis izquierda. ExtTR Extensión del tronco. FE-Cab Flexión de la cabeza. FE-Hpel Flexoextensión de las hemipelvis. FE-TR Flexoextensión de tronco. Flex Flexión. FlexCab Flexión de la cabeza. FlexHpelD Flexión de la hemipelvis derecha. FlexHpelI Flexión de la hemipelvis izquierda. FlexTR Flexión del tronco. HpelD Hemipelvis Derecha. HpelI Hemipelvis Izquierda. LASI Left ASIS (Espina iliaca anterosuperior izquierda). LBHD Left back head (Zona posterior izquierda de la cabeza). LFCab Lateroflexión de la cabeza. LFHD Left front head (Zona anterior izquierda la cabeza). LFTR Lateroflexión del tronco. LPSI Left PSIS (Espina iliaca posterosuperior). MN Marcha normal. NSP No soporte de peso. RASI Right ASIS (Espina iliaca anterosuperior derecha). RBAK Right back (Espalda derecha, escápula derecha). RBHD Right back head (Zona posterior derecha de la cabeza). RetPel Retroversión Pélvica. RFHD Right front head (Zona anterior derecha de la cabeza). RotPel Rotación Pélvica. Flex Flexión. RotCab Rotación de la cabeza. RotTR Rotación del tronco. Ext Extensión. RPSI Right PSIS (Espina iliaca posterosuperior derecha). SPP Soporte de peso parcial. STRN Sternum (Esternón). T10 10th Thoracic vertebrae (10º vértebra torácica). TE Tamaño del efecto. TorHpel Torsión de las Hemipelvis Derecha e Izquierda. UI10 Unilateral izquierdo 10%. UI25 Unilateral izquierdo 25%. UI50 Unilateral izquierdo 50%. Vmax Valor máximo. 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 7 2.- MARCO TEÓRICO. 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 8 2. MARCO TEÓRICO. 2.1 LA MARCHA EN EL SER HUMANO. La marcha humana es una forma específica de locomoción, donde el cuerpo humano se desplaza hacia delante en posición erguida, soportando su peso de forma alternativa en ambos miembros inferiores(6,41,42). Mientras el cuerpo se desplaza sobre la pierna de soporte, la otra pierna se balancea hacia adelante como preparación para el siguiente apoyo, tomando así pasos sucesivos. Un pie está siempre en contacto con el suelo y, durante la transferencia de peso de una pierna los dos pies tocan el suelo durante un breve intervalo de tiempo(6,42,43). En contraposición a la carrera, uno de los pies se encuentra siempre sobre el suelo y, en el periodo de transferencia del peso del cuerpo de la pierna retrasada a la pierna adelantada, existe sólo un breve intervalo de tiempo durante el cual ambos pies descansan sobre el suelo. La marcha no es un proceso innato sino que requiere de un complejo proceso de aprendizaje iniciado alrededor de los nueve meses de edad. Una vez se va perfeccionando el sistema nervioso, y por tanto el equilibrio, junto con el crecimiento y desarrollo del sistema musculoesquelético. El proceso de locomoción humana tiene carácter individual por lo que influyen diversos factores: extrínsecos como calzado, terreno, la carga y la actividad que esté realizando en ese momento la persona(44), etc.; intrínsecos como sexo, peso, altura, edad, estado psicológico o emocional, personalidad; y condiciones patológicas que afecten a dicho patrón de la marcha, como por ejemplo traumatismos, enfermedades neurológicas, trastornos psiquiátricos, operaciones(6), etc. Aunque las diferencias entre los individuos pueden ser grandes, las diferencias en las mediciones cinemáticas durante la marcha son pequeñas(41). Los requisitos mínimos que debe cumplir el sistema de locomoción para que exista una marcha normal son los siguientes(45):  Cada pierna debe ser capaz de soportar el peso del cuerpo sin problemas.  Debe existir equilibrio monopodal tanto de forma estática como dinámica.  La pierna oscilante debe de avanzar para pasar a ser la pierna de soporte.  La fuerza para mover las extremidades y avanzar el tronco debe ser suficiente. Descentrando lo menos posible la masa corporal y optimizando las fuerzas musculares. 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 9 La marcha en sujetos sanos sigue siendo objeto de estudio para perfeccionar los métodos de análisis(6,42). Los parámetros de estudio de la marcha normal se centran en mejorar el análisis espaciotemporal de los eventos de la marcha(46,47) como la mejora de logaritmos que detecten el contacto inicial del talón y el despegue de los dedos(48,49) entre otros. Asimismo, se estudian mediciones temporales(11) como el tiempo o porcentaje de tiempo de oscilación, apoyo monopodal, y apoyo bipodal. Del mismo modo, variables cinemáticas(37,47,50) de la marcha como el movimiento angular de las articulaciones de los miembros inferiores y pelvis en los diferentes planos(26,51–56), la relación de la rotación contraria entre tronco y pelvis(3,11) y desplazamientos articulares(26). Otros parámetros cinéticos(57,58), electromiográficos(30,58–61) y de cuantificación del consumo de energía(11,26,62) también has sido estudiados. En el ámbito de ingeniería los estudios para la disminución en el número de marcadores(52,63) y control de errores(30,55,64–66) toman especial relevancia. El análisis de la marcha normal deriva en el análisis clínico de la marcha patológica(48), es decir, una vez establecidos los rango de normalidad de dichos parámetros podremos analizar la marcha de pacientes con trastornos neuromusculares, tales como la parálisis cerebral, que pueden mostrar las más graves las desviaciones de la marcha, y que puede impedir una marcha funcional y eficiente(49,67–69). De la misma forma se aplica en afecciones del envejecimiento(70) donde evaluar la marcha nos da información predictiva del riesgo de caída y por tanto de la independencia del sujeto(46); en patologías musculoesqueléticas(37,71,72); y en deporte(26,73,74) donde la evaluación del gesto deportivo específico puede detectar alteraciones de las articulaciones que raramente se ven en la población general(26). El envejecimiento poblacional ha aumentado la frecuencia de los trastornos de la marcha, lo que hace fundamental el análisis de la misma. La disminución de la capacidad locomotora tiene un gran impacto en las actividades de la vida diaria de estas personas, iniciando de esta forma un progresivo deterioro del estado de las funcionalidades física, psíquica y social(70). Varias patologías pueden manifestarse con alteración en la deambulación, siendo esto el hallazgo clínico más significativo en la sospecha de una posible enfermedad. El origen del trastorno de marcha habitualmente es multicausal, aunque las etiologías neurológicas y musculoesqueléticas están presentes en la mayor parte de los pacientes. La alteración de la capacidad de marcha en los ancianos se puede complicar con caídas, y es predictor de deterioro funcional, aumenta la morbilidad y contribuye al ingreso en residencias. Muchas de las 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 10 intervenciones para el equilibrio y la marcha son sencillas de implementar, con equipamiento de bajo costo y evidencia científica, entre ellos, el uso de bastones. Patrones anormales de movimiento pueden ser detectados incluso antes de la aparición de signos clínicos(26,46), por eso investigar el movimiento de las diferentes articulaciones con respecto a los rangos normales de sujetos sanos para luego poder valorar algunos parámetros de la marcha en sujetos con alguna patología antes y tras su rehabilitación(53,72,75). Esto tendría que ser evaluado sobre una base individual y realizar protocolos específicos de readaptación a una marcha eficaz, lo más normal posible. 2.1.1 Conceptos básicos. La mayoría de las personas están familiarizadas con la anatomía humana, al menos desde una perspectiva intuitiva o macroscópica. Sin embargo, para ser coherente con la terminología y facilitar la comprensión de algunos conceptos anatómicos utilizados en este trabajo, es útil revisar brevemente la terminología básica y la notación biomecánica convencional, así como una descripción detallada de la marcha humana normal(43). Las descripciones sobre las articulaciones implicadas en la marcha, son necesarios para entender los movimientos en los diferentes planos que se presentan en el estudio. Como se expuso anteriormente, la marcha humana es un modo de locomoción bípeda con actividad alternante en los miembros inferiores manteniendo el equilibrio (42,44,70). Es una acción involuntaria, en la que el sujeto desplaza su cuerpo de un punto a otro. A continuación se describen algunos conceptos indispensables para el estudio de la marcha(6,41,42,44,70,76) para que el desarrollo de esta investigación sea más fácil:  Locomoción: actividad del aparato locomotor relacionada con el desplazamiento de los segmentos del cuerpo humano.  Deambulación; forma de caminar activa con control de los movimientos. La persona se desplaza de acuerdo a su voluntad y con una trayectoria decidida.  Ambulación: desplazamiento que necesita utilizar un soporte externo que permita paliar una deficiencia en el equilibrio. Aunque puede tener otra definición en cuanto a ser una característica propia o personal de la marcha, en la acción o en la forma de caminar. 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 11  Movimiento(76): existen dos tipos de movimientos en el cuerpo humano: traslación o lineal, y angular. En conjunto, la marcha es una traslación horizontal, paralela a la superficie de apoyo, resultado de los movimientos angulares de las articulaciones.  Cinemática(41,76): es la parte de la Física que estudia el movimiento. La cinemática se ocupa del análisis del desplazamiento de dos elementos unidos entre sí. Consiste en dar la descripción matemática del movimiento y en asociar a cada movimiento una función o ecuación que indique a cada instante cuál es la posición del elemento móvil, medido desde un determinado sistema de referencia.  Simetría/asimetría(77–79): este concepto es entendido como la cantidad de movimiento entre derecha e izquierda. Con ello, se puede objetivar si tienen el mismo rango o amplitud, simétrico, o uno es mayor que el otro, asimétrico.  Cadencia: se define como el número de pasos realizados en un determinado período de tiempo, siendo la unidad más común el número de pasos por minuto. Si la cadencia se expresa en pasos por segundo, la cadencia está relacionada con la duración de zancada. Se define en la ecuación siguiente: Cadencia (pasos/s) = 2/paso duración o, cadencia (pasos / min) = 120 / paso duración. Una marcha normal, a velocidad confortable para el sujeto implica entre 90 y 120 pasos/min. En este estudio se requirió una cadencia libre, es decir, el sujeto adoptará la velocidad que más cómoda le resulte.  Paso: actividad secuencial de los dos miembros inferiores durante la marcha entre el apoyo de un talón y el apoyo del talón contralateral. En este concepto se pueden valorar varios parámetros: o Longitud del paso: distancia medida en la dirección de la progresión que separa el apoyo inicial de un pie del apoyo inicial del otro pie. Depende de la estatura y se acerca a 40 cm. o Tiempo del paso: tiempo transcurrido en la consecución del paso. o Anchura del paso, del apoyo o de la base de sustentación: separación lateral entre apoyos de ambos pies. Suele medirse entre los puntos medios de los talones y alcanza valores de 5 a 10 centímetros. o Ángulo de paso: ángulo entre la línea media del pie y la dirección de la progresión. 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 12 o Altura del paso: el movimiento de las extremidades inferiores otorga un ascenso en el eje vertical alrededor de 5 centímetros al paso, evitando así el arrastre de los pies.  Ciclo de la marcha o zancada: actividad de un solo miembro inferior, desde el contacto del talón con el suelo hasta el siguiente contacto del mismo pie con el suelo. En esta investigación tomaremos la zancada derecha. Puede medirse el siguiente parámetro: o Longitud de la zancada: distancia medida entre dos apoyos consecutivos del mismo pie.  Fases del ciclo (ver figura 1): divisiones del ciclo o zancada en la progresión de un miembro inferior. o Fase de apoyo: periodo durante el cual el pie del miembro inferior considerado descansa en el suelo, y el peso del sujeto se aplica sobre este pie. Supone el 60% del ciclo, comenzando con el contacto inicial del talón y finalizando en el despegue del antepié(48). Algunos autores(80,81) subdividen esta fase en varias subfases: fase de contacto inicial, fase inicial del apoyo o de respuesta a la carga, fase media del apoyo, fase final del apoyo y fase previa a la oscilación. o Fase de oscilación, vuelo, balanceo o avance: periodo durante el cual el miembro inferior considerado no soporta ningún peso y está en el aire. Supone el 40% del ciclo, transcurre entre el despegue del antepié y el contacto inicial siguiente del mismo. Podemos subdividir esta fase en; fase inicial, media y final de la oscilación. Por tanto, existe una fase de apoyo bipodal o doble apoyo: donde ambos pies están apoyados a la vez, supone un 20% de cada fase. Y una fase de apoyo monopodal que se refiere al periodo donde tan sólo un miembro se encuentra sobre el suelo.  Porcentaje del ciclo: modo de expresar la duración o el momento de aparición de un evento relacionándolo con la duración total del ciclo.  Velocidad de la marcha: es la distancia recorrida por el cuerpo en la unidad de tiempo en la dirección considerada. La velocidad media es el resultado de multiplicar la cadencia por la longitud de la zancada. Se aproxima a 1 metro por segundo. 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 13 Su ecuación es: Velocidad (m/s) = zancada longitud (m) x cadencia (pasos/min) /120. Relacionando todos los conceptos anteriores: La marcha humana es una repetición de ciclos de marcha o zancadas. El inicio del ciclo se define, en el instante en que un pie toca el suelo. Si el contacto con el pie derecho se toma como el inicio del ciclo, por ejemplo, la zancada terminar en el siguiente contacto del pie derecho en el suelo. El pie izquierdo realiza el mismo ciclo pero retardado. Durante un ciclo de marcha completa cada pierna pasa por dos fases diferentes (ver Figura 1). La fase de apoyo donde el pie está en contacto con el suelo y la fase de oscilación donde el pie está en el aire preparándose para la siguiente fase de apoyo. La fase de apoyo se inicia con el talón y termina con el despegue del dedo del pie(48), mientras que la fase de oscilación empieza desde que la punta del pie se despega al siguiente golpe del mismo talón (ver Figura 1). Con el fin de facilitar el estudio de la marcha humana, es común describir el ciclo en términos de porcentaje de duración de tiempo, como se usa en este estudio. Por lo que la fase de apoyo ocupa el 60% de la duración de la zancada en condiciones normales. La fase de balanceo representa el 40% restante. La fase de apoyo a su vez se subdivide en cuatro períodos: respuesta a la carga, apoyo medio, apoyo final, y pre-oscilación; y la fase de oscilación se subdivide oscilación inicial, oscilación media y oscilación final(51). Estas duraciones relativas de cada fase son dependientes de la velocidad: cuanto mayor sea la velocidad, menor es la fase de doble apoyo y se reduce al mínimo la transición de la marcha a la carrera, mientras que la longitud de la zancada se aumenta hasta un límite y la frecuencia aumenta conforme avanza la velocidad(82). La anchura de apoyo tiende a aumentar y el ángulo del paso a disminuir. 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 14 Figura 1. Fases y porcentajes del ciclo de la marcha(6,11,42) de elaboración propia. *CI (Contacto Inicial 0-2%), AI o RC (Apoyo Inicial o Respuesta a la Carga 0-10%) y PO (Previa a la oscilación 50-60%). La distancia entre dos posiciones consecutivas del mismo pie se llama longitud de zancada mientras que la distancia recorrida hacia adelante entre el golpe de talón derecho y el golpe de talón izquierdo se llama longitud de paso izquierda. La separación lateral entre las posiciones de ambos pies, por lo general medidos entre los puntos centrales de los talones, es la anchura de paso. El ángulo entre la línea media del pie y la dirección hacia adelante paso se conoce como ángulo del pie. En biomecánica, los mecanismos más relevantes son el impacto de carga del miembro de apoyo y el arrastre del miembro contralateral en oscilación. El movimiento en el plano de progresión se ve propiciado en primer lugar por la fuerza de contacto del pie con el suelo, propagada a través de tibia y fémur; en segundo lugar, por la acción del peso del cuerpo a través de la articulación lumbosacra. La pelvis en contacto con ellos presenta una mayor movilidad por ello. En general, en la marcha de un sujeto sano, la tibia se desplaza sobre el astrágalo, después comienza a moverse la rodilla y luego la cadera, y de ahí al resto del cuerpo: pelvis, tronco, FASE DE APOYO DERECHO 0-60% APOYO BIPODA L APOYO MONOPODAL DERECHO FASE DE OSCILACIÓN DERECHO 60-100% APOYO BIPODA L APOYO MONO POD. IZQUIERDO OSCILACIÓN IZQUIERDO INICIO OSC. 60-73% OSCILACIÓN DERECHO OSC MED. 73-87% OSC. FINAL 87-100% CONTACTO TALÓN DESPEGUE DE LOS DEDOS DESPEGUE DE LOS DEDOS CONTACTO TALÓN PASO DERECHO PASO IZQUIERDO PO * CI. IA/ RC * MEDIA DEL APOYO 10-30% FINAL DEL APOYO 30-50% 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 15 miembros superiores y cabeza. Este patrón cinético de la marcha es constante y ascendente en sujetos sanos. Durante la marcha, los desplazamientos, velocidades y aceleraciones de cabeza, tronco y pelvis reflejan las acciones de los miembros inferiores en la oscilación y en el apoyo. Por ello, el segmento de pelvis junto con el miembro inferior es considerado una unidad locomotora que permite el traslado del cuerpo y transmite las fuerzas de impacto desde el suelo hasta la cabeza(42). Mientras que el segmento pelvis junto con el tronco, cabeza y miembros superiores es considerado la unidad de pasajeros, es decir, la unidad que es desplazada como consecuencia de la unidad locomotora, sin un papel activo excepto en la contra rotación del tronco(42). De esta forma, en medio queda el segmento central del cuerpo, la pelvis, y el centro de gravedad se coloca en medio y delante del conjunto pelvis-sacro, en S2. En esta investigación, estudiamos el movimiento de cabeza, tórax y pelvis separadas entre sí por dos zonas móviles: cervical y toracolumbar(42). Desde un punto de vista funcional, se considera la cabeza y raquis cervical, como una unidad que descansa sobre el tronco, con lo que es considerado el elemento móvil. Por ello, en este documento el movimiento de la cabeza será considerado en conjunto, como una unidad funcional cráneo-cervical. Las articulaciones lumbosacras separa el tórax y la pelvis(6,42). Desde una perspectiva fisiológica es conveniente considerar la siguiente clasificación del raquis por zonas(6,83):  La región cráneo-cervical comprende: el cráneo, en concreto el occipital, que se articula con el raquis cervical a través de la primera vértebra cervical (C1) y le siguen las siete vértebras cervicales. Esta región se puede subdividir en: complejo occipital-atlas-axis (C0-C1- C2) que constituye la zona cervical superior, a continuación le siguen las vértebras de la segunda a la quinta (C2-C5) generando la zona cervical media y por último, la zona cervical inferior que incluye donde la quinta vértebra hasta la primera vértebra torácica (C5-T1).  La región dorsal o torácica comprende doce vértebras. Igualmente esta región la podemos subdividir en; zona superior, desde la primera a la cuarta vértebra torácica (T1-T4); zona media, desde la cuarta a la octava vértebra torácica (T4-T8) y zona inferior de T8 a T12  La región lumbar se divide en zona lumbar, desde la primera a la quinta lumbar (L1-L5) y zona lumbosacra que contiene L5 y la primera vértebra sacra (S1).  El conjunto pélvico(84), está constituido por los dos huesos coxales y el sacro. Constituye el nexo donde se transmite el impacto de los miembros inferiores, antes mencionados, al resto del cuerpo, así como transmite el peso de la parte superior del cuerpo 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 16 hacia los miembros inferiores. Esto hace que constituya un punto crítico, sin embargo poco se conoce sobre su comportamiento biomecánico.  Por último, sacro se articula con la hemipelvis derecha y la hemipelvis izquierda a través de la articulación sacroilíaca. Todas las zonas del raquis tienen un movimiento propio, sin embargo los modelos biomecánicos establecen las relaciones angulares entre dichas zonas como se verá en apartados posteriores. Esta investigación se centra en el movimiento que describe los segmentos corporales del esqueleto durante la marcha a partir de un modelo teórico que trasladaremos al cuerpo humano considerando sus parámetros mecánicos, en concreto su cinemática. La simetría (77,79) es una característica de la marcha con un creciente interés clínico. Un requisito previo para lograr esto es que el enfoque elegido debe detectar los cambios de la variabilidad natural que no constituyen una asimetría. Sin embargo, no existe ningún estándar aceptado para evaluar la simetría lo que hace difícil comparar entre estudios y establecer criterios para orientar la toma de decisiones clínicas(78). Los siguientes aspectos se estudian en relación a la simetría: cantidad de movimiento, índice de simetría, simetría en el ángulo, así como medida de la longitud de paso, tiempo de apoyo y oscilación, el tiempo de doble soporte, duraciones de los pasos derecho e izquierdo, y libertad de movimiento de las articulaciones(78,85,86). Hay dos componentes de una medida imprescindibles en simetría: cantidad de movimiento y parámetros espaciotemporales(78,87); puesto que proporcionan información acerca de la sincronización y magnitud de la desviación del movimiento entre las articulaciones durante el ciclo de marcha(87). Lo más investigado en simetría de la marcha(77,79,88) es el comportamiento de las extremidades izquierda y derecha durante la marcha, donde índices con valores cercanos a cero indican comportamiento simétrico. Pronunciados niveles de asimetría se han asociado con condiciones patológicas tales como accidente cerebrovascular, amputaciones de extremidades inferiores, artrosis y artroplastias, así como lesión del ligamento o menisco. La carga desigual en las extremidades que provoca dicha asimetría podría conducir a problemas musculoesqueléticos a largo plazo como dolor en la zona lumbar(79). Por consiguiente, ha habido un creciente esfuerzo de restaurar la marcha simétrica ya que ésta está presente en individuos asintomáticos y, así evitar compensaciones y secuelas no deseadas. 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 23 peso a través de la cintura pélvica obteniendo mejores resultados en cuanto a transmisión de fuerzas en el segundo caso. Otro dispositivo de ayuda a la deambulación fue diseñado por Rambani et al.(1) para pacientes con lesiones por debajo de la rodilla, como esguinces o fracturas de tobillo. El prototipo consiste en un bastón con apoyo en la rodilla y carga sobre el fémur, de fácil aprendizaje y proporciona gran estabilidad al paciente. Dicho aparato logró mejorías musculoesqueléticas, una mayor funcionalidad en las actividades de la vida diaria y una disminución del tiempo de hospitalización. Por otro lado, Shortell et al.