Analisis marcha
Páginas: 5 (1223 palabras)
Publicado: 15 de diciembre de 2011
Biomecánica del Pie en el Plano Frontal. Caso de Niños con Mielomeningocele
Cleva, Mario S. - Civetta, Julio D. - Monzón, Jorge E.
Departamento de Ingeniería Eléctrica, Facultad de Ciencias Exactas, UNNE 9 de julio 1449 - (3400) Corrientes - Argentina Tel. +54 (03783) 423123 - Fax: +54 (03783) 474930 - Email: jemonzon@exa.unne.edu.ar ANTECEDENTES Una de las limitaciones en el análisis sagitalde la marcha humana es la imposibilidad de cuantificar los movimientos que se producen fuera de este plano (Davis y DeLuca, 1996). En el caso de pacientes con mielomeningocele, la dinámica del pie está muy afectada (Lindseth, 1996), por lo que se requieren estudios complementarios del movimiento del pie en la cara posterior del plano frontal, a los fines de una mejor evaluación biomecánica comotambién de una planificación adecuada de cirugías correctivas. La precisión del análisis a partir de registros de video es comparable con registros fílmicos sobre celuloide (Kerwin y Twigg , 1998). El análisis bidimensional del pie en el plano frontal no muestra diferencias significativas con el análisis tridimensional para el 60% de la fase de apoyo (Cornwall y McPoil, 1995). El propósito de estetrabajo es medir los ángulos pierna-pie y pie-suelo, para posteriormente evaluar cuantitativamente los movimientos de pronación y supinación del pie y las debilidades de la musculatura de la pierna. M ATERIALES Y MÉTODOS Se estudiaron los casos de tres niños (de 7.0 ± 1.7 años, 26.66 ± 4.04 kg de peso y 1.20 ± 0.11 m de estatura) con mielomemingocele a nivel lumbosacro, y con capacidad para caminarsin ayuda. Se realizaron mediciones antropométricas de la longitud y el perímetro de los miembros inferiores, y anchos de pie y de rodilla con el objeto de cuantificar atrofias musculares y deformidades óseas. Estos datos son necesarios para la interpretación de los resultados cinemáticos obtenidos. La determinación de los valores angulares del pie se realiza a través de la ubicación de 4marcadores cutáneos en cada pie que definen los ángulos entre tibia y talón y entre la vertical y el talón (Fig. 1)
Figura 1: Ubicación de marcadores en el sujeto en experimentación. El movimiento bidimensional del pie se registra mediante una cámara de video JVC modelo GR AX-730, norma NTSC, ubicada a 4 m del sujeto a analizar, a una altura de 50 cm del suelo y perpendicular al plano de
análisis.La velocidad de registro de video es de 30 fps (fotogramas por segundo). Las secuencias de video se digitalizan con una placa editora Miró DC 10 Plus y se convierten a archivos de formato jpg. Las coordenadas en twips (twentieth of a point) de los marcadores se determinan para cada fotograma de la secuencia. Los puntos experimentales presentan desviaciones causadas por las limitaciones del modelo,por la resolución de la imagen y por el proceso de digitalización. Estas distorisiones agregan componentes de alta frecuencia a la serie de datos, que deben ser filtradas mediante la Transformada Rápida de Fourier. La observación de las secuencias de video, permite estimar los momentos en que el talón hace contacto con el suelo, definiendo el inicio del ciclo de marcha (Cleva y col., 1999; Pollo,1999). De manera similar, el despegue del talón del suelo, indica el fin del ciclo. DISCUSIÓN DE RESULTADOS Para la comparación estadística, cada ciclo fue dividido en 30 puntos equiespaciados de manera de tener ciclos normatizados (Kadaba, 1989). Se analizaron los promedios de dos ciclos de marcha para cada extremidad de los pacientes, obteniéndose para el ángulo entre pierna y pie las gráficasde la Figura 2.
40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10
40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 % ciclo
Grados
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
% ciclo
(a)
Grados
(b)
Figura 2. Ángulo entre pierna y pie (a) extremidad izquierda, (b) extremidad derecha
120 110 100 Grados 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 90 80 70 60 50 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 % ciclo % ciclo
105 100...
