¿LA SOBREASISTENCIA DE LA ORTESIS DE TOBILLO-PIE AFECTA LA CARGA DE LA RODILLA?: UN ESTUDIO PILOTO CON UN MODELO MUSCULOESQUELÉTICO

Yamamoto M.1, Shimatani K.2, Hasegawa M.2, Kurita Y.1
1Universidad de Hiroshima, Escuela de Graduados en Ingeniería, Ciudad de Higashi-Hiroshima, Japón, 2Universidad de la Prefectura de Hiroshima, Facultad de Salud y Bienestar, Ciudad de Mihara, Japón

Antecedentes: Se recomienda una órtesis de tobillo y pie (AFO) para la rehabilitación de la marcha posterior a un accidente cerebrovascular. En particular, un AFO con función de resistencia a la flexión plantar (PFR) es eficaz para mejorar la función de pie caído y de primer balancín. Sin embargo, un PFR excesivo restringe el movimiento de las articulaciones durante la marcha y puede provocar una carga excesiva en las rodillas.

Finalidad: Este estudio tuvo como objetivo determinar si la PFR excesiva afecta la carga de la rodilla e investigó la relación de la carga de la rodilla con la cinemática y la fuerza muscular durante la marcha según la magnitud de la PFR.

Métodos: Este estudio incluyó a 10 hombres adultos sanos (21.0 ± 1.1 años) y 1 hombre adulto con antecedentes de accidente cerebrovascular (77 años, hemiplejía del lado izquierdo). El PFR del AFO utilizado en este estudio fue ajustable. Los participantes caminaron a una velocidad cómoda autoseleccionada en 3 condiciones: sin AFO, AFO con PFR débil (w-PFR) y AFO con PFR fuerte (s-PFR). Se estimó la fuerza de reacción de la articulación de la rodilla (JRF, 1.er pico vertical de la rodilla JRF y pico anterior de la rodilla JRF) y la fuerza muscular máxima (cuádriceps, isquiotibiales y gastrocnemio) en el participante después del accidente cerebrovascular en la fase de apoyo inicial (0 % a 50 %) utilizando modelos musculoesqueléticos y AFO.
Investigamos la relación de la carga de la articulación de la rodilla con la cinemática y la fuerza muscular durante la marcha según la magnitud de la PFR en hombres adultos sanos. Se utilizó un análisis de regresión lineal múltiple para predecir la JRF de la rodilla en función de la fuerza muscular y la cinemática (ángulo de la articulación, velocidad del ángulo y desplazamiento y velocidad de la posición del centro de masa [COM]). La significación estadística se fijó en p 0.05.

Resultados: Los resultados en condiciones sin AFO/w-PFR/s-PFR se muestran para el paciente después del accidente cerebrovascular. La JRF de rodilla tendía a cambiar según la magnitud de la PFR. Los valores de JRF de la rodilla vertical fueron 4.8/4.4/5.0 veces el peso corporal (×BW). Los valores de JRF de la rodilla pico anterior fueron 1.5/1.5/1.4 × BW. La fuerza máxima del músculo cuádriceps en la fase inicial de apoyo fue de 20.2/21.5/20.1 N/kg. Las fuerzas máximas de los isquiotibiales en la fase inicial de apoyo fueron 11.7/9.5/10.9 N/kg. Las fuerzas máximas del músculo gastrocnemio en la fase inicial de apoyo fueron 13.8/8.8/15.0 N/kg.
Se definió una ecuación de regresión significativa para JRF vertical y anterior de rodilla, con una R2 de 0.74 y 0.49, respectivamente (F=29.0 y 14.837, ambos p 0.05). Los participantes sanos mostraron una JRF de rodilla máxima vertical prevista de -1 + 0.54 (fuerza del músculo cuádriceps) + 0.10 (fuerza del músculo isquiotibial) + 0.20 (velocidad COM vertical). En participantes sanos, la JRF máxima anterior de la rodilla prevista fue 3.03 + 0.71 (fuerza del músculo cuádriceps) - 0.04 (velocidad del ángulo de extensión de la rodilla).

Conclusión (es): Los resultados sugieren la necesidad de ajustar cuidadosamente la PFR para cada paciente cuando se usa un AFO. Además, la asistencia excesiva de AFO puede causar dolor y deformidad en la rodilla. La carga de la articulación de la rodilla puede evaluarse con un poco de información.

Trascendencia: Los hallazgos de nuestro estudio pueden hacer una contribución significativa cuando se utilizan como criterios de selección para la función AFO y para su uso en el desarrollo de nuevas ortesis.

Keywords: Órtesis tobillo-pie, carga articular, modelo musculoesquelético

Agradecimientos de financiación: Esta investigación se basó en los resultados obtenidos de un proyecto encargado por la Organización para el Desarrollo de Nuevas Energías y Tecnologías Industriales (NEDO).

Tema: Neurología: ictus; Musculoesquelético: miembro inferior; Análisis del movimiento humano

Aprobación ética requerida:
Institución: Universidad de la Prefectura de Hiroshima
Comité de ética: el comité de ética de la Facultad de Salud y Bienestar
Número de ética: 15MH036


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