Aprovechamiento de energía, cinemática y estabilidad en la marcha de un paciente con amputación transfemoral sin abordaje de rehabilitación / Use of energy, kinematics and stability in gait of a patient with transfemoral amputation without rehabilitation approach

Resumen Introducción. Los pacientes con amputación de miembros inferiores presentan marcadas asimetrías en la marcha, las cuales pueden aumentar cuando no se cumple con un adecuado proceso de rehabilitación, comprometiendo los objetivos fundamentales de la marcha e incrementando factores de riesgo. Objetivo. Analizar el grado de aprovechamiento de energía mecánica, la estabilidad dinámica y las variables cinemáticas de interés clínico en la marcha de un paciente con amputación transfemoral que no realizó el proceso de rehabilitación. Materiales y métodos. Con base en una reconstrucción 3D, se cuantificaron valores angulares para cadera, rodilla y tobillo y se estimó el intercambio de energía mecánica y la estabilidad dinámica en tres velocidades de marcha diferentes. Resultados. Se observaron variaciones en los parámetros espacio-temporales con el cambio de la velocidad que no son consistentes con los encontrados en otros estudios de amputados. Los valores angulares, principalmente a nivel de rodilla y tobillo, presentan asimetrías que se pueden asociar con una disminución en el aprovechamiento de energía mecánica mientras aumenta la estabilidad en diferentes velocidades. Conclusión. El uso de prótesis en las condiciones en las que fue realizada la evaluación compromete la recuperación de energía mecánica en la marcha del paciente.

Abstract Introduction: Patients with lower limb amputation have marked gait asymmetries which may increase when an adequate rehabilitation process is not provided, compromising the fundamental objectives of gait and increasing risk factors. Objective: To analyze the degree of use of mechanical energy, dynamic stability and kinematic variables of clinical interest in the gait of a patient with transfemoral amputation who did not undergo a rehabilitation process. Materials and methods: Based on a 3D reconstruction, angular values for hip, knee and ankle were quantified and the mechanical energy exchange and dynamic stability were estimated at three different gait speeds. Results: Variations in spatiotemporal parameters were observed along with changes in speed, which are not consistent with the results obtained in other studies in amputees. The angular values, mainly of the knee and ankle, show asymmetries that can be associated with a decrease in the use of mechanical energy while increasing stability at different speeds. Conclusion: The use of prosthesis under the conditions in which the evaluation was performed compromises the recovery of the mechanical energy in the patient's gait.

Evaluación de variables espacio-temporales y transferencia de energía mecánica en la marcha de un paciente con ACV: estudio piloto / Space-time assessment and mechanical energy transfer during gait in a patient with a CVA: a pilot study

Introducción: los individuos con accidente cerebrovascular (ACV) presentan una marcha asimétrica. Para su recuperación es importante conocer los valores angulares de cadera, rodilla y tobillo en diferentes eventos, pero esto no permite determinar en qué grado se cumple el objetivo de desplazarse minimizando el gasto de energía. El estudio de la mecánica del centro de masas durante la marcha puede contribuir en este último aspecto; este aporte, discutido y valorado en conjunto con los valores angulares, permitiría entender más sobre las complejidades de la marcha luego de un ACV. Objetivo: aplicar una herramienta para evaluar el aprovechamiento de energía mecánica en la marcha de pacientes con ACV y discutir los resultados en función de los valores angulares observados para miembros inferiores. Material y método: se realizó un estudio de reconstrucción tridimensional del movimiento utilizando un equipo Vicon Motion Systems en un individuo con ACV y uno sano. Se evaluaron los ángulos cadera, rodilla y tobillo en el plano sagital durante diferentes eventos de la marcha y se estimó el intercambio energético a través del cálculo de Energy recovery (R). Resultados: el individuo con ACV presentó un patrón de marcha donde predomina la flexión de ambos miembros inferiores durante la fase de apoyo y el R fue marcadamente menor (33%) que en el individuo control (56%). Estos resultados sugieren una asociación entre los valores angulares y los energéticos implicados en el cálculo de R. El abordaje tiene potencial utilidad clínica en el análisis de la marcha de sujetos con ACV.

Introduction: individuals who suffered a CVA present an asymmetrical gait. It is important to learn about the angles in the hip, knee and ankle during different events in order to contribute to their recovery, although this does not allow the calculation of the degree of fulfillment in stepping with minimum energy output. The study of the center of mass mechanics during gait may contribute in the latter. This contribution, once discussed and assessed, together with the angle values would enable a better understanding of the complexities of gait following a CVA. Objective: to apply a tool to assess the best use of mechanical energy in the gait of CVA patients, and to discuss results considering angle values observed in lower limbs. Method: we conducted a three-dimensional reconstruction study of movement with a Vicon Motion Systems equipment in a CVA patient and a healthy individual. Angles in the hip, knee and ankle were assessed in the sagittal plane during different gait events, and the energy exchange was estimates by means of Energy recovery (R) calculation. Results: The CVA patient presented a gait pattern where flexion of both lower limbs prevails during the contact phase and R was significantly lower (33%) than that of the control individual (56%). These results suggest there is an association between angle values and energy in the calculation of R. The approach has potential for clinical usefulness in the analysis of gait in individuals following a CVA.

Introdução: os indivíduos com acidente vascular cerebral (AVC) apresentam uma marcha assimétrica. Para sua recuperação é importante conhecer os valores angulares de quadril, joelho e tornozelo em diferentes eventos, porém isto não permite determinar em que grau o objetivo de deslocar-se minimizando o gasto de energia é atingido. O estudo da mecânica do centro de massas durante a marcha pode contribuir neste último aspecto; essa informação, discutida e avaliada juntamente com os valores angulares, permitiria entender melhor as características da marcha depois de um AVC. Objetivo: aplicar uma ferramenta para avaliar o aproveitamento de energia mecânica na marcha de pacientes com AVC e discutir os resultados em função dos valores angulares observados para membros inferiores. Material e método: realizou-se um estudo de reconstrução tridimensional do movimento utilizando um equipamento Vicon Motion Systems em um indivíduo com AVC e em outro sadio. Os ângulos quadril, joelho e tornozelo no plano sagital durante diferentes eventos da marcha foram avaliados e o intercambio energético foi estimado usando o cálculo de Energy recovery (R). Resultados: O indivíduo com AVC apresentou um padrão de marcha no qual predomina a flexão de ambos membros inferiores durante a fase de apoio e o R foi muito menor (33%) que no individuo controle (56%). Estes resultados sugerem uma associação entre os valores angulares e os energéticos implicados no cálculo de R. Esta abordagem tem uma potencial utilidade clínica na análise da marcha de sujeitos com tiveram um AVC.