Cleva, Mario S. - Civetta, Julio D. - Monzón, Jorge E.
Departamento de Ingeniería Eléctrica, Facultad de Ciencias Exactas, UNNE 9 de julio 1449 - (3400) Corrientes - Argentina Tel. +54 (03783) 423123 - Fax: +54 (03783) 474930 - Email: jemonzon@exa.unne.edu.ar ANTECEDENTES Una de las limitaciones en el análisis sagitalde la marcha humana es la imposibilidad de cuantificar los movimientos que se producen fuera de este plano (Davis y DeLuca, 1996). En el caso de pacientes con mielomeningocele, la dinámica del pie está muy afectada (Lindseth, 1996), por lo que se requieren estudios complementarios del movimiento del pie en la cara posterior del plano frontal, a los fines de una mejor evaluación biomecánica comotambién de una planificación adecuada de cirugías correctivas. La precisión del análisis a partir de registros de video es comparable con registros fílmicos sobre celuloide (Kerwin y Twigg , 1998). El análisis bidimensional del pie en el plano frontal no muestra diferencias significativas con el análisis tridimensional para el 60% de la fase de apoyo (Cornwall y McPoil, 1995). El propósito de estetrabajo es medir los ángulos pierna-pie y pie-suelo, para posteriormente evaluar cuantitativamente los movimientos de pronación y supinación del pie y las debilidades de la musculatura de la pierna. M ATERIALES Y MÉTODOS Se estudiaron los casos de tres niños (de 7.0 ± 1.7 años, 26.66 ± 4.04 kg de peso y 1.20 ± 0.11 m de estatura) con mielomemingocele a nivel lumbosacro, y con capacidad para caminarsin ayuda. Se realizaron mediciones antropométricas de la longitud y el perímetro de los miembros inferiores, y anchos de pie y de rodilla con el objeto de cuantificar atrofias musculares y deformidades óseas. Estos datos son necesarios para la interpretación de los resultados cinemáticos obtenidos. La determinación de los valores angulares del pie se realiza a través de la ubicación de 4marcadores cutáneos en cada pie que definen los ángulos entre tibia y talón y entre la vertical y el talón (Fig. 1)
Figura 1: Ubicación de marcadores en el sujeto en experimentación. El movimiento bidimensional del pie se registra mediante una cámara de video JVC modelo GR AX-730, norma NTSC, ubicada a 4 m del sujeto a analizar, a una altura de 50 cm del suelo y perpendicular al plano de
análisis.La velocidad de registro de video es de 30 fps (fotogramas por segundo). Las secuencias de video se digitalizan con una placa editora Miró DC 10 Plus y se convierten a archivos de formato jpg. Las coordenadas en twips (twentieth of a point) de los marcadores se determinan para cada fotograma de la secuencia. Los puntos experimentales presentan desviaciones causadas por las limitaciones del modelo,por la resolución de la imagen y por el proceso de digitalización. Estas distorisiones agregan componentes de alta frecuencia a la serie de datos, que deben ser filtradas mediante la Transformada Rápida de Fourier. La observación de las secuencias de video, permite estimar los momentos en que el talón hace contacto con el suelo, definiendo el inicio del ciclo de marcha (Cleva y col., 1999; Pollo,1999). De manera similar, el despegue del talón del suelo, indica el fin del ciclo. DISCUSIÓN DE RESULTADOS Para la comparación estadística, cada ciclo fue dividido en 30 puntos equiespaciados de manera de tener ciclos normatizados (Kadaba, 1989). Se analizaron los promedios de dos ciclos de marcha para cada extremidad de los pacientes, obteniéndose para el ángulo entre pierna y pie las gráficasde la Figura 2.
40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10
40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 % ciclo
Grados
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
% ciclo
(a)
Grados
(b)
Figura 2. Ángulo entre pierna y pie (a) extremidad izquierda, (b) extremidad derecha
120 110 100 Grados 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 90 80 70 60 50 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 % ciclo % ciclo
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