(85) diseñó una empuñadura para un bastón canadiense que reduce el impacto y el gasto energético, y así las posibles lesiones de los miembros superiores. En Europa los más usados son los bastones canadienses, comúnmente prescritos o recomendados de forma ambulatoria. Las principales funciones de estas ayudas para la movilidad son(99) aumentar la base de apoyo(33), eliminar o limitar el peso soportado por la extremidad afectada mientras se realiza la ambulación, mejorar el equilibrio, y compartir la carga con el peso corporal de los miembros superiores, que se logra mediante la aplicación directa de fuerza a la empuñadura. También los bastones aumentan la confianza del paciente en el desempeño de las actividades diarias y reducen el riesgo de caídas que es un tema importante en la población anciana, mejoran el dolor(38) e incrementan un 10% la velocidad(12). Gracias a ellos es posible caminar más erguido con una mayor velocidad, cadencia, simetría en tiempo de apoyo y longitud de paso como objetivaron Melis EH. et al.(20) y Goth et al.(100), estos estudios se realizaron analizando sujetos sanos y sin validar los resultados con pacientes afectados en miembro inferior(6).Por todo ello, puede mejorar la independencia y, potencialmente, la calidad de la vida de los usuarios(20). 2.2.1.1 Bastones de antebrazo. Las ayudas para la marcha han sido usadas durante siglos, estos son dispositivos ortopédicos que buscan un apoyo suplementario del cuerpo al suelo durante la ambulación. Los bastones de antebrazo (ver Figura 2) son uno de los medios ortopédicos más empleados en pacientes con patologías musculoesqueléticas que requieran una descarga parcial durante su proceso de recuperación funcional(21,29,34). Dicho bastón se divide en varias partes; en la parte superior se encuentra la abrazadera donde se apoya el antebrazo unos 3-5cm por debajo del olecranon, éste sigue en dirección caudal hasta la empuñadura donde agarra la mano el bastón, 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 24 siguiendo hasta el final del mismo en la contera que suele ser de goma para evitar deslizamientos. Entre ambos existe una zona regulable en altura. De los muchos tipos de bastones de antebrazos disponibles, los de aluminio ajustable se encuentran entre los más utilizados(91,99). La empuñadura del bastón también es importante, se debe seleccionar atendiendo a la comodidad del paciente y a la capacidad de proporcionar una superficie adecuada para la transferencia de peso efectivo de la parte superior hasta el suelo(22). La empuñadura debe proporcionar que el peso sea transferido al centro de la caña, aumentando así la base de soporte y mejorando el equilibrio del paciente. La longitud del bastón es un factor determinante de la marcha(93,101). La altura del bastón con respecto al consumo energético ha sido estudiada por varios autores. Carpentier C. et al.(13) comenta que es aconsejable seleccionar una altura corta para un paciente que tiene dificultades para levantar los pies tras el impacto, porque la separación del pie se ve facilitada, aunque la velocidad sea mayor. Un bastón largo proporciona más pasos (mayor distancia) y, por tanto, la pérdida de energía por distancia recorrida se reduce, sin embargo es mejor para reducir al mínimo el impulso normal siendo por ende el riesgo de deslizamiento hacia delante mayor. Por el contra, un mayor impulso puede causar daño en las articulaciones por la transmisión de la fuerza o carga hacia el suelo. En este sentido, Jones A. et al.(99) realizó un estudio donde comparó el gasto energético en pacientes con artrosis de rodilla unilateral durante la marcha con bastones de diferentes longitudes, a saber: bastón a la altura del trocánter mayor; bastón desde el suelo hasta la parte distal pliegue de la muñeca; y bastón colocado mediante la fórmula L = H x 0.45 + 0.87m. El ángulo de flexión del codo proporcionada por cada uno fue determinado con un goniómetro. El resultado fue que utilizar bastón aumenta el gasto energético en todos los casos, sin embargo fue menor en la distancia del pliegue de la muñeca. Sin embargo, Engel J. et al.(93) determinó que no existían diferencias entre distintas alturas. Diferentes métodos han sido utilizados para estimar la longitud apropiada de un bastón. Las mediciones de la longitud de caña trocánter mayor del fémur o desde el suelo hasta el pliegue distal de la muñeca son los métodos más comunes utilizados. La longitud de caña se determina por la fórmula: altura de la persona (metros) x 0.45 + 0.87 m. 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 25 Figura 2: Partes del bastón de antebrazo. La elección del lado del bastón se basa en factores tales como: nivel y lado de la mayor inestabilidad, dolor, o debilidad(93), mientras que, cuando se usa para mantener el equilibrio, el lado de uso puede depender más de la preferencia del individuo(34,102). La descarga debe realizarse con el bastón en el lado contralateral a la extremidad afectada de forma que se conserve la disociación escapular(6,19) y se facilite la carga sobre el mismo. Esta modalidad suele emplearse para evitar grandes desplazamientos del centro de gravedad en sentido lateral, requisito para una marcha correcta y evitar caídas(34,94). El bastón en el lado contralateral reproduce mejor la marcha normal, y desde la recuperación de una lesión en Fisioterapia, todo lo que se acerque a la normalidad acelera el proceso de curación y evita secuelas. Por el contrario, el bastón en el lado homolateral requiere menor movilidad de cadera, siendo útil en casos de dolor o de limitación del movimiento de esta articulación. Por ello, algunos autores recomiendan que se coloque de la forma más cómoda para el paciente(6) o en función de la patología(45). Para el proceso de aprendizaje en el uso de los bastones canadienses, será determinante la elección de la colocación de un bastón de forma ipsilateral (en el mismo lado del miembro afecto) o contralateral (en el lado opuesto al miembro afecto), o dos batones(34,103). Esta elección dependerá de la fase de recuperación del paciente, de sus condiciones físicas y coordinativas(2), de la descarga que se desee realizar y de la estructura en lesión, entre otros factores. Para su prescripción también se debe de tener en cuenta las características y modo de utilización, las posibilidades de equilibrio y el tipo de marcha esperada. Jayakaran P. et al.(34) estudió el efecto Abrazadera Empuñadura Contera Zona regulable en altura 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 26 de utilizar una ayuda para caminar sobre los parámetros temporales y espaciales de la marcha cuando se utiliza en el lado dominante del individuo frente al no dominante. Obteniendo como resultado que en adultos sanos, el uso de un bastón en el lado ipsilateral a la dominancia, modifica los parámetros para realizar el apoyo y oscilación pero no afecta a la base de apoyo formada por los pies, mientras que cuando se utilizan sin peso también altera la base de apoyo formado por los pies(34). En cuanto al modo en el empleo de las ayudas para la marcha, la más acertada es en dos tiempos con simultaneidad del apoyo del bastón y el apoyo del pie del lado afecto(20,22,97), puesto que según los estudios realizados por Lyu et al.(104), existe mayor eficacia en la reducción de la fuerza de reacción vertical del suelo y se descarga el miembro inferior afectado y, Gil-Agudo E. et al.(97) argumenta que esta posición también actúa como dispositivo de sujeción que impide que el usuario caiga hacia delante o hacia los lados. Sin embargo, la marcha asistida puede ser una actividad compleja cognitivamente pues es una tarea dual(14), es decir que implica varias acciones a la vez: apoyo simultáneo y cargar sobre el bastón. El apoyo del bastón o de los bastones debe ser simultáneo(7,67), o ligeramente anticipado a la pierna lesionada. Sin embargo, Dworak LB. et al.(7) comenta que este tipo de marcha se llama “a tres puntos” cuando se utilizan los dos bastones y por tanto hay tres apoyos. Pero igualmente, es una marcha a dos tiempos; la fase de balanceo de los bastones y la extremidad enferma en este caso se realizan con movimientos pendulares, simultáneamente y de la misma forma, la fase de apoyo de la extremidad afectada y los bastones (tres puntos) ocurre simultáneamente y como resultado se logra la ingravidez parcial muscular de la extremidad. En esta misma línea, Li S. et al.(22) también lo define con respecto a los bastones axilares en 2 puntos (un bastón y un miembro inferior afectado) y 3 puntos (dos bastones y una pierna lesionada). No debemos olvidar que pese a los beneficios sobre el miembro inferior en la marcha asistida, las extremidades superiores no están diseñados para soportar tanto peso(13), y existe el riesgo de lesiones(20). El elevado número de repeticiones de apoyos y las altas cargas en la articulación del hombro durante el uso de bastones de antebrazo podría conducir a problemas en la cintura escapulohumeral y compresiones del canal de Guyon dañando el nervio cubital y cizallamiento del cúbito(13,105) con consecuencia a largo plazo (10) . El potencial riesgo de sobrecargar la articulación del hombro queda demostrado (10) al encontrar que el 51% de los pacientes con lesión en médula espinal que afecta a miembro inferior tienen problemas en el hombro, y más cuando las extremidades inferiores están completamente descargadas . 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 27 Dependiendo de la lesión se puede aplicar más del 100 % BW de la fuerza en el dispositivo(12), llegando en ocasiones cargas máximas de hasta un 170% del peso corporal (10) . Las fuerzas ascendentes por el apoyo sobre el bastón influye directamente sobre la glenoides, el espacio subacromial y la articulación acromioclavicular(10), incluso sobre el plexo braquial, aunque con una buena musculatura periarticular podría reducirse la fricción y el daño(12). Por tanto para el empleo de cualquier dispositivo de ayuda a la deambulación, los miembros superiores deben estar sanos(97) y fuertes. En afecciones musculoesqueléticas, el uso de los bastones viene condicionado por el tipo de patología y la fase de recuperación en la que se encuentre el paciente. Y como hemos dicho anteriormente, es fundamental guiar la progresión en la descarga del miembro inferior afectado y por consiguiente la cantidad de carga en este dispositivo. Paralelamente existen otras condiciones, como el envejecimiento o patologías neurológicas, donde su uso viene determinado por el deterioro articular o del equilibrio o por las secuelas que hayan quedado. En este último caso, por ejemplo en los accidentes cerebro vasculares(12), el uso de bastones ha sido controvertido pues se prescriben para facilitar el desempeño de las actividades cotidianas y para mejorar la seguridad, pero no hay unanimidad en cuanto a si debe de ser una ayuda mientras se recupera la independencia o un complemento cuando quedan secuelas. En algunas patologías como la parálisis cerebral también ha sido estudiado como método para mejorar la marcha de estos pacientes(12,38,97). Estos estudios revelaron que el uso de un bastón aumenta la velocidad y seguridad del paciente, así como el ROM en miembros inferiores, como el uso de dos bastones a cuatro puntos reduce la actividad muscular, y con ello el estrés y dolor en la parte posterior de la espalda. Por último, mencionar que, los bastones canadienses instrumentados se utilizan en investigación y en el ámbito asistencial para la marcha asistida, por ello es nuestra elección. Gracias ellos se eliminan las barreras espaciales, y los problemas de transportabilidad(19). Los intereses de los/as investigadores/as se centran en la calidad de vida del paciente, en su funcionalidad y en la disminución del tiempo de recuperación, así como su coste. Por ello, se realizan constantes mejoras entre los múltiples diseños de éstos para facilitar su utilización(85,106). 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 28 2.2.2 Concepto de carga y descarga. Determinadas afecciones del aparato locomotor en el miembro inferior requieren de una descarga del mismo mediante los bastones antes mencionados. Por tanto, la posibilidad de descargar el peso corporal del miembro afectado conlleva consecuentemente la carga sobre el dispositivo de ayuda a la deambulación, en este caso el bastón de antebrazo. El entrenamiento de la marcha asistida con soporte parcial del peso corporal, fue iniciado en Canadá, publicando las primeras experiencias sobre el efecto de la eliminación parcial del peso corporal en la rehabilitación de la marcha, entrenada sobre un tapiz rodante, en una población de sujetos con hemiparesia(75). Desde entonces un considerable número de estudios, y un número todavía mayor de sujetos estudiados, refuerza la idea que la utilización del entrenamiento de la marcha asistida con soporte parcial del peso corporal puede conseguir una notable mejoría funcional de sujetos acelerando notablemente el proceso de recuperación(20). Los primeros estudios para el proceso de enseñanza-aprendizaje en este tipo de marcha hablan de la utilización de espejos, instrucciones verbales e incluso la colocación de la mano del fisioterapeuta debajo del pie afecto del paciente, pero demostraron no ser de gran utilidad o al menos insuficiente a la hora de aprender la carga que debían ejercer durante la marcha asistida(5,15). El aprendizaje para cargar sobre bastón vs descargar el miembro inferior es muy complicado debido a que no existe un criterio unificado en la progresión de los porcentajes y a las interpretaciones subjetivas del paciente en cuanto al peso que tiene que aprender, replicar, conservar y reproducir en el tiempo(95). El fisioterapeuta puede comenzar a enseñar a descargar el miembro inferior afectado del paciente con una báscula(16,18,40,95,107). El paciente debe aprender a realizar transferencias de peso del miembro afecto sobre la báscula corrigiendo en ella los kilos que debe soportar(18,23). A pesar del gran valor de este método, los pacientes, tanto sanos como patológicos, no son capaces de reproducir el peso prescrito y difícilmente pueden extrapolar esas sensaciones estáticas, donde la fuerza es exclusivamente vertical, a una sensación dinámica como es la marcha humana(15,18,95,107–109). Investigaciones posteriores determinaron que los sujetos que habían empleado la báscula como método de aprendizaje terminaban excediendo en un 50% o más la carga establecida por el fisioterapeuta al caminar con bastones(15,23). 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 29 Ebert et al.(95) utilizó una báscula y una plataforma de fuerza donde instruyeron a modo feedback la carga que debían soportar. La muestra se realizó con pacientes tras la implantación de condrocitos autólogos en la rodilla. Estos pacientes comenzaron cargando el 20% de su peso corporal, 40%, 60%, hasta llegar al 100% al tercer o cuarto mes. En dicho protocolo, pasaban de utilizar de dos a un único bastón al sobrepasar el 60% del peso corporal y la modalidad del 20% fue la que obtuvo en el máximo error, disminuyendo el error conforme aumentaba la carga sobre el miembro inferior y el aprendizaje del sujeto. Isakov E.(15) y Dabke HV. et al.(18) exponen que los métodos tradicionales como la báscula terminaban en errores de más del 50% de la carga establecida. Winstein CJ. et al.(107) encontraron que las personas tienen una tasa de error aproximada del 10% al repetir un nivel determinado SPP. Los pacientes suelen utilizar los dispositivos de ayuda sin tener formación en SPP y eso, probablemente, es la causa de altos porcentajes de error en la replicación los niveles prescritos de soporte de peso. Durante el proceso de enseñanza, el momento para informar al paciente (feedback) de la carga que está ejerciendo es controvertido. Winstein CJ. et al.(17,107,110) defiende que el feedback simultáneo es mejor a corto plazo mientras que informar al sujeto de su error tras el entrenamiento es beneficioso a largo plazo. Otros autores refieren la necesidad de emplear un método de feedback en el momento del aprendizaje de forma más continuada que sea de fácil control y transportable(4). Por ejemplo, utilizando señales de feedback acústicas o visuales(19,32) si se exceden en un 10% del peso corporal prescrito como en el caso de Tveit et al.(4) o Hershko et al.(5). Otros métodos más complejos para aprender a descargar el miembro inferior durante la marcha asistida son las plataformas de fuerza y las plantillas instrumentadas. Por un lado, las plataformas de fuerza son caras y necesitan disponer de un gran espacio para su instalación y necesitan de un constante mantenimiento. Su manejo es complicado pues es indispensables tener conocimientos altos de física, informática, etc. y las posibilidades de análisis están limitadas a un espacio determinado y llano(48). Por otro lado, las plantillas instrumentadas(15) tienen un elevado precio de compra teniendo en cuenta que se ha de tener varias numeraciones de pies y un elevado mantenimiento en calibración. Tiene la ventaja de permitir desplazamientos por cualquier terreno. Otro método más sofisticados es el entrenamiento en la reeducación de la marcha en cinta rodante con apoyo del peso corporal parcial, mediante el sistema Lokomat(96) donde el 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 30 cuerpo se mantiene en suspensión permitiendo determinada carga sobre el miembro inferior. Variables como la frecuencia del paso y la cantidad de soporte de peso corporal son parámetros clave manipulados durante el empleo de este sistema. La formación y aprendizaje con estos sistemas(103), proporcionan un enfoque interactivo en la marcha y permite todo un ciclo de apoyo del peso corporal, y al mismo tiempo se pueden utilizar para manipular la estabilidad y equilibrio aumentando los niveles de peso corporal. Fu MC. et al.(109) desarrollo un dispositivo para miembro inferior provisto de feedback para la regulación de la descarga del mismo. La tendencia actual de emplear medios de descarga parcial de forma inmediata en aquellas patologías de miembro inferior que las permiten queda plenamente justificada en algunos estudios(21). Con ello se logra evitar en lo posible las llamativas pérdidas de fuerza, que persisten durante períodos prolongados a pesar de la reanudación de la actividad normal y rehabilitación física, especialmente en el cuádriceps y otros músculos del miembro inferior. Este músculo puede llegar a sufrir una pérdida de fuerza de 0,4% por día(21). Está demostrado que existe muy poca actividad muscular en NSP y que la señal EMG varía entre 22% y 46% en función de la mecánica de la actividad realizada, de la misma forma que los patrones de coordinación muscular se normalizan conforme aumenta el soporte del peso corporal y la frecuencia del paso, llegando a haber muy poca actividad con NSP lo que aumenta el riesgo de pérdida de tono muscular(96). Estos datos sugieren que la interacción de soporte de peso corporal y frecuencia de paso debe ser tenido en cuenta en la optimización de la potencia motora durante la recuperación(96)(21). La ambulación con carga precoz, al menos de forma parcial, provoca otros beneficios(95,111,112). Por un lado, ejerce protección y el estímulo necesario para la regeneración del tejido lesionado. En concreto, aumenta la regeneración ósea según Dabke et al.(18) ya que la carga precoz origina fuerzas mecánicas con micromovimientos axiales que se ha demostrado que estimulan curación de fracturas, la capacidad del paciente para soportar peso en la extremidad fracturada puede utilizarse como un criterio objetivo de la consolidación ósea en fracturas(113). Por otro lado(20), menciona que la carga precoz es efectivo en la prevención de las contracturas, la minimización de la osteoporosis, la mejora de la circulación y la función renal. Korkmaz M. et al.(114) objetivó la eficacia de la carga precoz en 23 sujetos intervenidos de rotura del tendón de Aquiles, donde aumentó la vascularización de dicho tendón y la calidad de vida de los pacientes, frente a los que no tuvieron carga. Hesse S.(115) empleó bastones en un protocolo de artroplastia de cadera con grupo control y experimental, donde se 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 31 comprobó que los pacientes que controlaban el porcentaje de descarga lograban un 6,8% más de extensión de cadera, más fuerza en abductores y un 41,5% más de actividad en el glúteo medio, simetría al caminar y ciclos de marcha más normalizados. Sin embargo, de nuevo en ambos casos(114,115), no establece ningún protocolo de control en las progresiones de las cargas. En numerosas ocasiones, la recuperación funcional del paciente conlleva una marcha asistida en descarga total, con dos bastones(35), y una progresión de descargas parciales hasta llegar a completar la carga del 100% del peso corporal del paciente, con la consiguiente retirada del sistema de descarga(24,116). De hecho, utilizar dos dispositivos incrementa el gasto energético, pero las distorsiones de la marcha aparecen cuando se pasa de dos bastones a uno, por lo que los investigadores(35) insisten en medir muy bien el momento de abandonar un dispositivo pues conforme se normaliza la marcha asistida con una carga correcta los parámetros de simetría van tendiendo a normal. Sin embargo, ningún autor especifica la cantidad de descarga de una forma objetiva ni el momento concreto en que se debe retirar un bastón o ambos, es decir, establecer la progresión de descarga completa con dos bastones, descarga parcial con dos bastones, descarga parcial con un bastón y carga completa. En rehabilitación, la progresión del uso de dos dispositivos de ayuda a la deambulación a uno, frecuentemente se decide entre el terapeuta y el paciente según los signos de mejora de este último(35). Algunos estudios proponen tiempo en meses o semanas como progresión de la descarga total a parcial, lo cual también presenta muy poca objetividad o cuando el paciente sea capaz de tolerar la mitad de su peso corporal, es decir, un 50% (95). O bien, proponen la retirada de los bastones según tolerancia del dolor del paciente pero se cae en el problema de que no todas las personas tienen la misma tolerancia al dolor. Además, la reducción o desaparición del dolor no siempre es indicativa de una evolución favorable, como por ejemplo en un edema óseo(19). Además, el indispensable impacto contra el suelo del bastón en la marcha asistida ocasiona el principal gasto energético durante la ambulación(13), lo que ocasiona un alto coste metabólico y fatiga muscular, que unido a la disminución del tono muscular mencionado genera inestabilidad mecánica, por lo que conocer la influencia de uno o dos bastones con respecto al gasto energético también es necesario. Como hemos dicho, no existe unanimidad al momento en el que la carga parcial es suficiente para abandonar un bastón. Un estudio(117) demostró que los sujetos son capaces de reproducir el SPP requerido mejor con dos bastones que con uno, por lo que ha de ser tenido en cuenta. Sólo un estudio objetivó(38) encontrará diferencias significativas entre el uso de uno o dos bastones, velocidad de marcha, cadencia y ritmo, así como cambios en la extensión del 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 32 tronco inferior y el aumento significativo de la amplitud de movimiento pélvico en el plano sagital. Pero éste está realizado en sujetos con parálisis cerebral por lo que no se puede extrapolar estos resultados a pacientes con alguna patología musculoesquelética de miembro inferior concreta. Así mismo, también se han observado diferencias en la cinemática de miembro superior y cuello entre la marcha a dos puntos y cuatro puntos(91). Tampoco hay un criterio unánime en cuánto debe ser la progresión en el porcentaje de carga que se debe seguir hacia la carga total del miembro afectado. En este sentido, Dworak LB. Et al.