Resumen en español

El análisis del movimiento humano tiene como objetivo recopilar información cuantitativa sobre la mecánica del sistema musculoesquelético durante la ejecución de una tarea motora (Cappozzo, et al., 2005). En el campo clínico, el análisis del movimiento está específicamente relacionado con la tarea de la marcha denominada análisis de la marcha. El análisis de la marcha a menudo utiliza la cinemática de las articulaciones para determinar los aspectos normales o anormales de la marcha y, en consecuencia, diagnosticar trastornos, evaluar la gravedad de una enfermedad y seleccionar entre los tratamientos (Baker, 2006). El dispositivo más comúnmente utilizado para medir la cinemática humana es el sistema optoelectrónico marcado que incluye varias cámaras digitales y un software que permite rastrear marcadores retrorreflectantes (pasivos) o emisores de luz (activos) colocados en la piel del paciente durante los movimientos estudiados ( Cappozzo, et al., 2005). Convencionalmente en el análisis de la marcha un enfoque llamado métodos predictivos, que se basa en regresiones matemáticas, utiliza las posiciones de los marcadores externos colocados en la piel del paciente y los puntos de referencia óseos para determinar centros articulares y ejes de rotación de segmentos (Davis, et al., 1991) . Estos ejes de rotación (AoR) conforman marcos unidos a segmentos corporales llamados marcos anatómicos (AF) que permiten seguir las posturas de los segmentos del cuerpo en el espacio. En este enfoque, se supone que el AoR de los huesos se aproxima al AoR de los segmentos corporales que contienen los huesos de interés y que la cinemática articular se estima como la cinemática del segmento corporal (por ejemplo, se asume que el AoR del apretado y la pierna coinciden con el AoR de el fémur y la tibia). En consecuencia, la repetibilidad y precisión de este enfoque están sujetas a la definición de AoR y su capacidad para aproximar los ejes funcionales de las articulaciones (Blankevoort, Huisekes y De Lange 1990). En contraste, un segundo enfoque que se refiere a los métodos funcionales emplea técnicas de ajuste y transformación aplicadas a las trayectorias de los marcadores de la piel durante los movimientos de la articulación del paciente para determinar la AoR. En este enfoque, los ejes helicoidales instantáneos o finitos se utilizan para definir las rotaciones de dos segmentos adyacentes a lo largo del movimiento (Woltring y Huiskes, 1985; Walker, Rovick y Roberston, 1988) y el eje helicoidal medio (MHA) (las posiciones y orientaciones medias de todos los ejes helicoidales) se considera generalmente como el AoR funcional. Teniendo en cuenta que el MHA se basa en el movimiento del paciente, se supone que los AF construidos a partir de AoR funcional son más precisos para estimar la cinemática de la articulación que los AF construidos a partir de AoR definida a partir del método predictivo. Sin embargo, durante el movimiento del paciente, aparecen artefactos de tejidos blandos (cuando la deformación y desplazamiento externo de la piel introduce movimiento relativo al hueso subyacente) y generan errores en los resultados obtenidos de los marcadores colocados en la piel (Leardini, et al., 2005). Para evitar el artefacto de los tejidos blandos, otra alternativa es definir el AoR directamente desde la geometría ósea utilizando métodos de imagen en lugar de enfoques de análisis de la marcha que funcionan a partir de los marcadores de la piel. Se pueden usar diferentes modalidades de imágenes como la tomografía computarizada (tomografía computarizada), la resonancia magnética (MRI) o los sistemas de rayos X biplanar a dosis bajas para realizar reconstrucciones tridimensionales de huesos y construir la resonancia magnética a partir de puntos de referencia óseos en el hueso. Entonces, los dos enfoques del análisis de la marcha mencionados anteriormente se pueden aplicar para construir AoR desde el hueso o calcular el MHA usando imágenes sucesivas adquiridas durante el movimiento (Van Campen, et al., 2011). Este enfoque es el más preciso para localizar puntos de referencia en el hueso y determinar la AoR; sin embargo, restricciones como la alta dosis de radiación de las mediciones de CT-Scan, la disponibilidad limitada de MRI o la adquisición restringida a posiciones que no soportan peso (posiciones de colocación) hacen modalidades de imagen no apropiadas para el análisis de la marcha en la rutina clínica.