(7) simuló la marcha a tres puntos con bastones de antebrazo, para aliviar el peso de las extremidades en el enfermo en un 10%, 50%, y 90%. Al igual que Li S. et al.(22) que estudió la variabilidad de la fuerza de reacción al suelo en una plataforma de fuerza, la cinética y la cinemática en tres dimensiones de ambos lados mientras caminaban con bastones a 3 puntos con diferentes carga parcial (SPP): 10 %, 50 %, y 90% a velocidad libre. En estos casos, no pudieron reproducir con precisión el SPP al 90% y al 10%, por lo que los terapeutas y los médicos deben considerar esta situación al prescribir las cargas. Otro autor(117), propone descargar al 25% del peso corporal, luego al 50% y por último al 75%, todas las cargas con un bastón. Youdas E et al.(16) evaluó si los participantes eran capaces de aliviar su extremidad inferior derecha por un valor específico del 50% BW con bastones axilares, bastón de antebrazo, un bastón y un andador. Otro autor(103), utilizó 0%, 10%, 20% y 30% mediante un sistema de suspensión. Otros autores(21,35), no diferencian porcentajes sino que establecen las diferentes cargas en conceptos de “no carga”, “carga parcial” y “carga completa”, incluso llegan a plantear un peso estándar según el tiempo que lleven de recuperación, por ejemplo 30 kg(18), que se suele prescribir frecuentemente. Incluso, se prescriben como tres diferentes niveles de descarga del peso corporal; sin peso-ligero-pesado (21) , o sin peso-peso parcial-peso total (35) , aumentando la ambigüedad de este concepto. En todos los casos anteriores, los sujetos sobrepasaron la cantidad de carga prescrita y no fueron capaces de reproducirla de forma estática ni dinámica. Varios autores cuestionan la precisión de las cargas parciales prescritas a los pacientes. Tveit et al.(4) realizó un estudio con 15 pacientes con prótesis cementada donde se les prescribió cargar el 30% del peso corporal en el miembro afectado. Gracias a las plantillas con sensores y a la utilización de dos bastones pudieron objetivar que la media de carga en los hombres fue del 63% y en las mujeres del 80%, por lo que todos se excedieron en el porcentaje de carga que debían soportar. Resultados 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 39 asistida(13), por lo que todos los cambios cinemáticos pos su uso corporales llevan implícitos un gasto energético. Por ello en su estudio también incluían cambios en la cinemática de la pelvis, cadera, rodilla, tobillo y pie. En la marcha asistida clínicamente, hay que enfatizar el conocimiento de la actividad muscular, la cinemática y las características del patrón de marcha que pueden ayudar en el proceso de toma de decisiones (21) . 2.2.4 Importancia en fisioterapia. Diversas patologías en la extremidad inferior puede afectar su capacidad para soportar peso(22). Las lesiones en tobillo, rodilla y cadera suelen obligar a un individuo a adoptar una postura de protección en las articulaciones que soportan el peso, hasta que exista suficiente curación del mismo. Tras un periodo determinado de descarga total, los pacientes comenzarán a utilizar ayudas ortopédicas para caminar, un andador o bien dos bastones, para luego pasar a un bastón(69). Las restricciones en el peso que debe soportar el miembro afectado dependen de las necesidades de tratamiento, que progresan desde no soportar peso (NSP) con lo que la descarga es total, a soportar parcialmente su peso corporal (SPP) y por último, soportar el peso total del cuerpo, y con ello el abandono del bastón. SPP ayuda a los pacientes en diferentes etapas de la rehabilitación sobre la base de la severidad de la lesión y la curación. Existen muchas dificultades a la hora de determinar la carga parcial adecuada para cada paciente. La frecuencia en el empleo de bastones canadienses para la descarga parcial de miembro inferior, hace necesario cuantificar las cargas en los distintos tratamientos(5), evitando así la subjetividad en las actuaciones terapéuticas. Por ello, el empleo de sistemas de medición de cargas a la hora de recuperar funcionalmente la marcha del paciente y así propiciar la curación de su patología(67,69), nos permitirá tomar decisiones debidamente fundamentadas para lograr una actuación asistencial eficiente. Las ayudas para caminar se prescriben en un intento de restaurar la función locomotora, porque permite una reducción del peso de carga en los afectados o extremidad lesionada. Es imprescindible en la recuperación del paciente, el movimiento normal de los distintos segmentos corporales ya que la marcha es el resultado de una interacción entre tres eslabones cinéticos: los dos miembros inferiores y la pelvis. Los 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 40 desplazamientos de la pelvis son esenciales en la marcha bípeda(76), pero debido a su complejidad, no se pueden explicar a las personas con disfunción de la marcha. Por ello, es preferible hacer percibir, y después automatizar, los dos movimientos esenciales de desplazamiento de la pelvis: desplazamiento lateral y rotación. El individuo que nunca ha tenido conciencia de los movimientos de su pelvis cuando estaba sano, no es capaz de “reinventarlos” cuando padece un trastorno. Una vez obtenidos los movimientos de la pelvis, las otras acciones vienen encadenadas. El tipo de marcha asistida dependerá del estado de la lesión, de la capacidad física del paciente y del objetivo marcado en su recuperación. En fisioterapia se suele utilizar la marcha asistida en dos tiempos, es decir, con apoyo y con carga del miembro afecto de forma simultánea al apoyo del bastón o de los bastones(7). La marcha simultánea en dos tiempos con dos bastones permite incluso la descarga total de la extremidad lesionada, siendo la más utilizada en las primeras fases de la recuperación funcional tras una lesión grave o una intervención quirúrgica. Posteriormente, se pasa al empleo de un solo bastón con el objeto de ir progresando en la carga y por tanto evolucionando en la reeducación de la marcha. Es importante en el tratamiento una previa preparación física de los miembros superiores, especialmente cintura escapular, periescapulares y extensores de codo. Es necesario crear protocolos de actuación que permitan decidir el porcentaje de carga más adecuado en cada fase de la recuperación, pero hay poca información sobre la biomecánica de la marcha con estos dispositivos para guiar la práctica clínica (12) . Al mismo tiempo, la progresión en la descarga del miembro inferior está íntimamente relacionada con la utilización de uno o dos bastones, ya que su uso determina el aumento de carga en el miembro afectado(19). Controlar la descarga del miembro inferior en estado patológico y conocer las implicaciones biomecánicas que ocasionan en la distorsión del gesto de la marcha nos permitirá realizar tratamientos de fisioterapia más eficientes, con mayor calidad, en menor tiempo y con menos secuelas. La evaluación de los patrones normales de la marcha puede detectar diversas patologías de miembro inferior y raquis antes de que aparezcan signos clínicos(26), incluso mejorar el gesto deportivo con la observación del mismo(74). Reduciendo así el coste sociosanitario, y los periodos de inactividad laboral, social y familiar. Según Bateni et al.(8) y Lyu et al.(104), el empleo de un bastón con un miembro inferior lesionado, conlleva importantes beneficios en los pacientes con debilidad, dolor o patología del mismo. Una de las razones fundamentales de las descargas parciales en la marcha asistida, es evitar recaídas, 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 41 complicaciones, secuelas o reintervenciones por exceso de carga en determinadas fases del tratamiento. Por eso es fundamental realizar estudios que aúnen criterios para establecer qué carga es la más adecuada para realizar una marcha asistida de forma eficaz y correcta. El uso de uno o dos bastones en la marcha asistida crea varios interrogantes en cuanto a la distorsión del gesto de la marcha: cadencia, simetría en el tiempo, ángulo y longitud del paso, tiempo de apoyo(29), desalineación corporal (130) especialmente las raquídeas, modificaciones del centro de gravedad, etc., pero también en el movimiento normal de las articulaciones implicadas en la marcha tanto de miembro inferior como en el tronco. En ocasiones(50), los profesionales encargados de la recuperación funcional de la marcha, los fisioterapeutas, pueden ayudarse de sencillos mecanismos para normalizar parámetros como la cadencia, la longitud del paso, el tiempo de apoyo y la cantidad de descarga parcial(75). Estos medios pueden usarse tanto para determinar un mal funcionamiento como valorar la evolución del paciente. Riesgos para la salud asociados a la marcha con bastones llevó a los científicos a desarrollar distintos tipos de análisis dinámico para comprender mejor este tipo de movimiento en sujetos sanos(13). Por eso, en la literatura (7,22,26,34,48,49,53,71,103,124) encontramos muchos métodos de análisis del ciclo de la marcha se centran en analizar diferentes parámetros, principalmente, elaborados a partir de datos obtenidos de sujetos sanos, para luego poder analizar la desviación de la marcha asistida correcta para las diversas patologías susceptibles de tratamiento en Fisioterapia. Jayakaran P. et al.(34) estudió el efecto de utilizar una ayuda para caminar sobre los parámetros temporales y espaciales de la marcha cuando se utiliza en lado dominante frente al lado no dominante. O Clark BC et al.(21) estudió los patrones de activación muscular en adultos sanos durante la marcha asistida, comparando las características de la marcha normal respecto a la marcha asistida con bastones axilares y un dispositivo novedoso de descarga pélvica, al igual que hizo Klarner T. et al. (96) en miembro inferior. McGill et al.(101) estudió la marcha de ocho niños sin patologías y Grootveld L. et al. (124) en diez sujetos de edad avanzada con bastones. El mal uso de los dispositivos en la marcha asistida limita sus beneficios, por ello el primer paso para el desarrollo correcto y eficiente de este tipo de marcha es que se necesitan medidas que caractericen su uso eficaz y clasifiquen los principales acontecimientos de la marcha asistida (124) . No solo el miembro inferior implicado sufre el mal uso de los bastones, sino que las desalineaciones vertebrales, la carga sobre el miembro colateral sano, así como la carga sobre el miembro superior de soporte han de ser tenidos en cuenta. 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 42 Con respecto al miembro superior(22), se han constatado lesiones del plexo braquial, neuropatías, las oclusiones de la arteria braquial son importantes patologías indirectas relacionadas con los bastones axilares, así como neuropraxias cubital por el uso de bastones de antebrazo(13). Winstein CJ et al.(107) estudió la influencia sobre el miembro inferior sano al caminar con bastones canadienses, y determinó que la fuerza vertical superó el 25% y el apoyo del talón casi el 33% en la pierna sana que cuando se camina normalmente. Estos hallazgos son significativos en términos de estrés potencial del lado no afectado en la patología, ya que podría agravar otras condiciones existentes como la osteoartritis o artritis reumatoide. El estrés sobre la pierna sana hace destacar la importancia de la medición de las fuerzas de ambas piernas al utilizar los bastones de antebrazo. La marcha asistida con descarga parcial (103) se ha demostrado que mejora la capacidad de caminar en los pacientes con enfermedades neurológicas, tales como lesiones de la médula espinal o Parkinson. En los pacientes de Parkinson, aumentó velocidad y longitud de la zancada. En los pacientes con accidente cerebrovascular(92), mejora coordinación de paso, otorgando una mayor independencia y confianza porque redujo el miedo de caer. En los pacientes con esclerosis múltiple, este tipo de marcha se tradujo en mejoras en la fuerza muscular, espasticidad, resistencia, equilibrio, velocidad de marcha, y calidad de vida. En lesiones de la médula espinal el uso de bastones produce un cambio en la postura y la velocidad según el tipo dispositivo de ayuda, por lo que la elección del mismo debe basarse en los beneficios que le pueda aportar a cada paciente(20). La dependencia psicológica que genera el llevar bastones es un obstáculo que a menudo es preciso superar, sin embargo los beneficios de la marcha asistida permite no solo la aceleración en la recuperación, sino que al preservar la ambulación, otorga al paciente la posibilidad de una marcha funcional y el aumento de su independencia lo que resulta una mejora en la calidad de vida(39). En trastornos musculoesqueléticos, lo que más se conoce en marcha asistida mediante bastones canadienses es que contribuyen a aliviar la zona lumbar y el dolor en miembro inferior afectado durante la ambulación(38). Otras condiciones, como el envejecimiento han sido estudiados(103,124). El envejecimiento conduce a un incremento en la variabilidad(103) de la marcha que puede explicar la gran incidencia de las caídas en ancianos, sobre todo en rodilla y cadera. El apoyo del peso corporal sobre el bastón puede ser utilizado para mejorar la marcha y minimizar caídas, sin embargo, a pesar de que han sido diseñados para proporcionar estabilidad son un factor de 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 43 riesgo de caídas en personas de edad avanzada(124). Esta aparente contradicción puede tener su origen en el hecho de que no hay directrices uniformes y procedimientos para ayudar a su prescripción, criterios personalizados para la capacitación de los usuarios y su seguimiento, una inadecuada selección de dispositivos, un nivel de formación insuficiente y por lo tanto el uso incorrecto puede limitar su utilidad (14,124). Por tanto, antes de indicar los protocolos es necesario identificar el efecto que el apoyo del peso corporal en adultos mayores genera en esa variabilidad de la marcha. Otro estudio(46) concluyó que la disminución en la longitud del paso era un factor de riesgo en las caídas, lo más curioso es que lo midieron con una webcam en casa del sujeto y lo contrastaron con el sistema Vicon de análisis del movimiento, lo que puede ser una opción para detectar patologías antes de que aparezcan. Con la información que los estudios de la marcha asistida nos aporta es posible obtener datos objetivos sobre la eficiencia de la marcha, su grado de normalidad o la regularidad del movimiento, y con base en esto elegir el tratamiento más efectivo para los problemas específicos de la marcha, así como obtener caracterizaciones más precisas de las diferentes patologías para el diagnóstico y el conocimiento de la severidad de la enfermedad en cada paciente(3). Por ejemplo, la incapacidad para adaptar la sincronización relativa de la pelvis y el tórax, las rotaciones a los cambios en velocidad de paso, etc., se han informado en una amplia variedad de patologías del aparato locomotor, hemiplejia, enfermedad de Parkinson, dolor en la zona lumbar y embarazo(11). Es, por lo tanto, importante para comprender plenamente el papel de rotación pélvica durante la marcha, y su coordinación con segmentos adyacentes. Los sistemas avanzados disponibles en la actualidad para realizar estudios de marcha permiten la obtención de parámetros representativos de ésta de forma cuantitativa, objetiva y eficaz(3). Aunque estos sistemas proveen las herramientas y guían los procesos para realizar los estudios adecuadamente, aún queda mucho camino por andar para comprender la cinemática en marcha asistida. 2.3 METODOLOGÍA Y ANÁLISIS EN LA MARCHA ASISTIDA EN CIENCIAS DE LA SALUD. Actualmente, el estudio de la marcha humana es una herramienta de diagnóstico importante en la evaluación de patologías neuro-músculo-esqueléticas, ya sean transitorias o permanentes, locales o generales, aunque, otros padecimientos que afectan la deambulación son evaluados(3). Algunos de estos son la presencia de dolor, que lleva a adoptar posturas 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 44 antiálgicas, enfermedades de debilitamiento general como cánceres, patologías respiratorias, edad, obesidad, o incluso problemas psicológicos o psiquiátricos como cuadros depresivos. En la práctica, un análisis completo de la marcha de un paciente permite identificar los problemas específicos que la afectan, y partiendo de estos es posible realizar la prescripción quirúrgica, terapéutica, farmacológica (generalmente con toxina botulínica) o de ayudas técnicas, para maximizar las habilidades físicas del paciente. Además, estos sistemas de análisis han sido utilizados en otros campos como la biomecánica deportiva, ergonomía, diseño y evaluación de calzado, ayudas técnicas u otros productos, evaluación de riesgo en actividades físicas, o simplemente para el estudio general de la biomecánica. Por lo tanto este tipo de estudios se conoce de forma más amplia como análisis de movimiento. Para el análisis de marcha es necesario contar con un protocolo estandarizado que permita obtener los datos cuantitativos de los parámetros de interés de forma objetiva y eficaz(3,52). Cada protocolo depende del tipo de paciente a evaluar, la configuración del laboratorio, los parámetros que se deseen obtener y la forma en que éstos son presentados, así como del orden, tiempo y ciclos de utilización de los equipos, la colocación de los marcadores (cuando se requieren) y los programas para el procesamiento de los datos, entre otros aspectos. El estudio de la marcha(61) ha interesado desde tiempos remotos y los métodos para su evaluación han avanzado mucho, ya que existe una necesidad particular de responder preguntas fundamentales sobre el proceso complejo de la locomoción(30,51). Se han perfeccionado y simplificado las técnicas para su análisis y se han desarrollado nuevos métodos que permiten valorar los distintos parámetros de la marcha de forma objetiva y eficaz, apreciar los factores que pueden modificarla, diagnosticar alteraciones del patrón de marcha en diversas patologías y lesiones traumáticas, realizar un control y seguimiento de pacientes para observar la evolución de los mismos, valorar la efectividad del tratamiento, recuperación tras una intervención quirúrgica, evaluar la necesidad de ayudas técnicas, etc. El proceso de deambulación está modulado o modificado por muchos factores (61) tanto extrínsecos (Ej. terreno, calzado, vestido, transporte de carga) como intrínsecos (Ej. sexo, peso, altura, edad.), físicos (Ej. peso, talla, constitución física), psicológicos (Ej. personalidad, emociones), fisiológicos (Ej. características antropométricas), patológicos (Ej. traumatismos, patología neurológica, patología musculoesquelética, trastornos psiquiátricos). Los cambios que influyen en el patrón de marcha pueden ser transitorios o permanentes. Incluso caminar o correr por una cinta rodante puede producir cambios en la marcha(30). 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 45 Algunas cuestiones relevantes para la práctica moderna de los estudios humanos de locomoción(30) son la concepción de que nuestros sentidos nos engañan y limitan nuestra capacidad de observar y analizar el movimiento humano y también, que los métodos de medición o protocolos para analizar la locomoción humana no pueden contaminar sus características naturales. Por eso necesitamos de métodos objetivos que nos permitan realizar una interpretación clínica de los datos. Estas son preocupaciones válidas, que debe tenerse en cuenta a la hora de interpretar las mediciones de los estudios de locomoción, especialmente cuando se intenta generalizar a partir de una observación específica, ningún método experimental puede conducir a la verdad ya que la verdad sólo puede ser alcanzada mediante la reflexión lógica. Los sistemas de medida facilitan la toma de decisiones en un diagnóstico, ya sea médico o fisioterapéutico, o en relación a la evolución de una tratamiento. Sus principales utilidades son (131): • El control evolutivo de pacientes. • La valoración del daño corporal. • La valoración y planificación de tratamientos rehabilitadores, quirúrgicos o farmacológicos. • El control de altas en procesos de incapacidad temporal y propuestas de incapacidad permanente. 2.3.1 Análisis de la marcha normal: tipos. Muchos de los avances tecnológicos vienen motivados por la capacidad del profesional de observar e interpretar las mediciones del movimiento humano(30). La promoción del estudio de la locomoción sigue dependiendo del desarrollo de nuevas herramientas para la observación, la instrumentación y las tecnologías informáticas han creado nuevas oportunidades para el adelanto del estudio de la locomoción, Esta nueva metodología se ha hecho posible para extender la aplicación del análisis cinemático de problemas clínicos. El análisis biomecánico de la marcha por parte del profesional complementa la exploración física del paciente evitando todo lo posible la subjetividad(45) y éste establece las desviaciones del patrón patológico respecto al patrón de normalidad. El análisis de la secuencia del movimiento de la marcha tiene relevancia clínica en el estudio de las patologías del aparato locomotor(26). Diferentes autores han investigado y analizado los cambios que produce el 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 46 empleo de ayudas para caminar en la marcha asistida, como por ejemplo la fuerza de reacción vertical del suelo, o parámetros espaciotemporales(20) como la cadencia, la longitud y anchura del paso, etc. Y también modificaciones en los parámetros de normalidad de la marcha creadas por el uso de bastones de antebrazo, bastones axilares y andadores(8,16,104). Para la obtención de los parámetros de interés se tienen varias alternativas de equipos que pueden ser utilizados(3). Estos equipos permiten evaluar la marcha de forma cuantitativa. Los laboratorios más sencillos pueden obtener los parámetros espaciotemporales mediante la utilización de cintas métricas, cronómetros y un análisis visual sistemático. Para los análisis cinemáticos y cinéticos, se cuenta con gran variedad de herramientas como la dinamometría, videogrametría, EMG dinámica, acelerometría, ultrasonido, goniometría digital, sistemas de análisis en dos y tres dimensiones, entre otros. Estas técnicas permiten extraer información cuantitativa más confiable y objetiva que la obtenida con la simple observación, siendo esta última inadecuada estadísticamente. Comenzando con el análisis visual(6), exige un procedimiento riguroso y sistemático, siendo el punto de partida o complementario de otros procedimientos con diferentes tecnologías. Algunos métodos empleados para determinar los parámetros generales de la marcha, como el tiempo, la longitud del paso, la velocidad o la cadencia, usan técnicas e instrumentos tan simples como un cronómetro, una cinta métrica, un pasillo instrumentado, etc. Nos aporta una información muy relevante con un equipo mínimo. El examen específico de los segmentos debe hacerse en cada una de las fases del ciclo de la marcha, de abajo arriba, ya que los movimientos y las contracciones musculares se organizan a partir del punto fijo del pie en el suelo. El examen visual es conveniente grabarlo en vídeo, con una cámara doméstica que disponga de zoom y enfoque automático colocado sobre un trípode. El vídeo proporciona un registro permanente facilitando el análisis visual a los profesionales, y proporciona un feedback en el aprendizaje de la marcha del paciente. Algunas recomendaciones(6) a la hora de analizar la marcha y registrar imágenes son:  Usar bañador o pantalón corto.  Usar calzado cómodo y habitual, salvo que se requiera estar descalzo.  Realizar pruebas previas a la grabación.  Grabar primero lateralmente y después en el plano frontal (comenzar de frente y continuar de espaldas). 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 47  Realizar primero una visión completa y después unos planos cortos de los miembros inferiores.  Se desestiman los pasos iniciales y finales. Tras esto, pasamos a elementos de análisis más complejos, como pueden ser los instrumentos de medida electrónicos(43,132,133). Comenzado por la videofotogrametría(134); es utilizada para obtener información bidimensional o tridimensional del movimiento a partir de imágenes planas, fotogramas(75,101). Es muy utilizado en los estudios cinemáticos de la marcha por medio de los marcadores superficiales, para cuyo posicionamiento según Asay et al.(60) es necesaria la localización de los centros articulares relativos. Los marcadores pueden ser pasivos (reflectantes) o activos (bombillas, infrarrojos). Este tipo de estudio deriva de la inspección y la fotografía que evolucionó hacia la cinematografía y el vídeo, dando lugar a la videofotogrametría(41). Las filmaciones de video(76) combinan la cámara de vídeo y el magnetoscopio, permiten visualizar el desplazamiento del sujeto a ralentí, e incluso parar la imagen. Estos sistemas pueden integrar dos cámaras conectadas a una mesa de mezclas para observar y comparar simultáneamente sobre la misma imagen las visiones de frente y de perfil. Este sistema proporciona una información cualitativa y requiere de poca inversión. Las grabaciones digitales (20,76,133) por su parte, permiten digitalizar las imágenes de video combinando la información recogida con la ayuda de dos cámaras o más para reconstruir el movimiento del sujeto en tres dimensiones. Esta es una información más objetiva, con la ventaja de poderse utilizar en el exterior y no necesita de marcadores, pero con la desventaja de que el tiempo de tratamiento de los datos es muy largo. Ejemplo de ellos son 3D-Vision, Peak Performance y Ariel, y el material SAGA3DV. Los goniómetros y electrogoniómetros(41), aplicados sobre la extremidad, miden la movilidad angular de una articulación determinada durante la marcha. Así como, los acelerómetros miden la aceleración de diversas partes del cuerpo y valoran la dinámica del centro de gravedad del organismo o de un segmento determinado(26,128). La electromiografía (EMG)(96) es el registro de la actividad eléctrica de los músculos generada por su propia actividad(76). Pueden utilizarse electrodos implantados (de hilo o aguja) o 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 48 electrodos de superficie o cutáneos. Incluso con resonancia magnética para valorar la rotación axial de rodilla (53,71,72), actividad muscular del miembro inferior(96) o estudios cinemáticos (7)(38). Por último, existen sistemas de marcadores activos y pasivos(132,133). En cuanto a los primeros, se utilizan Light Emitting Diods o LED que emiten una señal infrarroja para materializar los puntos anatómicos. Esto nos da las imágenes en tres dimensiones. El desplazamiento de estos marcadores es detectado por los receptores fotoelectrónicos. Los sistemas Selspot y Costel utilizan esta tecnología. Los sistemas pasivos, se basan en la utilización de marcadores reflectantes, cuyo material es el Scotch Lite constituido por microesferas de cristal, que refleja la luz en la misma dirección que los rayos incidentes. Ejemplo de ello son(3,135); Vicon System, Motion analysis, CODA System.6(97), Qualisys (12,77,124) , Elite y Saga. Los datos cinemáticos son recogidos con seis u ocho cámaras que recogen el marcador reflectante. Los sensores(49) pueden ser difíciles de fijar en el cuerpo durante las mediciones o los eventos de la marcha por lo que, puede ser detectado de forma incompleta, debido a las limitaciones del tamaño del marcador o la cantidad. El estudio cinético relaciona el equilibrio de las fuerzas internas y externas del sistema musculoesquelético, que tiene como resultado el movimiento del cuerpo. Las fuerzas internas pueden ser estudiadas por los sistemas dinamométricos y electromiográficos de superficie. Las fuerzas externas, como los apoyos plantares y las alineaciones de las extremidades inferiores, suelen analizarse por medio de las plataformas de fuerza y plantillas dinamométricas, etc. Las plataformas dinamométricas(22,48,133) permiten el análisis de la fuerza de reacción que un individuo ejerce sobre el suelo en la ejecución de un movimiento, pero en un lugar determinado(48). El sistema registra los parámetros cinéticos y la velocidad cuando el paciente pisa sobre la plataforma dinamométrica y atraviesa las barreras de fotocélulas (131). Mientras que las plantillas instrumentadas pueden ser tanto de fuerza como de presión (15)(34) permiten mayor libertad de movimientos, no teniendo que restringir el estudio en terreno llano y localizado. Este sistema(131), que es portátil, proporciona información objetiva y cuantitativa acerca del comportamiento de las presiones en la planta del pie en condiciones cotidianas, es decir, calzado y en movimiento, y tiene utilidad en el estudio de múltiples factores que puedan afectar al apoyo del pie. Las plataformas de fuerza son herramientas indispensables para el estudio de las cargas o fuerzas en el suelo(12,48,76,124). Permiten medir la resultante de las fuerzas de reacción a la carga(20), la cinemática(48), así como el momento de la fuerza con respecto a un punto(57,101). En 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 55 En esta investigación, el sistema de feedback no fue utilizado por los participantes, sino que la Dra. Chamorro-Moriana controlaba visualmente las cargas a través de la pantalla del ordenador, por lo que informaba simultáneamente al sujeto de su error por exceso o por defecto, de forma oral. Este bastón instrumentado, posibilita al fisioterapeuta un alto grado de objetividad en cuanto a la toma de decisiones relativas a las progresiones en la carga del miembro afecto. Al aumentar el nivel de precisión y concreción de las descargas parciales, mejoran también los procesos de valoración, además de fomentarse la protocolización de los tratamientos y por consiguiente, mejora la recuperación funcional del paciente(19). Son muchas las investigaciones posibles con dicha herramienta, como por ejemplo, la objetivación de las cargas efectuadas mediante el bastón, el aprendizaje de la marcha asistida y la precisión de las cargas aplicadas. Permite transmitir los datos al ordenador simultáneamente en tiempo real por medio de un sistema inalámbrico, que son registrados, analizados y visualizados gráficamente. Este sistema se ha demostrado con pruebas estadísticas que es válido y fiable(32). 2.3.2.2 Sistema de análisis de movimiento. El análisis de la secuencia del movimiento se ha convertido en una importante herramienta clínica para la planificación y evaluación de las intervenciones, así como para mejorar el rendimiento deportivo y reducir las lesiones(140,141). Una aplicación importante del análisis de marcha en la práctica clínica es la posibilidad de realizar estudios comparativos(3), como: análisis longitudinales para evaluar recuperación o efectividad de la terapia; con diferentes condiciones, es decir, con y sin dispositivos de ayuda; o con la combinación de ambos factores, por ejemplo antes y después de una intervención quirúrgica o de la aplicación de toxina botulínica. Por su parte, para la realización de estudios comparativos en diferentes condiciones, resultan ser una ayuda directa para determinar el porcentaje de mejora del patrón de marcha con los distintos dispositivos. Vicon es un sistema de análisis del movimiento en tres dimensiones (ver apartado Material). Utiliza cámaras infrarrojas para recoger el movimiento de unos marcadores específicos adheridos al cuerpo. Puede incluir plataformas de fuerza AMTI, registros electromiográficos y añadirle cámaras digitales a la grabación tridimensional. Por lo que puede dar información cinemática, cinética y de activación muscular. Este sistema utiliza marcadores reflectantes esféricos de un tamaño variable en función del movimiento analizado, entre 5 y 25 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 56 mm(140). El posicionamiento de los marcadores en puntos anatómicos concretos es un punto crítico(3) y una fuente considerable de errores en los parámetros. Lo ideal para obtener los movimientos más precisos de los huesos sería ubicar los marcadores directamente adheridos a las estructuras óseas, sin embargo las desventajas son evidentes en cuanto al dolor, riesgo en el procedimiento y la modificación de los movimientos naturales. Por esto se utilizan los marcadores adheridos a la piel en puntos anatómicos de referencia que por palpación externa podemos localizar. Los marcadores externos representan puntos de referencia internos óseos, aunque se considera menos preciso debido a los desplazamientos de la piel independientes al hueso(140,142). Este sistema genera una gran cantidad de datos, y a pesar de su objetividad, su uso es complicado, y la interpretación de los datos es difícil. Pero es un método importante que se utiliza para obtener información crucial en la determinación del nivel de limitación funcional debido a la patología, para su seguimiento y evaluación a lo largo del tiempo (141). El desplazamiento angular de las articulaciones en los tres planos espaciales(37,39) (sagital, frontal y transverso) da una visión tridimensional del movimiento corporal humano, y detecta alteraciones anatómicas y funcionales que no pueden ser determinadas en una evaluación de la marcha por simple observación. Este análisis(37) permite revisar la marcha del sujeto tantas veces como sea necesario sin que éste se halle presente, además de observar detalladamente las desviaciones de la marcha y comparar la evolución de la persona durante la rehabilitación(69). Permite una evaluación cuantitativa y objetiva de los parámetros de la biomecánica a los sujetos que realizan tareas específicas(69) de forma no invasiva (71). Desde la cinemática, la aplicación de esta herramienta de informática permitirá mejorar los procesos de medición, evaluación y diagnostico fisioterapéutico. Del mismo modo, los datos se pueden comparar con los de sujetos sanos como dato de control para cada fase de la marcha o movimiento articular durante el ciclo (14,69). Vicon ha sido utilizado en muchos estudios de la marcha tanto en sujetos sanos(47,48) como en sujetos que sufren alguna patología como artroplastia total de cadera unilateral(49)(128), parálisis cerebral en adultos(38,68) y parálisis cerebral pediátrica(49), lesión medular incompleta(75), diplejía espástica sometidos a rizotomía dorsal selectiva(67,69), envejecimiento(46,103,137), mielomeningocele (39), tanto en marcha normal(11,26) como en marcha asistida. Vicon también ha 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 57 sido utilizado para analizar la marcha normal(47,51,52,140) para estudiar parámetros espaciotemporales, cinemática y cinética. Los protocolos de análisis de la marcha están destinados a hacer de la cinemática y la cinética algo clínicamente interpretable(30)(3). Un protocolo de análisis del movimiento humano se define a través de un modelo biomecánico y de los procedimientos para la recogida de datos, procesamiento, análisis y presentación de los resultados(44). Estos protocolos generan datos tridimensionales que se obtienen a través de la reconstrucción del movimiento humano(57). El movimiento del sistema consiste en la trayectoria de un conjunto de puntos anatómicos localizados en las articulaciones y extremidades del tema objeto de análisis(118). Por tanto, la captura de movimiento es un proceso de registro de los movimientos de los marcadores corporales por un conjunto de cámaras de alta resolución. Los datos recogidos por las cámaras son el resultado del reflejo de los marcadores que lleva el sujeto pegado al cuerpo gracias a los rayos infrarrojos emitidos por las lentes LED. Estos son digitalmente almacenados por el software Vicon Nexus para visualizarlos y posteriormente procesarlos(52). Las bases del análisis tridimensional son la Teoría mecánica continua y el Sistema dinámico de multicuerpo: Una de las muchas posibles definiciones de Biomecánica: es la ciencia que estudia el análisis de los sistemas biológicos utilizando los principios y técnicas de la Mecánica. En este estudio nos basaremos en dos campos de la mecánica: sistema dinámico de multicuerpo y modelo de mecánica continua(43,118). Por un lado, las técnicas de multicuerpo se aplican para llevar a cabo el análisis de la cinemática y la cinética. Por otro lado, la teoría de la mecánica continua se utiliza para delimitar y analizar el comportamiento de los movimientos tisulares por medio de modelos matemáticos y así, predecir las distribuciones de densidad del tejido bajo carga externa. En el análisis tridimensional se estudia la interacción entre los dos campos, antes mencionados, puesto que los resultados obtenidos con las técnicas de multicuerpo se utilizan como datos de entrada para los modelos de la mecánica de medios continuos(57). Este sistema óseo humano se modela con las técnicas del sistema multicuerpo(55,64– 66,118,140). La forma habitual de definir cada órgano del sistema consiste en dividir el cuerpo humano en diferentes bloques y segmentos que incluye no sólo los huesos de esta parte del cuerpo, sino también todas las masas y tejidos alrededor del mismo. Las estructuras biológicas complejas podría ser reducida a construcciones simplificadas que faciliten la estimación de las 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 58 fuerzas y patrones de movimiento(30,55). Se definen así varios conceptos fundamentales en el análisis de movimiento tridimensional basados en la segmentación del cuerpo(13,43,55,57,118):  Bloque: un sistema de multicuerpo está compuesto por cuerpos o bloques rígidos. Estos bloques son el resultado de la unión de varios marcadores adheridos en puntos anatómicos concretas del cuerpo. Según el protocolo que se esté empleando, esta unión representará diversas zonas corporales según la localización de los mismos, por ejemplo: los cuatro marcadores situados en el cráneo dará lugar al bloque cabeza; los situados en el húmero será el bloque brazo, etc. Por tanto, un bloque es el resultado de dividir el cuerpo en determinadas áreas corporales(43). En esta investigación utilizaremos los bloques cabeza, tronco, pelvis(119) y hemipelvis.  Segmento: la relación cinemática y cinética entre dos bloques genera un segmento biomecánico, es decir, los segmentos anatómicos definen los movimientos entre dos bloques rígidos. Los bloques rígidos están unidos por articulaciones que simulan las articulaciones biológicas. Por tanto, el segmento es donde se produce el movimiento, por ejemplo: la relación entre el bloque rígido brazo y antebrazo, genera el movimiento del codo del segmento brazo-antebrazo(119).  El modelo usado en este estudio se define mediante 33 cuerpos rígidos que quedan conectados mediante 15 articulaciones ideales(30) (Figura 3). De tal manera que serán 15 los segmentos anatómicos principales que se pueden identificar, el movimiento del segmento corresponde al movimiento articular entre los dos bloques rígidos que lo componen(57) respecto a un marco fijo de referencia (ver apartado 2.2.3). Los cuerpos rígidos son: dos pies, dos piernas, dos muslos, una pelvis, un tronco, una cabeza, dos brazos, dos antebrazos y las dos manos(118). Figura 3: Modelo mecánico del cuerpo humano. 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 59 En nuestro caso, según el modelo mecánico que utiliza el sistema de análisis de movimiento Vicon en el protocolo Plug-in-Gait, sólo se utilizaron los cuatro marcadores contenidos en la cabeza, los cinco marcadores colocados en el denominado por el sistema tórax (tres en tórax, uno en escápula y uno en C7), y los cuatro marcadores que determinan la pelvis. Estos serán ampliamente descritos en el apartado material. El modelo Plug-in-gait define como tórax como el bloque formado por C7, T10, esternón, clavícula y escápula derecha(119), pero a nuestro entender esta denominación es incompleta pues para formar este bloque el sistema necesita del marcador en la séptima vértebra cervical y escápula, que no forman parte del concepto tórax. De hecho, el tórax se define en fisiología articular y funcional como el área que alberga y protege pulmones y corazón, está formado por: dos clavículas, un esternón, doce vértebras dorsales y doce pares de costillas(143). Tanto desde un punto de vista topográfico como funcional, el tronco puede dividirse en tronco superior (que implica la zona cervical y escápulas) y tronco inferior o pelviano(42,143), nos basaremos en esto para denominar como tronco al bloque tórax al que se refiere el modelo Plug-in-gait. Puesto que el modelo Plug-in-gait ya define como bloque diferenciado la pelvis (tronco inferior), creímos conveniente incorporar el concepto tronco, para referirnos al tronco superior, para englobar el concepto bloque tórax que denomina la marca Vicon, puesto que al conceptualizarlo de dicha forma ya se contienen las estructuras cervicales, escapulares y torácicas, donde se colocan los marcadores. El cálculo del movimiento de los segmentos del cuerpo se conoce como reconstrucción corporal(13,43,55,57,118). Esto permite la estimación de las traslaciones y rotaciones de los segmentos a lo largo del ciclo de la marcha sobre la base de las trayectorias tridimensionales de algunos marcadores unidos a ellos. El movimiento medido puede proporcionar, no sólo la cinemática de la marcha, sino también puede ser utilizado para estimar la cinética de la marcha junto con las fuerzas de reacción del suelo medido con plataforma de fuerza(57,118). Durante este proceso varias fuentes de error se introducen en el modelo debido a varias razones: los desplazamientos relativos de los marcadores debido a la elasticidad de la piel(30,64,140), los errores experimentales, etc. Todos estos errores responden al problema de la cinemática de la asunción de cuerpo rígido previamente establecidos(43) cuando no lo es. La deformación elástica de los huesos puede despreciarse para la mayoría de los movimientos humanos(57). Sin embargo, los modelos biomecánicos suelen ser más complicados que los sistemas de multicuerpo, ya que implican una mayor variedad de articulaciones, tipos y formas del cuerpo, actuaciones complejas en los músculos, grupos conectados de los huesos y los 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 60 tejidos blandos vecinos, y las formas específicas pasivas plasto-elástica de algunos elementos(55). El gran desarrollo de la tecnología en los últimos 30 años ha promovido grandes mejoras en el campo experimental de la Biomecánica. De esta manera, los laboratorios de análisis de la marcha se han desarrollado como una poderosa herramienta para el estudio de la marcha humana, donde es frecuente el estudio de la captura del movimiento mediante el seguimiento de las trayectorias en tres dimensiones de los marcadores en el cuerpo por medio de un conjunto de cámaras digitales(57). 2.4 ANTECEDENTES. El análisis de la marcha humana ha sido ampliamente estudiado, estableciendo rangos de normalidad y de referencia en la biomecánica de las distintas articulaciones. A partir de estos parámetros se han podido realizar estudios cinéticos y cinemáticos sobre la marcha patológica que provocan algunas enfermedades, como por ejemplo: la marcha en segador del Ictus, la marcha antiálgica de las hernias de discos, la cojera en los esguinces, etc. Sin embargo, poco o nada se sabe de los parámetros de normalidad de la marcha asistida, y aún menos cómo influye el porcentaje de peso sobre estas ayudas. Desde nuestro punto de vista, primero tendremos que saber cómo se desvirtúa el gesto de la marcha asistida al descargar el miembro inferior con diferentes porcentajes, para luego llegar a saber cómo afecta a esos “parámetros de normalidad en la marcha asistida” según la patología que requiera de ayuda mediante los bastones de antebrazo(33,68). Para el estudio de la biomecánica son necesarios sofisticados métodos que brinden datos cuantificables reales y fiables a la comunidad científica. Entre ellos, el análisis tridimensional, plataformas de presión, plataformas de fuerza y electromiografía. Los estudios de la marcha asistida se centran en parámetros espaciotemporales de la marcha, porcentaje de peso ejercido sobre una plataforma o cinemática del miembro inferior. En muy pocos casos ha sido estudiada la cinemática en cabeza, tronco y pelvis cargando diferentes porcentajes de peso durante la marcha asistida. Chaler J. et al.(50) y Dingenen B. et al.(134) afirmaron que el análisis en tres dimensiones es la única técnica exploratoria dinámica de la marcha, que analiza de forma objetiva y contrastable el movimiento, fuerza y presiones que subyacen en el mismo. En el análisis cinemático en tres dimensiones de O´Connor et al.(48) los datos se recopilaron mediante un 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 61 sistema de cuatro cámaras del sistema Vicon (Motion Analysis Corporation, Santa Rosa, CA) y dos placas de fuerza (Kistler, Winterthur, Suiza). Los niños caminaron descalzos y se recogieron los datos correspondientes al apoyo del talón y despegue de los dedos, tiempo del paso y los períodos de doble apoyo y apoyo unipodal, en ambas zancadas. Sharenkov A. et al.(49) utilizó tanto las plataformas AMTI como el sistema de análisis de movimiento Vicon para desarrollar un método que detecta automáticamente el inicio del ciclo de forma fiable derecho e izquierdo, así como la longitud del paso, para poder detectar con precisión patrones patológicos. Aunque también autores como Vankoski S. et al.(39) se centraron en parámetros sólo cinemáticos de pelvis y miembro inferior. Igualmente, Melis EH et al.(20) en su estudio con diferentes dispositivos de apoyo con un número limitado de placas disponibles. Diversas afecciones dependen y requieren de estos dispositivos de ayuda para procurar la marcha durante sus actividades de la vida diaria de forma temporal o definitiva y por tanto, la selección de un tipo concreto de dispositivo de asistencia debe basarse en una evaluación objetiva para adecuarlo a su realidad(97)(98). Las ayudas técnicas pueden alterar los patrones normales de marcha, en relación a la simetría entre los hemicuerpos cuando se usan bastones de antebrazo o axilares así como, a la eficiencia de la marcha, o a la pérdida de braceo cuando se usan andadores(14,35). La elección del tipo de ayuda para la marcha asistida influirá de diferentes formas en los parámetros de la misma. En este sentido, Melis EH et al.(20) determinó la influencia en la marcha con distintos dispositivos: andadores, bastones axilares y bastones canadienses en diez pacientes con lesión incompleta de la médula espinal. Los resultados cambiaban en función del tipo de ayuda en cuanto a parámetros espaciotemporales como velocidad de la marcha, cadencia y longitud de paso; cinemáticos como ángulos tronco, cadera, rodilla y tobillo; y cinéticos como las fuerzas ejercidas en el dispositivo de apoyo. McDonough et al.(35) establece que los diferentes dispositivos generan diferentes sensaciones de estabilidad en el sujeto siendo el andador es el más estable, luego los bastones de antebrazo, bastones de antebrazo y como más inestable, el bastón de mano, igual que determinó Melis EH et al(20).En cuanto a los andadores, restringen mucho el movimiento en el plano frontal y anteroposterior, genera una marcha ineficiente con mayor gasto energético e implica el sobreuso de otras estructuras o sistemas (35) y, disminuye la velocidad de marcha, aunque se gana en estabilidad(20,98)(35) . El bastón axilar, es posible utilizarlo en pacientes con lesiones de miembro superior e inferior cuando dejan de utilizar la silla de ruedas, hasta que sus lesiones curen lo suficiente para admitir bastones de 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 62 antebrazo(1). Su uso implica una inclinación del tronco hacia delante (21,35) y riesgo de trombosis arteriales y parálisis braquiales (10,12) . Otros dispositivos novedosos fueron diseñados por Clark BC et al.(21) y Rambani et al.(1). El primero, permite transferencia de peso a través de la cintura pélvica obteniendo mejores resultados en cuanto a transmisión de fuerzas, mientras que Rambani et al.(1) creó un bastón con apoyo en la rodilla y carga sobre el fémur, de fácil aprendizaje proporcionando gran estabilidad al paciente. Aprender a caminar con un bastón o con dos bastones a dos tiempos es una tarea de difícil coordinación por parte del paciente, por tanto, ya sea a nivel investigador o asistencial es imprescindible instruir al paciente en la correcta ejecución de la marcha asistida(18). La dominancia en el empleo de bastones también ha sido estudiada en una ocasión. Jayakaran P. et al.(34) estudió a 27 sujetos sanos, realizaron cinco condiciones diferentes a cadencia libre; marcha normal; marcha con un bastón en el miembro superior dominante; marcha con un bastón en el miembro superior mano no dominante; y de igual forma ejerciendo un 10% SPP. El uso de ayudas para caminar colocadas en el lado ipsilateral a la dominancia, el bastón se emplea para mantener el equilibrio puesto que no afecta a la base de apoyo, pero modifica los parámetros de oscilación y de apoyo unipodal. Sin embargo, cuando se estudia el lado contralateral, el bastón se usa para favorecer el apoyo pero altera la fase de el balanceo y de apoyo unipodal, y la base de apoyo. El dominio de la mano no influye en parámetros de la marcha cuando se utilizan para mantener el equilibrio, pero puede tener algún efecto cuando se utiliza como apoyo. Al igual que el estudio de Fang MA et al.(144) donde objetivó que caminar con un bastón contralateral o ipsilateral a la extremidad sintomática, dio lugar a reducciones significativas en la velocidad, cadencia y fuerza de reacción vertical. El consenso general es que el uso de bastones canadienses mejora la marcha y el equilibrio generando estabilidad, alivia el dolor en las articulaciones, amplía la base de apoyo, ayuda a la propulsión, produciéndose una mejora global de la marcha(144). El estudio del número de bastones (unilateral y bilateral) lo encontramos en la investigación de McDonough et al.(35) quien estudió a 22 estudiantes de fisioterapia con diferentes dispositivos, como bastones axilares y bastones de mano, midiendo la velocidad, cadencia y longitud del paso. Los resultados objetivaron cómo el uso de los dispositivos hacía decrecer la velocidad y la cadencia en tanto que la simetría en el paso se veía afectada, es decir, se producía cojera porque la fase de balanceo disminuye. También disminuyó los parámetros de 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 63 rotación de la pelvis con respecto del tronco utilizando dos bastones, aumentando la asimetría del movimiento de contrarotación. Determinó que el uso de dos bastones favorecía la simetría cuando se comparaba el paso derecho con el izquierdo, sin embargo el uso de un dispositivo de forma unilateral incrementaba la asimetría. Lo más llamativo de este estudio fue que encontró asimetría en el paso derecho e izquierdo en función de si utilizaba un bastón, sin embargo no utilizó ningún criterio de descarga por lo que los datos obtenidos no indican con qué porcentaje de carga ocurren estos hechos. Las diferencias entre la marcha normal con respecto a la marcha asistida a tres y cuatro puntos fue estudiado por Lee J.U et al.(91) con respecto a parámetros cinemáticos de miembro superior y tronco. Determinó que la marcha asistida provocaba un aumento en flexión escapulohumeral y muñeca así como, una reducción en la movilidad cervical. Para poder estudiar la influencia de la descarga del miembro inferior mediante bastones de antebrazo, primero será necesario instruir al sujeto en la carga que el profesional sanitario desea que realice. Para ello, necesitará de un entrenamiento previo que en la mayoría de las ocasiones no existe o es realizado sobre básculas de baño o plataformas de fuerzas de forma estática(16,18,40,95,107) y no dinámica, con lo que vuelve a surgir el problema de extrapolar esas sensaciones de carga a la dinámica de la marcha. Otros autores diseñaron un dispositivo que recogía el peso que se aplica durante la deambulación como un aparato de contención pélvica(21) o un bastón de mano con sensores de fuerza(93). Este último señaló que la edad es el único factor que retarda el proceso de adquisición de la sensación de carga a través del feedback verbal. El sexo, peso, talla, dominancia, y la naturaleza del trauma no influyó en este proceso. En este intento de enseñar a cargar el porcentaje de peso adecuado, Youdas JW et al.(108)(16) llevaron a cabo un estudio donde arrojaron datos muy interesantes en diversos parámetros espaciotemporales de la marcha. Los diez participantes sanos tenían una mínima experiencia en el manejo de bastones canadienses, bastones axilares y andadores, en concreto tuvieron que descargar el 50% del peso corporal(22). El resultado fue una reducción significativa de la longitud de la zancada, velocidad y cadencia. El ancho del paso se estrechó y la longitud del paso del miembro “afectado y sano” disminuyó al descargar con todas las ayudas, menos al caminar con los bastones canadienses que aumentó su recorrido. Lo más destacado fue que con ningún dispositivo de ayuda se consiguió cargar el peso prescrito, al contrario, se sobrepasó. Sin embargo. Lyu et al.(104) obtuvo datos similares en el uso de un bastón, destacando una mayor 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 64 eficacia cuando el apoyo del mismo se realizaba de forma simultánea al pie. Este autor también aporta información relevante sobre las fuerzas soportadas por el antepié, mediopié y retropié. El estudio de la influencia de distintos tipos de carga sobre los dispositivos de ayuda a la deambulación, y consiguiente descarga del miembro inferior afectado, ha sido estudiado por varios autores, según Dabke et al.(18) la carga precoz origina diversos beneficios(112). Las fuerzas mecánicas con micromovimientos axiales se ha demostrado que estimulan la osteogénesis en fracturas. Otro autor(20), menciona que la carga precoz es efectivo en la prevención de las contracturas, minimiza la posibilidad de osteoporosis en la zona de curación, mejora de la circulación y la función renal. Korkmaz M. et al.(114) objetivó la eficacia de la carga precoz en 23 sujetos intervenidos de rotura del tendón de Aquiles, donde aumentó la vascularización de dicho tendón y la calidad de vida de los mismos. Asimismo se evitan las llamativas pérdidas de fuerza del cuádriceps, donde puede llegar a sufrir una pérdida de fuerza del 0,4% por día y entre la 5ª y 6ª semanas siguientes disminuye entre el 14% y 16%, por consiguiente disminuye la estabilidad, lo que dificulta el proceso de reeducación de la marcha(21). En este sentido, Hesse S.(115) empleó bastones en un protocolo de artroplastia de cadera con grupo un control y otro experimental, donde se comprobó que los pacientes que controlaban el porcentaje de descarga lograban un 6,8% más de extensión de cadera, más fuerza en abductores con un 41,5% más de actividad en el glúteo medio, simetría al caminar y ciclos de marcha más normalizados. De nuevo en ambos casos(114,115), no se establecen ningún protocolo de control en las progresiones de las cargas. Una vez superado este punto gracias a los bastones instrumentados en esta tesis, llega el momento de establecer la progresión en el porcentaje de carga para promover una marcha asistida similar a la marcha normal para que sea óptima, sin embargo, no existe un criterio ni protocolo, un rango unificado, que establezca el porcentaje de peso mejor en las diferentes fases del tratamiento de un paciente. Y por ende, no se conoce cuándo es el mejor momento para aumentar la carga en el miembro inferior, ni cuál es el momento de pasar de dos bastones a uno. En cuanto al estudio de la influencia de carga en la actividad electromiográfica, Klarner T. et al.(96) estudió en diferentes músculos del miembro inferior: tibial anterior, gastrocnemio medial, gastrocnemio lateral, soleo, insuficiencia del músculo vasto medial y lateral, y recto anterior del cuádriceps, bíceps femoral, y semitendinoso durante la locomoción en la cinta con la ortesis de marcha robótica Lokomat. Los ocho sujetos sanos caminaron en diferentes combinaciones de soporte de peso (0%, 20%, 40%, 60%, 100%) y frecuencia de zancada (0,40, 2.- MARCO TEÓRICO. Raquel Sobrino Sánchez Página 71 central. Melis EH. et al.(20) determinó la influencia de los andadores, bastones axilares y bastones de antebrazo sobre 10 personas con lesión incompleta de la médula espinal y Vankoski S. et al.(39)comparó la cinemática de la pelvis al andar con y sin bastones de antebrazo en 16 niños con mielomeningocele. Si bien estos resultados arrojan información sobre que la cinemática de la pelvis es diferente a la marcha normal, no esclarece cuánta carga ha de soportar. Correa E. et al.(37) analizó a tres sujetos con amputación transfemoral y Duda GN et al.(94) a seis pacientes con osteotomía tibial mediante fijación con tornillos. 3.- OBJETIVOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 72 3.- OBJETIVOS. 3.- OBJETIVOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 73 3. OBJETIVOS. 1. Describir la cinemática de los bloques cabeza, tronco, pelvis y hemipelvis en sujetos sanos durante la marcha normal. 2. Describir y comparar la cinemática de los bloques cabeza, tronco, pelvis y hemipelvis en sujetos sanos durante la marcha asistida con bastones de antebrazo aplicando sobre estos diferentes porcentajes de carga. 2.1 Comparar, respecto a la marcha normal, la cinemática de los bloques cabeza, tronco, pelvis y hemipelvis con las diferentes modalidades de marcha asistida con bastones de antebrazo aplicando sobre estos un carga del 10%, 25% y 50% del peso corporal. 2.2 Comparar las distintas modalidades de la marcha asistida (definidas en función de los distintos porcentajes de carga implementadas y en el número de bastones utilizados) entre sí. 2.3 Determinar la posible presencia de asimetrías en la cinemática de los bloques cabeza, tronco, pelvis y hemipelvis durante el ciclo de la marcha asistida con bastones de antebrazo aplicando sobre estos un carga del 10%, 25% y 50%. 2.4 Realizar una aproximación a la determinación de criterios clínicos para la progresión en la implementación de las cargas y el uso de uno o dos pastones en la marcha asistida. 4.- HIPÓTESIS. Raquel Sobrino Sánchez Página 74 4.- HIPÓTESIS. 4.- HIPÓTESIS. Raquel Sobrino Sánchez Página 75 4. HIPÓTESIS. Diferentes porcentajes de carga corporal aplicados sobre bastones de antebrazo durante la marcha asistida producen cambios en la cinemática de la cabeza, tronco, pelvis y hemipelvis. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 76 5.- MATERIAL Y MÉTODO. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 77 5. MATERIAL Y MÉTODO. 5.1 DISEÑO. Esta investigación se engloba dentro un diseño factorial de medidas repetidas(7,21,34,38,146). Cuando administramos las intervenciones objeto de nuestra investigación a los mismos sujetos y, en consecuencia, estos reciben más de una, disponiendo al menos de una observación por intervención y sujeto, decimos que estamos en presencia de un diseño intra-sujetos o de medidas repetidas(146). La situación más simple de un diseño de medidas repetidas se caracteriza por incluir varias observaciones por sujeto, obtenidas cada una de ellas bajo una condición diferente (intervención). Las ventajas(146) asociadas a esta categoría de diseño son fundamentalmente tres: el menor costo en número de sujetos, el control de las diferencias individuales y el incremento de la potencia del diseño. Las tres están intrínsecamente relacionadas y son interdependientes entre sí. La reducción del número de sujetos es una ventaja importante bajo múltiples puntos de vista, incluidos el ahorro de tiempo y costos(146). Teniendo en cuenta que el mismo grupo de sujetos recibe todas las intervenciones, el número de sujetos que se necesitan para completar la investigación es menor. En los diseños de medidas repetidas(42,146,147), la equivalencia previa de los sujetos no constituye un problema relevante dado que, al ser medidos los sujetos bajo todos los niveles o condiciones de estudio, el sujeto actúa como su propio control, no afectando a la estimación de los efectos las posibles diferencias individuales. Con este formato, los sujetos de la muestra reciben todas las intervenciones y repiten medidas o registros de respuesta. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 78 5.2 MUESTRA. La población de este estudio la encontramos entre hombres y mujeres sanos que residían en Sevilla. Para confeccionar la muestra se definen los criterios de inclusión(19) que se exponen a continuación: - Tener entre 18 y 60 años de edad(32). - Presentar una marcha asistida al menos aceptable en la escala CHAGS diseñada por Chamorro-Moriana et al.(31), es decir, obtener una puntuación de 3 sobre 4 en los siguientes ítems; inclinación del bastón (3º), soporte simultáneo pie y bastón (7º) y apoyo del antebrazo (8º) (ver apartado 2.3.1). - Ser asintomático a cadencia libre(32). - Tener alguna experiencia previa en la marcha asistida con bastones de antebrazo(19,32), ya sea a nivel profesional, académico o como usuario. - No padecer patología musculoesquelética(18,35,103) o secuela de ésta(11,34) en tronco, miembro superior o miembro inferior, tales como; restricción de la movilidad articular, dolor, etc.(97). - No poseer dismetría en las extremidades inferiores(22). - No sufrir patología neurológica, afección cardiovascular, trastorno pulmonar o alteración psicológica como depresión. Por otro lado, los criterios de exclusión fueron cualquier alteración que pueda afectar la dinámica de la marcha normal y la marcha asistida(31), tales como: - Presentar un trastorno evidente de la coordinación(31). - Tener un trastorno de la capacidad física como; debilidad muscular evidente en tronco, miembro superior o miembro inferior(31) que pueda alterar la funcionalidad de la marcha(31). Por todo ello, la muestra se configuró con sujetos sanos, pues la propia patología era un factor influyente en la marcha. Tras un muestreo no probabilístico y por conveniencia, se configuró una muestra de 22 sujetos sanos. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 79 5.3 VARIABLES. En cuanto a las variables que podemos distinguir en este estudio se clasifican en:  Primarias.  Secundarias.  Antropométricas. 5.3.1 Variables primarias. Respecto a las variables primarias, en este estudio hacen referencia a las variables independientes y dependientes. En primer lugar, las variables independientes corresponden a las distintas modalidades de marcha: marcha normal y marcha asistida. Esta última, se estudia atendiendo al porcentaje de carga aplicada al/los bastón/es de antebrazo y según el número de bastones utilizado, es decir, si es una marcha asistida unilateral o bilateral: -Por un lado, atendiendo a las cargas, el individuo aplica sobre el bastón de antebrazo el 10%, el 25% y el 50% de su peso corporal mientras camina. En concreto, el 10% corresponde con la carga cómoda para el sujeto(32). En relación al 50% de carga, si la persona no lo alcanzaba se le requirió la máxima carga posible(32). Aclarar que la carga ejercida sobre los bastones de antebrazo durante la marcha asistida es directamente proporcional a la descarga del miembro inferior afecto(32). -Por otro lado, atendiendo al número bastones(97), corresponde al uso de un bastón contralateral, es decir, unilateral izquierdo (UI) y dos bastones, es decir, bilateral (B) con un bastón a cada lado(31). De esta forma, se obtienen las distintas combinaciones posibles entre ellos para tener definidas las cinco modalidades de estudio con respecto a marcha asistida:  Unilateral izquierdo cargando el 10% del peso corporal (UI10).  Unilateral izquierdo cargando el 25% del peso corporal (UI25).  Unilateral izquierdo cargando el 50% del peso corporal (UI50).  Bilateral cargando el 25% del peso corporal (B25).  Bilateral cargando el 50% del peso corporal (B50). 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 80 Esta variable, en función de la carga, es cuantitativa y continua y, se mide en kilogramos. En segundo lugar, las variables dependientes corresponden a la cinemática entre los segmentos cabeza, tronco, pelvis(12,37) y, hemipelvis derecha e izquierda, durante un ciclo de la marcha normal y de la marcha asistida con bastones de antebrazo. Se escogió exclusivamente una zancada puesto que el volumen de trabajo definido en el sistema de análisis de movimiento Vicon sólo permitía recoger un ciclo de marcha, la elección de la zancada derecha fue a conveniencia. En primer lugar, según el modelo “Plug-in-gait” definido por Vicon(122,148), y utilizado en esta tesis, los movimientos se obtienen de la relación angular entre dos bloques rígidos. Dos bloques rígidos constituyen un segmento (ver apartado 2.3.2). En este caso, los bloques rígidos son cabeza, tronco y pelvis. Con ello, la relación entre cabeza y tronco, da lugar a la cinemática de la cabeza del segmento cabeza-tronco y, la relación entre tronco y pelvis da lugar a los movimientos del tronco del segmento tronco-pelvis. De esta forma, se obtiene la cinemática en los tres planos de movimientos; sagital, frontal y transversal, durante la zancada derecha (ver apartado 2.1.1) para dichos segmentos. Estas son variables cuantitativas continuas y medidas en grados. A continuación se describen los bloques rígidos cabeza, tronco y pelvis descritos en dicho modelo: Por un lado, el bloque rígido cabeza lo componen los marcadores de la zona anterior y posterior de la cabeza y el bloque rígido tronco está compuesto de los marcadores situados en clavícula, esternón, escápula, C7 y T10 definidos en la tabla 1. Dichos marcadores son colocados en los puntos de referencia anatómicas definidos el modelo “Plug-in-gait” (Figura 4). Con ello, los bloques cabeza y tronco forman el segmento cabeza-tronco. El concepto tronco ha sido incorporado en esta investigación para referirnos al bloque definido como tórax en la marca comercial Vicon. Ya que como se reflejó al final del apartado 2.3.2.2 consideramos más acertada esta nomenclatura pues el tórax, formado por clavículas, esternón, doce pares de costillas y doce vértebras no engloba a las escápulas ni a C7, mientras que el concepto tronco (refiriéndonos al tronco superior), sí contempla estas estructuras en su denominación. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 87 5.3.2 Variables secundarias. Las variables secundarias hacen referencia a datos de interés relacionados con las experiencias previas o cualidades físicas que tienen influencia en la marcha asistida, tales como; patologías anteriores en miembro inferior, conocimiento del tema por profesión sanitaria o ciencias del deporte, coordinación... Los datos recogidos fueron los siguientes:  Uso del bastón en el pasado: variable tipo cualitativa, nominal y dicotómica (sí/no).  Patología sufrida por la que tuvo que usar temporalmente el bastón de antebrazo: variable tipo cualitativa politómica nominal.  Miembro inferior en el sufrió la lesión: variable cualitativa dicotómica nominal (derecho/izquierdo).  Número de bastones de antebrazo que usó durante la lesión: variable cualitativa dicotómica nominal (uno/dos).  En caso de utilizar un bastón de antebrazo, miembro superior en el que lo colocó: variable cualitativa dicotómica nominal (derecho/izquierdo).  Conocimientos previos sobre el uso de bastones de antebrazo en marcha asistida debido a su formación académica o profesión: variable tipo cualitativa, nominal y dicotómica (sí/no).  Formación académica o profesión: variable cualitativa politómica nominal.  Hábito en actividad física y/o deportiva: variable tipo cualitativa, nominal y dicotómica (sí/no).  Tipo de actividad física que realiza o ha realizado: variable cualitativa politómica nominal. Estos datos fueron anotados en el cuestionario de registro de datos antropométricos descrito en el siguiente apartado (Anexo 1). 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 88 5.3.3 Variables antropométricas. En referencia a estas variables, se disponía de un cuestionario de registro de elaboración propia (Anexo 1) donde se anotaron distintos datos, tales como; nombre del participante, número de registro para el estudio, así como las variables concretas de características sociodemográficas y antropométricas de los sujetos, necesarias para esta investigación. Las variables de estudio fueron: - Sexo: variable tipo cualitativa, nominal y dicotómica (mujer/hombre). - Edad: variable cuantitativa y discreta, la cual se mide en años. - Peso: variable cuantitativa y continua, cuya unidad es el kilogramo. - Talla: variable cuantitativa y continua, cuya unidad fue el centímetro. 5.4 MATERIAL. De forma resumida los materiales utilizados en este estudio fueron los siguientes: 1. Sistema de Medición de Cargas GCH 2.0 (bastones instrumentados). 2. GCH Control Software 1.0. 3. Sistema de análisis de movimiento Vicon 1.0. 4. Software Vicon Nexus 1.8; modelo Plug-in-gait 2.0. 5. Marcadores reflectantes. 6. Pasillo de marcha. 7. Indumentaria específica para los participantes. 8. Cámaras de video digitales SONY. 9. Báscula digital Taurus Syncro Glass Complet. 10. Cinta métrica y tallímetro. 11. Palpation Meter (Performance Attainment Associates, St. Paul, MN). A continuación se realizará una descripción de cada uno de ellos. 5.4.1 Sistema de Medición de Cargas GCH 2.0 (bastones instrumentados)(19,32). El Sistema de Medición de Cargas GCH 2.0(32) es un bastón de antebrazo instrumentado capaz de registrar y controlar la carga ejercida sobre el mismo por el sujeto. Dicho bastón fue diseñado por la Dra. Chamorro-Moriana, patentado por la Universidad de Sevilla. La concesión 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 89 de la patente de estos bastones instrumentados en la Oficina Española de Patentes y Marcas fue en 2013, con número de solicitud 201031779, y la fecha de expedición en Patentes Internacionales fue en 2012, con número de solicitud PCT/ES/2011/000340. El Sistema de Medición de cargas se encuentra dentro de la caña del bastón de antebrazo y está compuesto por(32): - Un sensor de fuerza: (Shenzhen Exact Sensor Instrument EX601D. - Una tarjeta electrónica que recoge los datos, donde está el sistema de comunicaciones de radiofrecuencia de baja potencia - simpliciTI (898MHz – 80Hz periodo) y un microcontrolador de ultra baja potencia (MSP430 – Texas Instruments, 2.4V – DC). - Dos baterías estándar AA – 6000mA en total. Son extraíbles para poder intercambiarlas mientras se realiza el proceso de carga, y así permitir un uso ininterrumpido del dispositivo. Son cargadas en el mismo bastón mediante una conexión de entrada de corriente al mismo. Todos los elementos están conectados entre sí mediante un circuito impreso integrado de tamaño muy reducido, para poder montarla dentro del eje del propio bastón sin necesidad de aumentar sus dimensiones ni su peso de una manera significativa. Están integrados de tal manera que no impide las funciones normales del propio bastón como es por ejemplo su regulación en altura ni requiere de circuitería externa conectada al bastón mientras se usa. Las principales funciones de este dispositivo son:(32): - Control de carga: La medición objetiva de la carga ejercida en el bastón. En concreto, recoge la fuerza aplicada en el bastón como peso en Kilogramos y el porcentaje de peso corporal correspondiente al mismo. Esto último es lo más relevante en la clínica por lo cual siempre será fundamental registrar el peso real del paciente, y permiten a los investigadores comparar los estudios intra-sujetos como también inter-sujetos para establecer protocolos de tratamiento. Cada vez que se enciende el bastón, éste realiza un “zero”, por este motivo el bastón desprecia su propio peso. -Mecanismo de retroalimentación (GCH Control Software 1.0) para la formación y reproducción del peso ejercido sobre el bastón de antebrazo, descrito en el siguiente apartado. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 90 Este dispositivo fue fundamental en esta investigación puesto que al controlar el porcentaje de carga aplicado sobre el mismo, podíamos analizar la marcha asistida manteniendo el SPP prescrito en el momento de la intervención. En prospectiva, podría utilizarse no sólo en ensayos clínicos o bajo supervisión directa del fisioterapeuta, sino también durante la vida cotidiana, acelerando así la recuperación del paciente. 5.4.2 GCH Control Software 1.0. El programa que incluye el Sistema de Medición de Cargas GCH 2.0, denominado GCH Control Software 1.0(32), registrado en 2015. Este traduce los milivoltios de la señal del sensor en unidades de fuerza (Kilogramos fuerza), registra los datos, los analiza y permite su utilización numérica y visualización gráfica de las cargas. La inclusión del peso en el programa es fundamental ya que nos permite extrapolar las cantidades de carga a PBW, tanto en la recomendación del peso ideal según su fase de recuperación, como en los márgenes de errores permitidos. La señal enviada por los bastones es detectada por un pequeño receptor USB que está conectado a un sistema fijo, o bien, por un receptor portátil. Esto permite una comunicación inalámbrica(32). Este programa incluye dos tipos de feedback para el proceso enseñanza-aprendizaje del paciente: visual y auditivo. Sin embargo, y para el desarrollo de esta tesis doctoral, este programa no fue utilizado por el participante, sino que la investigadora controlaba las cargas en el ordenador para informar verbalmente al participante de su ejecución. Las funciones de feedback constan de(32): - Feedback visual: El sistema fijo provee al paciente y al fisioterapeuta de gráficos específicos del peso que se está cargando por cada bastón, aunque también se obtiene la unificación o solapamiento de ambos bastones si se desea. Esta imagen se puede ver en la pantalla del ordenador o a través de un proyector Canon. La retroalimentación visual en el proyector es un mecanismo de "auto-corrección", puesto que sólo muestra la información útil para formación del paciente al alertar al sujeto de los errores cometidos durante la marcha asistida, por lo que éste puede proceder a su auto-corrección inmediata. El sistema fijo en la pantalla del ordenador además provee de información clínica personalizada adicional, útil para fisioterapeuta/investigador. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 91 - Feedback auditivo: gracias al receptor móvil (incorporado en un reloj, teléfono móvil, colgante o sustituto) se proporciona autonomía al paciente para realizar la marcha asistida al aire libre. Se utiliza señales acústicas; un pitido continuo, si se supera la carga recomendada o discontinuo si no lo alcanza. La retroalimentación visual está destinada principalmente al entrenamiento del paciente durante las sesiones de fisioterapia. Mientras que, la retroalimentación acústica permite que el sistema se utilice sin supervisión, incluso al aire libre o en casa. Con estos mecanismos de autocorrección, si la cantidad de carga ejercida sobre el/los bastón/bastones de antebrazo es incorrecta, el sujeto es capaz de aumentar o disminuir la carga para mejorar la precisión y administrar exactamente la carga ideal recomendada por el fisioterapeuta (auto-corrección). Por último, el programa contiene una base de datos específicamente diseñada para pacientes, en la que se puede grabar todos los datos de las sesiones: cargas aplicadas, número de pasos, errores cometidos, etc., útil para su posterior análisis dentro del tratamiento y evolución del paciente o en el área de investigación(32). 5.4.3 Sistema de análisis de movimiento Vicon 1.0. En referencia al análisis de la cinemática en tres dimensiones de esta investigación utilizamos el Sistema de análisis de movimiento Vicon 1.0 con el software Vicon Nexus 1.8(43,118,122). El sistema de análisis de movimiento Vicon se compone de seis cámaras orientadas al centro del volumen de trabajo situado en la parte central del pasillo de marcha y un hardware externo, Giganet, conectado al ordenador (Figura 11). Las cámaras, infrarrojas, reflejan el envoltorio reflectante de los marcadores y trasmiten la posición de los mismos a la unidad central de Vicon. Volumen de trabajo 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 92 Figura 11. Esquema de la posición de las cámaras y volumen de trabajo. Dichas cámaras infrarrojas se colocaron en lugares altos y alrededor del área central del estudio (Figura 12). Como se puede ver en la Figura 11 las cámaras están dirigidas al volumen de trabajo. La condición óptima para colocar las cámaras es aquella en la que al menos tres de ellas son capaces de "ver" cada marcador en cada momento del ciclo de marcha. El tiempo de recogida de imágenes se mide en frames. Los diferentes sistemas de análisis de movimientos tridimensionales utilizan esta unidad de medida en su idioma original, inglés, por ello dicha terminología será utilizada en este contexto tecnológico a lo largo del desarrollo de esta tesis doctoral. Un frame equivale a un tiempo de 0,01 segundo. El número de cámaras puede oscilar entre 6 y 10 para poder realizar una imagen en tres dimensiones(67), en este estudio fueron seis. La resolución de las cámaras es de 800 x 590 píxeles, con un obturador electrónico y estroboscopio infrarrojo. Sus receptores tienen una frecuencia que puede oscilar entre 50 y 250 Hz, en este estudio se utilizó 50 Hz(43,67). Las seis cámaras digitales de alta resolución pueden alcanzar hasta 250 Hz, en este caso se configuraron con una frecuencia de 100 Hz. Dicha frecuencia es suficientemente alta, puesto que se sabe que el 99,7% del contenido de frecuencia de la marcha humana está por debajo de 6 Hz(43). Figura 12. Cámara Vicon La posición de los marcadores es detectada por las cámaras de iluminación infrarroja y el programa lo traduce en desplazamiento angular de las articulaciones en los tres planos espaciales(37,39); sagital, frontal y transversal. Por lo que, la unión de los tres planos, da una visión tridimensional del movimiento corporal humano, y detecta alteraciones anatómicas y funcionales que no pueden ser determinadas en una evaluación de la marcha por simple observación. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 93 5.4.4 Programa Vicon Nexus 1.8; modelo Plug-in-gait 2.0. El sistema de análisis del movimiento Vicon necesita de un Programa para gestionar los datos que recogen las cámaras, en este caso se utilizó Vicon Nexus 1.8, registrado en 2013. Fue diseñado para la investigación y el análisis del movimiento clínico. Nos ofrece los datos en tiempo real y su interfaz está diseñada para mejorar el trabajo del usuario y el proceso de análisis. Además, puede superponer en la imagen tridimensional los vectores de fuerza de las plataformas o la trayectoria de un marcador. El programa se compone de varios protocolos o modelos para el estudio de la cinética y cinemática, pero también permite crear un protocolo propio(122). En esta investigación el protocolo utilizado dentro de Vicon Nexus se basa en PiG (PiG- Plug in Gait 2.0-Vicon Motion Systems, 2010 Oxford, Reino Unido), fundamentado en el modelo mecánico de Newington(43,118) (ver apartado 2.3.2.2). Se basa en la utilización de un conjunto mínimo de marcadores colocados en posiciones anatómicas de referencia y divide el cuerpo humano en 15 bloques rígidos y 14 articulaciones (ver Figura 3 en apartado 2.3.2.2). Sin embargo, y para el propósito de este estudio, sólo se utilizaron los bloques rígidos de cabeza, tronco y pelvis con los marcadores definidos para los mismos (ver apartado 5.3.1). Este programa lo componen varios pasos comunes a todos los modelos para el cálculo de las coordenadas tridimensionales(76): a) Alineación y calibración de las cámaras: la fase de alineación consiste en corregir las imperfecciones de las cámaras y la fase de calibración permite la disposición de las cámaras en posiciones no prefijadas(3), es decir, definir el volumen de trabajo o campo visual de las cámaras según el estudio que se vaya a llevar a cabo (Figura 11 y 13). La calibración de las cámaras permite identificar la posición de cada cámara en el sistema de referencia del laboratorio. Figura 13. Imagen de la interfaz tridimensional de Vicon Nexus. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 94 Por otro lado, el sistema de calibración(3) también lo compone un dispositivo de fibra de carbono en forma de “T”, con cinco marcadores reflectantes. Esta varilla proporciona la referencia en el espacio de la ubicación de los tres ejes de movimiento (X, Y, Z) y define el volumen de trabajo (Figura 14). Figura 14. Varilla de fibra de carbono en forma de “T”. b) Adquisición de las coordenadas 2D: el sistema detecta y registra en tiempo real la posición de los marcadores en la imagen de cada una de las cámaras. Antes de comenzar cualquier estudio, tras alinear y calibrar las cámaras, se debe hacer una revisión en el monitor de lo que está siendo capturado por cada una de las cámaras, de modo que se pueda verificar que se estén visualizando el total de los marcadores. La imagen de un marcador en cada cámara proporciona una imagen en 2D(65). c) Cálculo de las coordenadas en tres dimensiones mediante la reconstrucción: cada marcador debe ser visto al menos por tres cámaras. Las informaciones aportadas por todas las cámaras se combinan para calcular las coordenadas en tres dimensiones de cada marcador(57). Al seleccionar la rutina “reconstrucción” Vicon recompone de forma automática las coordenadas tridimensionales de las trayectorias de los marcadores(118), que aparecen en la imagen de video en forma de manchas brillantes una vez reconstruidos como se observa en la Figura 15. Figura 15. Imagen de la interfaz Vicon Nexus reconstruida. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 95 d) Identificación de los marcadores: se trata de asignar un nombre anatómico concreto a cada marcador (Figura 16) definido por el modelo Plug-in-Gait. El procedimiento de etiquetado es manual. Una vez etiquetado, al seleccionar un marcador, se puede visualizar su trayectoria y almacena los datos en un archivo C3D. El etiquetado genera los bloques rígidos descritos en el apartado 5.3.1. Figura 16. Etiquetado con los marcadores nombrados. 5.4.5 Marcadores reflectantes. Los marcadores utilizados para el estudio son esferas de un centímetro de diámetro y están cubiertos por un material reflectante (Figura 18). En este caso, la luz que los reflejan proviene de puntos infrarrojos conectados a las cámaras del sistema de análisis de movimiento. Los marcadores corporales tienen que fijarse al cuerpo en los puntos anatómicos definidos en el modelo Plug-in-gait de Vicon (Tabla 6 y Figura 17), esto requiere un buen conocimiento de la anatomía(52,57). En este caso, fueron adheridos al cuerpo mediante kinesiotape. Este método fue diseñado por la Dra. Chamorro-Moriana, debido a que el tejido del kinesiotape permite una buena maleabilidad y plasticidad para adaptarse a la piel, lo que evita tensión y caídas de los marcadores por el movimiento de la piel (Figura 18). 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 96 ACRÓNIMO DEFINICIÓN DESCRIPCIÓN LFHD Left fron t head ( Zona anterior izquierda la cabeza ) Situado aproximadamente sobre la parte anterior de la sien izquierda RFHD Righ t fron t head ( Zona anterior derecha de la cabeza ) Situado aproximadamente sobre la parte anterior de la sien derecho LBHD Left back head ( Zona posterior izquierda de la cabeza ) Colocado en la parte posterior de la cabeza, aproximadamente en un plano horizontal de los marcadores frontales de la cabeza RBHD Righ t back head ( Zona posterior derecha de la cabeza ) Colocado en la parte posterior de la cabeza, aproximadamente en un plano horizontal de los marcadores frontales de la cabeza C7 7th cervical v ertebrae ( 7º vértebra cervical ) Apófisis espinosa de la 7ª vértebra cervical T10 10th thoracic v ertebrae ( 10º vértebra torácica ) Apófisis espinosa de la décima vértebra torácica CLAV Clavicle ( Clavícula ) Escotadura yugular donde cuando las clavículas se articulan con el esternón STRN Stern um ( Esternón ) Apófisis xifoides del esternón RBAK Righ t back ( Espalda derecha ) Colocado en medio de la escápula derecha, zona infraespinosa LASI Left ASIS ( ASIS izquierdo ) Colocada directamente sobre la espina ilíaca anterosuperior izquierda RASI Righ t ASIS ( ASIS derecho ) Colocada directamente sobre la espina ilíaca anterosuperior derecha LPSI Left PSIS ( PSIS izquierdo ) Colocada directamente sobre la espina ilíaca posterosuperior izquierda RPSI Righ t PSIS ( PSIS derecho ) Colocada directamente sobre la espina ilíaca posterosuperior derecha Tabla 6: Código, posición y descripción de la localización del marcador según modelo Plug-in-gait(43,122). Figura 17. Imagen teórica de la localización según el protocolo Vicon de la posición de los marcadores 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 103 sudor y moldeable para adaptarse a los distintos movimientos que acontecen durante la marcha (Ver Figura 18). 5º Familiarización de la marcha asistida con diferentes cargas sobre bastones instrumentados en el pasillo de marcha. A continuación, se ensayaban los distintos porcentajes de peso con el bastón instrumentado sobre el pasillo de marcha. La razón de ello fue que el participante se familiarizara con las dimensiones y características del mismo. En concreto, estas pruebas se realizaban justo antes de comenzar la recogida de datos y durante los 5 minutos antes de cambiar a otra modalidad de marcha asistida(18,22). 5.5.2 Fase II: Recogida de datos. 6º Capturas estáticas. Al comienzo de la recogida de datos, justo antes de que el sujeto comenzase a caminar, se realizaron seis capturas estáticas en cada modalidad de marcha(76) del estudio; sin bastones, con un bastón en el lado izquierdo y con ambos bastones. El individuo se posicionaba de pie erguido, de frente y de perfil, para dichas capturas. Este paso era necesario para el sistema de análisis de movimiento para ubicar los marcadores corporales en el espacio y permitía ver las actitudes posturales normales del individuo. De esta forma, el sistema calculaba la posición relativa de los marcadores respecto al centro de masa y definía la posición de las articulaciones al relacionarlas con las mediciones antropométricas antes descritas. Una vez realizados los pasos previos y las capturas estáticas, comenzaba la recogida de datos del estudio en cuanto a las diferentes modalidades de marcha: 7º Capturas del ciclo de la marcha normal. En primer lugar, el sujeto empezaba a caminar por el pasillo de marcha de forma normal, es decir, sin bastones y a cadencia libre. La persona necesitaba un mínimo de cuatro o cinco metros al comienzo para acomodarse a la marcha y obtener su estilo habitual para caminar y, un mínimo de cuatro o cinco metros después de la zancada de estudio para no modificar su manera de andar(57). Por ello, el pasillo de marcha utilizado en este estudio fue más que suficiente para conseguir una marcha adecuada del participante. Una vez que el sujeto realizaba 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 104 varios recorridos, el técnico alentaba al sujeto a seguir caminando y comienza a grabar sin previo aviso. El registro empezaba comenzaba cuando contacta el talón derecho con el suelo y terminaba cuando volvía a contactar con el mismo talón dentro del área central del pasillo de marcha(48), recogiendo así la zancada derecha. Cada entrada y salida del volumen de trabajo constituía un ensayo. El sujeto sigue caminando hasta que se registraron 10 intentos válidos mirando al frente. En este estudio, una de las consideraciones de ensayo válido fue que la zancada derecha estuviera dentro del volumen de trabajo (Figura 11), para ello, sin que los sujetos lo supieran, sólo se daban por válidos aquellas zancadas cuyo bastón entrara en el área central del pasillo, donde estaba ubicado el volumen de trabajo(3). Otros sucesos incorrectos, y por tanto un ensayo no válido, fueron que la persona no mirase al frente, que se le despegase un marcador, que tropezara y que hiciera un gesto extraño con miembro superior. Cada ensayo incorrecto era anotado en una hoja y dos personas levantaban una bandera roja cuando sucedía (Anexo 3). Esto nos servía para, a la hora de reconstruir, saber cuáles eran válidos a priori y cuáles no. 8º Capturas del ciclo de la marcha asistida. En segundo lugar, se calcularon los distintos porcentajes de carga al introducir la variable peso en el GCH Control Software 1.0. Por ejemplo, para una persona de 60kg, la carga sobre el bastón fue de 15 kilogramos cuando se solicitaba cargar el 25% de su peso corporal y de 30 kilogramos cuando era el 50% SPP. Con ello, se le pidió al sujeto andar sobre el pasillo de marcha a cadencia libre(97) con el número de bastones designado y la carga requerida según la modalidad de marcha asistida en la que nos encontrásemos (Figura 22). Todo ello, controlado mediante feedback visual en dicho programa(17,18,95,107,108,110), así el sujeto era informado verbalmente de la carga ejercida sobre los bastones en un proceso dinámico, puesto que una de las personas de ayuda a la investigación (persona 4 de la figura 21) controlaba la carga correcta en la pantalla del ordenador e iba corrigiendo en ese instante al participante si excedía o no alcanzaba el porcentaje de carga solicitado. El margen de error que se permitió fue del 10% sobre la carga ajustada, tanto por exceso como por defecto. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 105 FIGURA 22. Vista lateral del laboratorio de análisis del movimiento. En concreto, y a propósito de esta investigación, asumimos que al utilizar los bastones en la marcha asistida en sujetos sanos, el participante simulaba una afección en el miembro inferior derecho y por tanto, llevaba un bastón en el lado contrario(23,35), es decir, en el lado izquierdo cuando deambulaba con una marcha asistida contralateral. Asimismo simulaba la afección de la misma extremidad inferior cuando realizaba una marcha bilateral. Igualmente, el sujeto deambuló lo necesario para obtener al menos 10 ensayos correctos. La consideración de ensayo correcto venía definida por los sucesos descritos en el apartado 7º y otros específicos para la marcha asistida que a continuación se describen. Por un lado, aplicar la carga requerida en cada modalidad de marcha asistida controlada por el Sistema de Medición de Cargas GCH 2.0 y visualizado por el GCH Control Software 1.0. Es decir, se daba por válido la zancada derecha dentro del volumen de trabajo si realizaba la carga preestablecida, a saber: 10%, 25% y 50% del peso corporal. Por otro lado, realizar una marcha asistida dentro de los valores al menos aceptables de la escala CHAGS (31) en los ítems descritos en el apartado 5.2. Por tanto, las diferentes modalidades de marcha en esta investigación contemplaron la marcha normal y la marcha asistida en función del número de bastones de antebrazo y la carga ejercida en él/ellos(23). Caminaron en el siguiente orden: 1. Marcha normal. 2. Marcha asistida unilateral izquierda cargando el 10% del peso corporal. 3. Marcha asistida unilateral izquierda cargando el 25% del peso corporal. 4. Marcha asistida unilateral izquierda cargando el 50% del peso corporal. 5. Marcha asistida bilateral cargando el 25% del peso corporal. 6. Marcha asistida bilateral cargando el 50% del peso corporal. Cámaras digitales Cámaras infrarrojas 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 106 9º Retirada de los marcadores. Al terminar la recogida de datos se le retiraban los marcadores al participante, éste volvía a cambiarse de ropa y, por último, cada miembro del estudio se despedía de la persona. La retirada de los marcadores implicaba el deshecho del kinesiotape puesto que no pueden ser reutilizados para otra persona. Por ello, se volvía a colocar un trozo nuevo de kinesiotape sobre la base del marcador antes de la llegada del siguiente participante. 5.5.3 Fase III: Gestión de datos. Una vez realizada la recogida de datos comienza la tercera fase del procedimiento donde se gestionan todos archivos necesarios para el posterior análisis de datos. 10º Creación de archivos C3D. Una vez se hayan marchado todos los participantes del día, se reconstruirán los videos para hacer visibles los marcadores (ver apartado 5.4.4) y generar los archivos C3D. Los datos que recogían las seis cámaras(38) se sincronizaban en un hardware específico de la empresa Vicon (Giganet) y se procesaban en el programa Vicon Nexus, donde mediante la reconstrucción de la posición en tres dimensiones de los marcadores, se obtienen los datos cinemáticos. La reconstrucción es el procedimiento que necesita Vicon para la ubicación espacial de las coordenadas de los puntos anatómicos que tienen adheridos los marcadores(57). Esto implica generar visualmente cada marcador en la interfaz Vicon (Véase Figura 15). Seguidamente, se etiquetaba uno a uno cada marcador en cada ensayo según el protocolo "Plug in gait" de Vicon. El modelo PiG(43,122) hace que el sistema reconozca la posición en tres dimensiones de los marcadores y genere los segmentos corporales definidos; cabeza, tronco, pelvis(55,65) (Véase Figura 16) y por tanto, estimar la posición y orientación de los segmentos corporales a través de la posición de los marcadores(57). Al etiquetar los marcadores el programa genera un archivo C3D que contiene las verdaderas trayectorias marcadores, y estas trayectorias virtuales de los marcadores representan los datos cinemáticos de dicha referencia anatómica. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 107 11º Valoración de la pérdida de datos. A continuación, cada ensayo reconstruido y etiquetado, era evaluado visualmente en la interfaz de Vicon para comprobar la pérdida de datos, puesto que si un marcador desaparecía durante la zancada debía ser etiquetado de nuevo. Este hecho provocaba el marcador volviese a aparecer en blanco en la interfaz Vicon y por tanto, se perdía la forma del bloque rígido que contenía ese marcador. Al etiquetarse de nuevo, se continuaba la trayectoria del marcador y se completaba la forma del bloque. La desaparición del marcador generaba un hueco, denominado “gap” en informática, en ese intervalo de tiempo donde no se puede visualizar y por tanto, no hay datos de ese marcador. Si el marcador desaparecía entre 1 y 6 frames (1 frame equivale a 0,01s) el programa Matlab, que después se utilizaba, era capaz de rellenar ese hueco y continuar la trayectoria sobre ese marcador. Sin embargo, si el marcador desaparecía más de 6 frames no podía completarse la trayectoria por ningún programa. No obstante, y para una mayor comprobación, ese marcador se exportaba al programa MLSviewer, programa que lee e interpreta gráficamente la trayectoria de cada marcador que contiene el archivo C3D, con lo que se objetivaba si efectivamente era demasiado tiempo el que desaparecía o podía recuperarse en Matlab(55). La siguiente figura muestra un ejemplo de un marcador que desaparecía más tiempo, más de 6 frames, de lo que el programa es capaz de unir (Figura 23). Se puede ver la caída de datos (flechas en rojo) y como no hay datos a partir de ahí. Figura 23. Ejemplo de marcador desaparecido vista en MLSviewer. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 108 12º Anotación de los frames de duración de las zancadas derechas. Por último, una vez reconstruido, etiquetado y visualizado las pérdidas de frames en Vicon y MLSviewer, se creó una tabla especificando los frames del ciclo de la marcha. La definición de los eventos de la marcha es un punto de partida esencial para casi todos los aspectos del análisis de la secuencia del movimiento. Por convención(48), el contacto del talón del pie es generalmente tomado como punto de partida de un ciclo completo marcha y marca el inicio de la fase de apoyo, y finaliza con el contacto del talón del mismo pie. Las anotaciones de los frames de inicio y final de la zancada son necesarias para la normalización posterior en porcentaje del ciclo. Por tanto, para poder realizar el siguiente paso de procesamiento de datos C3D a Matlab, se generó una tabla por cada sujeto y modalidad de marcha, donde en cada ensayo se indicaba en qué frame comenzaba el contacto del talón derecho al suelo y en cuál terminaba el mismo pie de nuevo con el contacto del talón. Los archivos C3D creados en el apartado anterior, que contienen las trayectorias de los marcadores, son exportados a Matlab (versión 7.6.0 por Matemáticasfunciona) y traducidos al modelo mecánico(48,65,72,103) lo que genera los datos cuantitativos de la cinemática de la marcha normal y asistida de los segmentos objeto de este estudio. 13º Procesamiento de archivos C3D en Matlab. Previo a obtener los datos cinemáticos en Matlab se necesitaba describir la zancada en el mismo periodo de tiempo para todos los sujetos, esto es denominado normalización. Es decir, cada zancada derecha que se recogía en el sistema Vicon, duraba distinto tiempo para cada persona, medido en frames (0,01 segundo), por lo que se convirtieron en tanto por ciento para que todos se pudieran describir en función de un mismo criterio. Por ello, el primer paso a ejecutar en Matlab fue normalizar las zancadas en porcentaje del ciclo de la marcha (% ciclo) de 0 a 100 en su eje de abscisas (el eje X era el tiempo expresado en porcentaje). Con ello, el ciclo se representa en porcentaje de tiempo con lo que todas las zancadas duraban 0-100%(34,35,75), donde el 0% era el inicio de la zancada derecha con el apoyo del talón derecho y terminaba en el 100% con el apoyo, de nuevo, del talón derecho que completa la zancada derecha. La normalización por tanto, era la convertir los frames de la zancada en un porcentaje de tiempo igual a todos los sujetos (de 0 a 100%), con lo que se facilita el análisis conjunto de 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 109 las medias de la cinemática, y posibilita las comparaciones entre los distintos sujetos y modalidades de marcha. Los evaluadores, siguiendo instrucciones específicas, pueden identificar el contacto del talón del inicio y final de la zancada dentro de las tolerancias aceptables manualmente(48). En esta sección se describe el proceso para acondicionar y calcular en Matlab los datos cinemáticos de los marcadores contenidos en los archivos C3D de Vicon. Estos métodos se dividen en tres categorías: la primera corresponde a identificar el centro de las articulaciones con un alto nivel de precisión; la segunda, minimizar los errores inducidos por el ruido introducido por el sistema de captura de movimiento(43,57,65,118); y la tercera, generar las relaciones entre segmentos. En cuanto a la primera categoría, los cuerpos rígidos se definen al menos con tres puntos anatómicos y un vector de dirección(57,68),en este caso: cabeza, tronco y pelvis. Dichos puntos anatómicos definen la posición y orientan un bloque rígido ese el espacio (ver 5.3.1). En referencia a los aspectos geométricos y biomecánicos de la marcha humana definidos por Vicon: consideremos a una persona en una posición de pie como en la Figura 24. En base a un sistema cartesiano de coordenadas centrado en la pelvis, el eje que se dirige hacia delante define al eje X, el eje Z orientado hacia arriba, y el eje Y a la izquierda-derecha de la persona. Estos ejes definen los planos que se utilizan en el análisis biomecánico: el plano XY, llamado el transversal o plano horizontal, divide el cuerpo en partes superior e inferior; el plano YZ, llamado el plano coronal o frontal divide la parte anterior y posterior del cuerpo; y el plano ZX, llamado el plano sagital o medial, divide el cuerpo en izquierda y derecha. Figura 24. Ejes y planos de movimiento humano. 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 110 Sin embargo, además de lo anterior, para la pelvis se creó un punto virtual (PSI) colocado en el punto medio del segmento definido por LPSI y RPSI. A continuación, se creó un plano definido por LASI, RASI y PSI. Entre ellos se definen X, Y, Z, que son, respectivamente, la parte anterior, lateral y el eje vertical (Figura 25). Figura 25. Marco de coordenadas de la pelvis. En cuanto a la segunda categoría, puesto que la deformación de los huesos puede despreciarse para la mayoría de los movimientos humanos, el esqueleto puede ser modelado por el método sistema multicuerpo (ver apartado 2.3.2). Por último, en cuanto a la tercera categoría, con los archivos C3D, se generó un código en el programa Matlab por parte del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Sevilla, para establecer el recorrido del movimiento angular de cada variable que hemos mencionado y para cada momento de la zancada. Para los movimientos de la cabeza y del tronco los códigos utilizados son los descritos por Vicon y adaptado a Matlab, pero para los movimientos pélvicos y hemipélvicos el equipo de Ingeniería Mecánica los elaboró específicamente para este estudio. En cuanto al análisis del movimiento de la cabeza se estableció el ángulo relativo entre cabeza con respecto al tronco (ver apartado 5.3.1 y Figura 4). Los movimientos resultantes son (Figura 5): en el plano frontal, lateroflexión de la cabeza; en el plano sagital Flexoextensión de la cabeza; y en el plano transverso; la rotación de la cabeza. Los movimientos entre el bloque tronco y la pelvis (ver apartado 5.3.1 y Figura 6) da lugar a los movimientos del tronco: en el plano frontal, lateroflexión del tronco (Figura 7); en el plano sagital flexoextensión del tronco; y en el plano transverso; la rotación del tronco. Sin embargo, para el estudio de los movimientos pélvicos y hemipélvicos se crearon códigos específicos en relación a T10(42). Se definieron dos sistemas de referencia solidarios a cada una de las hemipelvis a partir de los marcadores ubicados en las espinas ilíacas anteriores y Y: Desde RASI a LASI Z: Plano definido por LASI, RASI y PSI X: Vector cruzado de Z e Y 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 111 posteriores más el marcador situado en T10, que se asumió como punto común a las dos hemipelvis. De igual forma, el bloque rígido pelvis se estudió con respecto a T10. La obtención de los movimientos relativos se llevó a cabo de la misma forma que en los casos anteriores. Estos dieron lugar son los movimientos pélvicos (Figura 9): en el plano sagital anteversión y retroversión de la pelvis, así como la torsión pélvica; y en el plano transverso; la rotación pélvica. Así mismo, se crearon los códigos para estudiar los movimientos de cada hemipelvis. Se definieron los bloques rígidos de la hemipelvis derecha con los marcadores que albergaba (RASI y RPSI) y de la misma forma se configuró el bloque rígido de la hemipelvis izquierda (LASI y LPSI), descritos en el apartado 5.4.3 y en la Figura 8. Para estudiar los movimientos de este bloque rígido se estableció la relación entre cada hemipelvis con respecto a T10. La resultante fueron los movimientos siguientes (Figura 10): lateroflexión de la hemipelvis derecha e izquierda, flexoextensión de la hemipelvis derecha e izquierda y rotación de la hemipelvis derecha e izquierda. 14º Procesamiento de datos Matlab a SPSS. En referencia a los datos generados por Matlab, el gran volumen de archivos hizo necesario el procesamiento de datos en varias etapas. A continuación se expone un esquema donde se describe el proceso seguido que será descrito posteriormente a lo largo de este punto (Figura 26): 5.- MATERIAL Y MÉTODO. Raquel Sobrino Sánchez Página 112 Figura 26. Procedimiento seguido en el tratamiento de los datos antes de su análisis estadístico. 1. Traslado de datos Matlab a Excel. Al procesar los datos en Matlab se obtuvo un archivo Excel por cada ensayo(47). Estos contenían la angulación en cada momento del ciclo de marcha (del 1% al 100%) en cada uno de los 15 movimientos de estudio. Esto quiere decir que, si cada uno de los 22 sujetos anduvo 10 veces de forma correcta (10 ensayos), en cada una de las 6 modalidades de marcha, se obtuvieron 1320 archivos Excel. En concreto, al contener cada uno de estos archivos los datos de los 15 movimientos de estudio en columnas, se obtuvieron 19800 columnas de datos en total. Comprensiblemente era un volumen de datos muy alto para poder manejar y analizar estadísticamente así que se procesaron hasta reducirlo a 15 archivos como se explica en este apartado. Es decir, una sola tabla por cada movimiento donde estaba la media de cada sujeto en cada modalidad de marcha, tanto en Excel como en SPSS 19.0. A continuación se explica el tratamiento de los datos (pasos 2, 3 y 4 de la figura 26): 1. Traslado de datos Matlab a Excel: •Creación de tablas excel : •10 ensayos (trials) cada uno. •22 sujetos. •6 modalidades de marcha. •TOTAL:1320 archivos excel con los 15 movimientos cada uno. 2. Selección de los ensayos válidos: •2.1 Creación de las gráficas de los ensayos. •2.2 Eliminación de los ensayos fallidos por: •Descenso brusco al inicio (Figura 28) o durante el ciclo (Figura 28). •Inversión de la curva (Figura29). •2.3 Creación de nuevos archivos con los 5 ensayos válidos (por sujeto y sesión). •TOTAL: 135 archivos excel con los 15 movimientos en cada hoja excel y 5 ensayos cada uno. 3. Generación de la media de los ensayos seleccionados: •3.1 Cálculo de la media de los 5 ensayos válidos. •3.2 Exportación de dicha media a un nuevo archivo: •Los 15 movimientos en diferentes hojas excel. •Cada hoja excel contiene la media de cada sujeto. •TOTAL: 6 archivos excel con 15 hojas excel cada uno: 198 hojas. 4. Exportación a archivos SPSS: •Creación de 15 archivos SPSS, uno por cada movimiento: •6 modalidades de marcha. •22 sujetos. •zancada (1-100%) 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 119 6. RESULTADOS. En este apartado iniciamos la descripción de la muestra de nuestro estudio para posteriormente describir los movimientos de los diversos segmentos en las distintas modalidades de marcha, finalizando con las comparaciones de las distintas modalidades de marcha asistida. 6.1 DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRA. La muestra, integrada por 22 sujetos, está compuesta por un 40,9% de hombres y un 59,1% de mujeres. Con una edad media para toda la muestra de 32 años y 6 meses (Media=32,50). La talla y peso medio de todos los sujetos está respectivamente en 166 centímetros y 65,730 kilos, para el total de la muestra (Tabla 7). N Minimum Maximum Mean Std. Deviation Edad 22 24 57 32,50 6,795 Talla 22 151 185 166,36 9,048 Peso 22 48 88 65,73 12,781 Valid N (listwise) 22 Tabla 7. Descripción de la muestra. En lo que respecta al uso de bastones canadienses, un 68,20% había utilizado con anterioridad bastones de antebrazo. La razón de ello fue haber sufrido en el pasado alguna patología de miembro inferior, en todos los casos fue por esguince excepto una persona que lo utilizó por una meniscopatía. De estos sujetos, sólo 5 sujetos utilizaron un solo bastón contralateral a la lesión y 10 sujetos utilizaron dos bastones. Por otro lado, el 31,8% de los participantes conocían el uso de los bastones debido a la profesión que desempeñan o por conocimientos académicos. Los resultados del cuestionario de registro se pueden ver en el Anexo 6. 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 120 6.2 DESCRIPCIÓN DE LA MARCHA NORMAL. Los resultados cinemáticos del ciclo de la marcha que van a presentados a continuación, se van a describir en función de las ya mencionadas fases de la marcha para la zancada derecha. La primera fase que acontece es la fase de apoyo con una duración del 0 al 60% del ciclo (en azul) mientras que la segunda fase ocurre del 61 al 100% del ciclo, denominada fase de oscilación o vuelo (en rosa). El ciclo de la marcha va a ser representado en gráficas lineales donde el eje de ordenadas corresponde a los valores numéricos de ángulos de movimiento y el porcentaje de tiempo corresponde al eje de abscisa. La cinemática articular proporciona medidas descriptivas objetivas de la movilidad segmentaria de cabeza, tronco, pelvis y hemipelvis(3,42). Puesto que hay valores angulares muy dispares entre las distintas variables, se acota el eje de ordenadas a la amplitud de movimiento concreto que se esté describiendo, a fin de facilitar al lector la visualización del patrón de movimiento, de la misma forma la línea divisoria de los valores en el eje Y se establecen en un rango de 2º en 2º. Se describirán en primer lugar los rasgos más característicos de cada movimiento y en segundo lugar, los valores máximos (Vmax) donde sean aclaratorios de la cinemática y la amplitud de cada uno de ellos. Con respecto a los movimientos de lateroflexión (LF) y rotación (Rot) los valores positivos indican que el movimiento es hacia la derecha, mientras que los valores negativos son hacia la izquierda. En el plano sagital los valores positivos corresponden a la flexión (Flex), anteversión (Ant) o torsión hemipélvica anterior (TorHpel Ant), mientras que los valores negativos corresponden a la extensión (Ext), retroversión (Ret) o torsión hemipélvica posterior (TorHpel Post). 6.2.1 Análisis de los movimientos en el segmento cabeza-tronco. Los movimientos analizados para este segmento se caracterizan por tener una triple sinusoide con valores cercanos a 0 grados para los movimientos de lateroflexión de la cabeza (LFCab) y flexoextensión de la cabeza (FlexCab/ExtCab). En cuanto al plano frontal, se observa que la oscilación en LFCab derecha e izquierda es reducida obteniendo un rango de 1,62º (Figura 29). 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 121 Figura 29. Movimiento de LFCab (derecha positivo-izquierda negativo). En el plano sagital, llama la atención que se mantiene una mínima FlexCab en casi todo el ciclo, de nuevo con valores próximos a 0º, y cuya amplitud es de 0,73º (Figura 30). Se observa como la dispersión de los datos aumenta al inicio y final del ciclo. Figura 30. Movimiento de FlexCab/ExtCab (flexión positivo-extensión negativo). Por último, en el plano transverso, la rotación presenta el mayor rango de movimiento para este segmento con 3,79º (Figura 31), así como la mayor desviación típica. El Vmax en rotación de la cabeza (RotCab) izquierda se produce en el 36% de la fase de apoyo con 2,04 ±1,31 grados y la RotCab derecha máxima al final de la fase de vuelo del ciclo en el 94% con 1,75 ±1,47 grados. La dispersión de los datos se mantiene por debajo de 1,5º a lo largo de toda la zancada. Figura 31. Movimiento de RotCab (derecha positivo-izquierda negativo). -6 -4 -2 0 2 4 6 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 122 6.2.2 Análisis de los movimientos en el segmento tronco-pelvis. Con respecto al segmento tronco-pelvis se observa que la cantidad de movimiento en una dirección y en otra es parecida, así como una desviación típica entre ±0,60º y ±1,60º. Este segmento tiene un patrón de movimiento de forma similar a la pelvis en los planos sagital y transverso. La mayor amplitud de movimiento para este segmento se da en la lateroflexión del tronco (LFTR) con 11,83º (Figura 32). El patrón de movimiento característico en el plano frontal es que comienza en LFTR derecha (alcanza el Vmax en el 21% del ciclo con 6,40 ±1,88 grados), al final de la fase de apoyo los valores angulares se mantienen próximos a cero en LF izquierda, y por último, en la segunda fase del ciclo, va aumentando en LFTR izquierda hasta alcanzar un Vmax en el 79% de 5,43 ±1,57 grados. Figura 32. Movimiento de LFTR (derecha positivo-izquierda negativo). El movimiento de flexoextensión del tronco (FlexTR/ExtTR) describe una sinusoide y media, con valores próximos a cero (Figura 33). Presenta una mínima ExtTR al inicio, luego permanece en flexión durante la mitad del ciclo, alcanzando el Vmax en el 45% del ciclo con 0,92 ± 0,66 grados y vuelve a ExtTR al final del ciclo de la marcha donde el Vmax se obtiene en el momento 73 con un valor angular de 0,94 ±0,93 grados. El rango que alcanza por tanto es de 1,86º. Figura 33. Movimiento de FlexTR-ExtTR (flexión positivo-extensión negativo). La característica principal de la rotación del tronco (RotTR) es que presenta una única curva sinusoidal y el cambio de dirección ocurre en el 34%, momento que es próximo a la mitad -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 123 de la fase de apoyo (Figura 34). El valor máximo en RotTR se presenta en los primeros momentos de la fase de apoyo, concretamente en el 11% del ciclo obteniendo 4,84 ±1,47grados, mientras que el Vmax en RotTR derecha se da en los primeros momentos de la fase de vuelo, en el 66%, con 4,96 ±1,58 grados, lo que genera un rango de movimiento de 9,8º. Figura 34. Movimiento de RotTR (derecha positivo-izquierda negativo). 6.2.3 Análisis de los movimientos en el segmento pelvis. Los movimientos del tronco y pélvicos describen un patrón de movimiento similar en el plano sagital y transversal. Sin embargo, la amplitud angular de la flexoextensión y la rotación son menores en el bloque pelvis con respecto a los mismos movimientos en el segmento troncopelvis. La anteversión pélvica (AntPel) se mantiene hasta el 42% del ciclo de la marcha llegando a 5,32 ±2,26 grados de Vmax en el momento 21. Tal y como ocurría en el segmento anterior, los últimos momentos de la fase de apoyo se mantiene en ligera retroversión pélvica (RetPel) con valores cercanos a 0 grados, luego va aumentando en esta dirección hasta alcanzar el Vmax en RetPel en el 78% con 4,36 ±2,46 grados. La amplitud resultante es 9,68º (Figura 35). Cabe destacar que la desviación típica aumenta en la segunda fase de la zancada. Figura 35. Movimiento de AntPel-RetPel (anteversión positivo-retroversión negativo). La rotación pélvica (RotPel) en el plano transverso describe una sola sinusoide con dirección opuesta al segmento tronco-pelvis, así la primera fase es en RotPel derecha alcanzando el Vmax 3,16 ±1,75 grados en el 26%, luego cambia a RotPel izquierda en 43% y alcanza su Vmax en el 77% con 3,96 ±2,47 grados, por lo que el rango es 7.12º (Figura 36). Se -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 124 puede observar como la dispersión de los datos aumenta a partir del último tercio de la fase de apoyo. Figura 36. Movimiento de RotPel (derecha positivo-izquierda negativo). 6.2.4 Análisis de los movimientos en el segmento hemipelvis. La torsión de las hemipelvis (TorHpel) presenta mucha oscilación de movimiento pero con valores próximos a 0 grados. Comienza con una mayor TorHpel posterior y llegando a un valor máximo en los primeros momentos del ciclo de 1,24 ±0,49 grados, cambia a TorHpel anterior en el 31% y el movimiento va fluctuando hasta que alcanza su Vmax de 0,77 ±0,9 grados en el 75% del ciclo. El rango es de 2,01º (Figura 37). En la primera mitad de la fase de vuelo observamos un aumento en la desviación típica. Figura 37. Movimiento de TorHpel derecha e izquierda (derecha positivo-izquierda negativo). A continuación, se describe primero la hemipelvis derecha (HpelD) y posteriormente la hemipelvis izquierda (HpelI) para cada uno de los movimientos. Las gráficas son ordenadas de forma que siempre aparece a la izquierda la hemipelvis derecha y a la derecha del documento la hemipelvis izquierda. En cuanto al plano sagital, cabe destacar que el rango en flexoextensión es parecido en ambas hemipelvis, en concreto es de 5,29º para la HpelD (Figura 38) y de 5,45º para la HpelI. No obstante, las direcciones del movimiento son inversas entre ellas y no superan los 3 grados hacia la flexión o hacia la extensión. Se observa que el patrón de movimiento es más lineal desde la flexión hacia la extensión en la HpelD, mientras que en la HpelI cae bruscamente hacia -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 125 la extensión en la primera parte de la fase apoyo. En la fase de apoyo se produce una Flex de 1 grado mayor en la HpelI que en la derecha, pero al contrario ocurre en la Ext. El movimiento cambia de dirección en el 43% para la HpelD y, en el 35% para la HpelI con una pendiente más brusca (Figura 39). Figura 38. Movimiento de FlexHpel-ExtHpel derecha Figura 39. Movimiento de FlexHpel-ExtHpel izquierda (flexión positivo-extensión negativo). (flexión positivo-extensión negativo). 6.3 DESCRIPCIÓN DE LA MARCHA ASISTIDA. A continuación, se detallan los movimientos para cada segmento en la marcha asistida, agrupándolo según el uso de uno o dos bastones, de forma que se expongan y visualicen los cambios producidos en función de la carga aplicada sobre el bastón o bastones de antebrazo. En concreto, se expondrán en el siguiente orden; 10%, 25% y 50% de carga unilateral izquierda o contralateral y; 25% y 50% de carga sobre dos bastones o bilateral. 6.3.1 Análisis de los movimientos en el segmento cabeza-tronco. En referencia a este segmento, en primer lugar se describe el movimiento de lateroflexión de la cabeza (LFCab), a continuación la flexoextensión de la cabeza (FlexCab y ExtCab) y por último, la rotación de la cabeza (RotCab). Los valores que podemos observar en la cinemática son cercanos a 0. -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 126 6.3.1.1 Descripción del movimiento angular de lateroflexión de la cabeza. En cuanto a la marcha asistida contralateral, por un lado cabe destacar que el movimiento de lateroflexión de la cabeza comienza hacia la derecha y luego se produce una lateroflexión izquierda. Tanto en la modalidad del 10% como en la del 25% de carga (Figura 40 y 41), el cambio de dirección se produce en el 56% del ciclo, mientras que en el 50% SPP (Figura 42) se produce antes, concretamente en el 48% del ciclo. Por otro lado, se observa que a medida que aumenta la carga sobre un bastón la amplitud va disminuyendo, específicamente el rango es 3,18º, 2,57º, y 2,06º, respectivamente. También se visualiza un aumento en la dispersión de datos conforme aumenta la carga en todo el ciclo, aunque más llamativa desde la mitad del mismo. Los valores máximos en LFCab derecha se alcanzan en el mismo momento del ciclo para todas las cargas, en el 5%, al igual que ocurre en el Vmax de LFCab izquierda que se alcanza en el 73%. Dichos valores oscilan entre 1-1,4 grados en LFCab derecha y entre 1-1,3 grados en LFCab izquierda. Figura 40. Movimiento de LFCab con 10% de carga unilateral Figura 41. Movimiento de LFCab al 25% de carga unilateral (derecha positivo-izquierda negativo). (derecha positivo-izquierda negativo). Figura 42. Movimiento de LFCab al 50% de carga unilateral (derecha positivo-izquierda negativo). En cuanto a la marcha asistida bilateral se observa la disminución en la desviación típica a lo largo de todo el ciclo de la marcha, no llega a ±1º, lo que implica una menor dispersión de los datos. Se observa la menor amplitud de movimiento en el plano frontal al cargar los dos bastones el 25% del peso corporal (1,7º) y aumenta hasta los 2,08º al 50% SPP (Figura 43 y 44, -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 127 respectivamente), por lo que aumenta la amplitud al aumentar la carga. En ambos casos con valores cercanos a 1 grado de LFCab tanto hacia la derecha como hacia la izquierda. Figura 43. Movimiento de LFCab al 25% de carga bilateral Figura 44. Movimiento de LFCab al 50% de carga bilateral (derecha positivo-izquierda negativo). (derecha positivo-izquierda negativo). 6.3.1.2 Descripción del movimiento angular de flexoextensión de la cabeza. En cuanto a la flexoextensión de la cabeza, los valores se mantienen muy próximos a cero sobre todo en la fase apoyo en el 10% de carga (Figura 45), en la segunda mitad del ciclo en el 25% de carga (Figura 46) y del 15 al 75% del ciclo en el 50% SPP (Figura 47). Con ello, las amplitudes que se obtienen son de 0,69º, 0.9º y 3,12º, respectivamente. Tanto el 10% como el 25% de carga, el ciclo empieza y termina en extensión. El aumento de amplitud en la última modalidad de carga se produce por un aumento de los valores máximos tanto en flexión como en extensión sólo al inicio y final de la zancada. La dispersión de los datos aumenta en la fase de apoyo en el 10% de carga y a lo largo de todo el ciclo en el 50% SPP. Figura 45. Movimiento de FlexCab-ExtCab Figura 46. Movimiento de FlexCab-ExtCab con 10% de carga unilateral con 25% de carga unilateral (flexión positivo-extensión negativo). (flexión positivo-extensión negativo). Figura 47. Movimiento de FlexCab-ExtCab al 50% de carga unilateral (flexión positivo-extensión negativo). -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 128 La marcha asistida bilateral solo permanece en FlexCab al inicio de la fase de apoyo, y hasta el final en ExtCab, con valores parecidos en amplitud a la marcha contralateral al 50% de carga, 3 grados con 25% de carga sobre los dos bastones (Figura 48) y 2,87º cargando el 50% del peso corporal sobre los dos bastones (Figura 49). En el primer caso se mantiene en extensión de 0,5 grados desde el 13% hasta el 70% del ciclo mientras que, con 50% se mantiene alrededor de 1,5 grados en extensión desde el final de la fase de apoyo hasta el final del ciclo. Figura 48. Movimiento de FlexCab-ExtCab Figura 49. Movimiento de FlexCab-ExtCab al 25% de carga bilateral al 50% de carga bilateral (flexión positivo-extensión negativo) (flexión positivo-extensión negativo). 6.3.1.3 Descripción del movimiento angular de rotación de la cabeza. En el plano transverso, la marcha asistida provoca la disminución de la amplitud conforme aumenta la carga sobre un bastón, pero va aumentando la desviación típica. En todas las modalidades de carga se produce una brusca RotCab izquierda al inicio del ciclo con un valor máximo de 2,34 ±1,81 grados para el 10%, de 1,81 ±2,34 grados cargando el 25% y de 1,29 ±2,03 grados al 50% SPP. En el 10% de carga (Figura 50) la dirección va cambiando progresivamente a RotCab derecha mientras que, para el 25% y 50% de carga (Figura 51 y 52), en la segunda mitad de la fase de apoyo se mantiene con valores cercanos a 0º para luego aumentar la RotCab derecha, obteniendo un máximo de 1,31 ±1,8 grados en el 75% y 1,17 ±1,83 grados en el 77% del ciclo, respectivamente. La amplitud del movimiento en RotCab es de 4,33º en el 10% de carga, de 3,12º en el 25% de carga y de 2,46º en el 50% de carga. Figura 50. Movimiento de RotCab con 10% de carga unilateral Figura 51. Movimiento de RotCab al 25% de carga unilateral (derecha positivo-izquierda negativo). (derecha positivo-izquierda negativo). -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 135 Figura 77. Movimiento de RotPel al 50% de carga unilateral (derecha positivo-izquierda negativo). En la marcha asistida bilateral vuelven a aumentar los valores máximos de forma similar en ambas direcciones, lo que genera una amplitud de 9,97º cargando el 25% (Figura 78) y 8,95º con el 50% (Figura 79). Ambos porcentajes de carga generan una RotPel derecha en el 12% del ciclo, una RotPel izquierda en el 88%, y el cambio de dirección ocurre en el 55% del ciclo. Figura 78. Movimiento de RotPel al 25% de carga bilateral Figura 79. Movimiento de RotPel al 50% de carga bilateral (derecha positivo-izquierda negativo). (derecha positivo-izquierda negativo). 6.3.4 Análisis de los movimientos en el segmento hemipelvis derecha e izquierda. A continuación, en los movimientos de rotación de las hemipelvis, se agrupan ambas hemipelvis; hemipelvis derecha y hemipelvis izquierda en la misma descripción, para poder visualizar mejor las similitudes o diferencias entre ellas. Las gráficas se presentan en el margen izquierdo la hemipelvis derecha y en el margen derecho la hemipelvis izquierda. 6.3.4.1 Descripción del movimiento angular de torsión hemipélvica. La TorHpel para la zancada derecha comienza siendo posterior pero cambia a TorHpel anterior casi a mitad de la fase de apoyo (33%) con muy poca amplitud de movimiento entre 1,2º y 1,6º como valores máximos en cada dirección. En este caso, la marcha asistida contralateral al 10% de carga tiene un rango de 2,25º (Figura 80), para el 25% de carga de 2,66º (Figura 81) y en el caso de cargar el bastón el 50% SPP un rango de 3º (Figura 82). -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 136 En todas las modalidades de marcha asistida y carga, excepto el 50% unilateral, se observa un aumento en la dispersión de los datos a mitad de la fase de oscilación. Figura 80. Movimiento de TorHpel derecha e izquierda al 10% Figura 81. Movimiento de TorHpel derecha e izquierda al 25% de carga unilateral (derecha anterior-izquierda posterior). de carga unilateral (derecha anterior-izquierda posterior). Figura 82. Movimiento de TorHpel derecha e izquierda al 50% de carga unilateral. (derecha anterior-izquierda posterior). En la marcha asistida bilateral el movimiento máximo oscila entre 1,16º y 0,7º y, una amplitud tanto al 25% como al 50% de carga de 1,85º (Figura 83 y 84). Figura 83. Movimiento de TorHpel derecha e izquierda al 25% de Figura 84. Movimiento de TorHpel derecha e izquierda al 50% de carga bilateral (derecha anterior-izquierda posterior). carga bilateral (derecha anterior-izquierda posterior). -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 137 6.3.4.2 Descripción del movimiento angular de flexoextensión de las hemipelvis. El movimiento en el plano sagital durante la marcha asistida unilateral, la hemipelvis derecha obtiene la mayor amplitud con el 25% de carga y la hemipelvis izquierda va disminuyendo la amplitud conforme aumenta la carga, casi la mitad de amplitud que la HpelD. El patrón de movimiento se invierte entre las hemipelvis, de forma que la HpelD comienza en Flex máxima y va cambiando gradualmente a Ext, mientras que la HpelI comienza bruscamente en Ext y cambia a Flex en los últimos momentos de la fase apoyo, donde va reduciendo sus valores angulares gradualmente desde los 2º hasta 0º. Los momentos en que se producen los máximos en flexoextensión son los mismos para la HpelD (1 y 85%) y para la HpelI (21 y 45%). Sin embargo, el cambio de dirección se adelanta en la HpelD conforme aumenta la carga y se atrasa conforme se aumenta la carga para la HpelI. A continuación se presentan en la tabla 8 los Vmax en flexoextensión de cada hemipelvis: HEMIPELVIS DERECHA HEMIPELVIS IZQUIERDA Vmax FlexHpel Vmax ExtHpel Vmax FlexHpel Vmax ExtHpel MARCHA CONTRALATERAL 10% 2,49 ±1,28 3,18 ±1,36 1,71 ±0,87 2,98 ±1,43 25% 3,15 ±1,27 3,51 ±1,53 1,06 ±1,1 2,63º ±1,16 50% 3,37 ±2,21 3,24 ±1,78 0,85 ±1,87 1,96 ±1,42 MARCHA BILATERAL 25% 2,02 ±1,54 3,02 ±2,07 1,63 ±1,6 3,24 ±1,15 50% 0,56 ±1,9 2,57 ±2,4 2,29 ±1,98 3,22 ±1,25 Tabla 8. Valores máximos para la FlexHpel-ExtHpel (grados). La marcha asistida contralateral genera en la HpelD (Figura 85) al 10% de carga un rango de 5,68º, mientras que en HpelI (Figura 86) es de 4,7º. En cuanto al 25% de peso corporal la amplitud aumenta en la HpelD (Figura 87) a 6,66º, mientras que en la HpelI (Figura 88) disminuye a 3,7º. Por último, la HpelD (Figura 89) alcanza una amplitud de 6,61º, mientras que la HpelI (Figura 90) llega a 3,52º cuando se carga el 50% del peso corporal sobre el bastón izquierdo. 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 138 Figura 85. Movimiento de FlexHpel-ExtHpel derecha al 10% Figura 86. Movimiento de FlexHpel-ExtHpel izquierda al 10% de carga unilateral (Flex positivo-Ext negativo). de carga unilateral (Flex positivo-Ext negativo). Figura 87. Movimiento de FlexHpel-ExtHpel derecha al 25% Figura 88. Movimiento de FlexHpel-ExtHpel izquierda al 25% de carga unilateral (Flex positivo-Ext negativo). de carga unilateral (Flex positivo-Ext negativo). Figura 89. Movimiento de FlexHpel-ExtHpel derecha al 50% Figura 90. Movimiento de FlexHpel-ExtHpel izquierda al de carga unilateral (Flex positivo-Ext negativo). 50% de carga unilateral (Flex positivo-Ext negativo). En la marcha bilateral, la amplitud de movimiento va aumentando conforme aumenta la carga en la hemipelvis derecha, casi un grado, pero va disminuyendo en la hemipelvis izquierda. Mientras que la HpelD obtiene su máximo valor angular justo al inicio del ciclo, la HpelI lo hace en el 58% tanto cargando el 25% como el 50%, sin embargo el Vmax en Ext es en el 88% o 91% en la HpelD y es en el 52% y 59% para la HpelI, para las mismas cargas. La marcha con dos bastones cargando el 50% SPP adquiere una desviación típica amplia. La amplitud aumenta ligeramente de 5,04º cargando el 25% del peso corporal (Figura 91 y 93) a 5,13º cargando el 50% en la HpelD y en la HpelI disminuye desde 4,87º a 3,9º (Figura 92 y 94). -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 139 Figura 91. Movimiento de FlexHpel-ExtHpel derecha al 25% Figura 92. Movimiento de FlexHpel-ExtHpel izquierda al 25% de carga bilateral (Flex positivo-Ext negativo). 25% de carga bilateral (Flex positivo-Ext negativo). Figura 93. Movimiento de FlexHpel-ExtHpel derecha al 50% Figura 94. Movimiento de FlexHpel-ExtHpel izquierda al 50% de carga bilateral (Flex positivo-Ext negativo) de carga bilateral (Flex positivo-Ext negativo). 6.4 ESTUDIO COMPARATIVO DE LA MARCHA ASISTIDA CON LA MARCHA NORMAL. A continuación vamos a comparar las distintas modalidades de marcha asistida con respecto a la marcha normal. Esta comparativa se va a visualizar con las gráficas aportadas donde la lateroflexión derecha, la rotación derecha, la flexión, la anteversión y la torsión anterior se obtienen en valores positivos; mientras que los valores negativos corresponden a la lateroflexión izquierda, la rotación izquierda, la extensión, la retroversión y la torsión posterior. En dichas gráficas, se muestran los momentos del ciclo en los que existen diferencias significativas, obtenidos mediante la t-student ≤ara cada momento del ciclo, presentando una estrella para una significación estadística p≤.05. Para todos los procedimientos estadísticos el nivel de significación se establece en p≤.05. Para estos tramos significativos se aporta, además, el tamaño del efecto (TE) obtenido mediante la dz de Cohen. Este autor(149) establece como criterio para interpretar el tamaño del efecto lo siguiente: Trivial = 0,00 – 0,19, pequeño = 0,20 – 0,49, moderado = 0,50 – 0,79 y grande > 0,8. Puesto que los tramos significativos en la tstudent lo componen varios momentos del ciclo, no se puede dar un solo valor en el tamaño del -6 -4 -2 0 2 4 6 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS -6 -4 -2 0 2 4 6 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 Ángulo (°) % del ciclo MEDIA + D. S. MEDIA - D. S. MEDIA SUJETOS 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 140 efecto, sino que se indicará el valor menor y mayor contenido en ese tramo donde sea aclaratorio del efecto. 6.4.1 Análisis del segmento cabeza-tronco. En primer lugar, se describe el segmento cabeza-tronco para los movimientos en los tres planos del espacio. 6.4.1.1 Estudio de la lateroflexión de la cabeza. En primer lugar, la lateroflexión de la cabeza provoca que haya menos significación conforme se aumenta la carga en la marcha contralateral. Se observan cuatro tramos estadísticamente significativos respecto a la marcha asistida contralateral al 10% y 25% de carga (Figura 95 y 96), mientras que al 50% de carga sólo se obtienen dos. Sin embargo, en la marcha contralateral al 50% SPP, sólo existen dos tramos p≤.05, uno muy reducido del 47% al 48% y del 70% al 78% con un tamaño del efecto pequeño en ambos (Figura 97). Sin embargo, los tramos significativos en el 10% y 25% se encuentran en: el primer tramo en los primeros momentos de la fase de apoyo y es mayor en el 10% que en el 25%; el segundo tramo es mas amplio del 24% al 57% para ambas cargas; en la fase de oscilación de nuevo se observa un tercer tramo en los primeros momentos de la fase más amplio para el 10%; y un cuarto tramo reducido al final del ciclo en ambas cargas. En todos los tramos el tamaño del efecto es moderado, excepto en el segundo que progresa de moderado a grande, en concreto dz: 0,55-1,85 para el 10% y dz: 0,5-1,06 para el 25%. Figura 95. Comparación del movimiento de LFCab entre Figura 96. Comparación del movimiento de LFCab entre la marcha normal y marcha asistida contralateral la marcha normal y marcha asistida contralateral al 25% de con 10% de carga (derecha positivo-izquierda negativo). carga (derecha positivo-izquierda negativo). -6 -4 -2 0 2 4 6 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal unilateral 10% -6 -4 -2 0 2 4 6 010 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal unilateral 25% 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 141 Figura 97. Comparación del movimiento de LFCab entre la marcha normal y la marcha asistida contralateral al 50% de carga (derecha positivo-izquierda negativo). En segundo lugar, la marcha asistida bilateral provoca el solapamiento del primer y segundo tramo mencionados en el párrafo anterior para 10% y 25% de carga, ocupando gran parte de la fase de apoyo, en este caso el tamaño del efecto progresa de moderado a grande con el 25% de carga y moderado para el 50% de carga. Sin embargo, en la fase de vuelo, cargando el 25% sobre los dos bastones se generan dos tramos parecidos a la marcha contralateral al 25%, pero un solo tramo para el 50% en la segunda mitad de la fase (Figuras 98 y 99). El tamaño del efecto es moderado con 0,5<TE>0,6 y asciende de pequeño a moderado con 0,46<TE>0,77, respectivamente. Figura 98. Comparación del movimiento de LFCab Figura 99. Comparación del movimiento de LFCab entre la marcha normal y marcha asistida bilateral la marcha normal y marcha asistida bilateral al 50% de con 25% de carga (derecha positivo-izquierda negativo). carga (derecha positivo-izquierda negativo). 6.4.1.2 Estudio de la flexoextensión de la cabeza. Existe un sólo tramo con significación estadística en la marcha contralateral en todos los casos: al final de la fase vuelo al 10% de carga del 70% al 90% con un TE moderado (Figura 100) y al 50% SPP del 84% al 100% con un tamaño del efecto 0,45<TE>0,54 (Figura 102); sin embargo, al 25% del peso corporal el tramo significativo es en la fase de apoyo más reducido en tiempo que los anteriores con un tamaño del efecto pequeño (Figura 101). -6 -4 -2 0 2 4 6 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal unilateral 50% -6 -4 -2 0 2 4 6 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal bilateral 25% -6 -4 -2 0 2 4 6 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal bilateral 50% 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 142 Figura 100. Comparación del movimiento de flexoextensión Figura 101. Comparación del movimiento de flexoextensión de la cabeza de la marcha normal y marcha asistida contralateral de la cabeza de la marcha normal y marcha asistida contralateral al 10% de carga (flexión positivo-extensión negativo). 25% de carga (flexión positivo-extensión negativo). Figura 102. Comparación del movimiento de flexoextensión de la cabeza de la marcha normal y marcha asistida contralateral al 50% de carga (flexión positivo-extensión negativo). En cuanto a la marcha asistida bilateral se observa que aumentan los momentos estadísticamente significativos, con el 25% del peso (Figura 103) ocupa del 69% al 99% de fase de vuelo, mientras que con el 50% SPP (Figura 104) aumenta el tramo desde el 32% al 92%, ambos con un tamaño del efecto que oscila entre moderado y grande. Figura 103. Comparación del movimiento de flexoextensión Figura 104. Comparación del movimiento de flexoextensión de la cabeza de la marcha normal y marcha asistida bilateral de la cabeza de la marcha normal y marcha asistida bilateral al 25% de carga (flexión positivo-extensión negativo). 50% de carga (flexión positivo-extensión negativo). 6.4.1.3 Estudio de la rotación de la cabeza. La rotación de la cabeza obtiene un tamaño del efecto que oscila en valores entre moderado y grande para las tres modalidades de carga. Se puede observar que la fase de apoyo tiene dos tramos significativos al 10% y 25% de carga (Figura 105 y 106) y uno para el 50% de peso (Figura 107): el primer tramo es más amplio en el 10% que en el 25% mientras que, en el segundo tramo ocurre lo contrario. El segundo tramo del 25% coincide con el único tramo del -6 -4 -2 0 2 4 6 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal unilateral 10% -6 -4 -2 0 2 4 6 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal unilateral 25% -6 -4 -2 0 2 4 6 010 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal unilateral 50% -6 -4 -2 0 2 4 6 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal bilateral 25% -6 -4 -2 0 2 4 6 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal bilateral 50% 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 143 50%. Por tanto, en la marcha contralateral al 50% de carga los dos tramos significativos coinciden con los dos últimos tramos del 25%. El tamaño del efecto es moderado para las modalidades del 10% y del 25%, excepto en el segundo tramo con el 25% de carga que oscila de 0,54<TE>1,03, y para el 50% es 0,53<TE>0.91. El último tramo significativo coincide para todas las cargas en la fase de vuelo, siendo más duradera al 10%. El tamaño del efecto fluctúa entre moderado y grande para el 10% de carga y, moderado para el 25% y 50% de carga. Figura 105. Comparación del movimiento de RotCab Figura 106. Comparación del movimiento de RotCab de la marcha normal y marcha asistida contralateral de la marcha normal y marcha asistida contralateral al 10% de carga (derecha positivo-izquierda negativo). al 25% de carga (derecha positivo-izquierda negativo). Figura 107. Comparación del movimiento de RotCab de la marcha normal y marcha asistida contralateral al 50% de carga (flexión positivo-extensión negativo). En la marcha bilateral al 25% y 50% de carga (Figura 108 y 109), de nuevo existen tres tramos p≤.05. El primer y tercer tramo coincide para ambas cargas. El segundo tramo implica del 36% al 38% cargando el 25%, mientras que al 50% de carga ocurre del 30% al 43%. El tamaño del efecto para los tres tramos grande, pequeño y moderado en el 25% de carga y; grande, moderado y moderado-grande en el 50% SPP, respectivamente. Figura 108. Comparación del movimiento de RotCab Figura 109. Comparación del movimiento de RotCab de la marcha normal y marcha asistida bilateral de la marcha normal y marcha asistida bilateral al 25% de carga (derecha positivo-izquierda negativo). al 50% de carga (derecha positivo-izquierda negativo). -6 -4 -2 0 2 4 6 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal unilateral 10% -6 -4 -2 0 2 4 6 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal unilateral 25% -6 -4 -2 0 2 4 6 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal unilateral 50% -6 -4 -2 0 2 4 6 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal bilateral 25% -6 -4 -2 0 2 4 6 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal bilateral 50% 6.- RESULTADOS. Raquel Sobrino Sánchez Página 144 6.4.2 Análisis del segmento tronco-pelvis. A continuación se exponen los movimientos para el segmento tronco-pelvis: lateroflexión del tronco, flexoextensión del tronco y rotación del tronco. 6.4.2.1 Estudio de la lateroflexión del tronco. Cabe resaltar que la marcha contralateral provoca que el movimiento neutro que ocurre en el tercio medio del ciclo se retrase y se alargue en el tiempo. Se pueden observar cuatro tramos significativos en la marcha unilateral izquierda, dos en la fase de apoyo y dos en la fase de vuelo cargando sobre el bastón el 10% y el 25% del peso corporal, sin embargo al 50% sólo tiene un tramo en la primera fase. El primer y tercer tramo es más amplio en el 10% que para el 25%. Los datos sugieren que cargar el 10% se acerca más a la marcha normal, porque aunque al 50% hay menos tramos su tamaño del efecto es mayor. Cargando el 10% del peso corporal (Figura 110), el tamaño del efecto es grande para el primer y tercer tramo, moderado en el segundo tramo (0,51<TE>0.68) y oscila de moderado a grande (0,50<TE>1,25) en el cuarto tramo. Sin embargo, cargar el 25% (Figura 111) sobre un bastón oscila de moderado a grande en todos sus tramos excepto en el segundo tramo que es moderado. En cuanto al 50% SPP sobre un bastón, el TE aumenta de moderado a grande en todos los tramos significativos (Figura 112). Figura 110. Comparación del movimiento de LFTR Figura 111. Comparación del movimiento de LFTR de la marcha normal y marcha asistida unilateral de la marcha normal y marcha asistida unilateral al 10% de carga (derecha positivo-izquierda negativo). al 25% de carga (derecha positivo-izquierda negativo). Figura 112. Comparación del movimiento de LFTR de la marcha normal y marcha asistida contralateral al 50% de carga (derecha positivo-izquierda negativo). -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal unilateral 10% -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal unilateral 25% -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 020 40 60 80 100 ángulo (°) % del ciclo marcha normal unilateral 50%