La evaluación biomecánica de pie, rodillas y tobillo se utiliza en medicina para el diagnostico y tratamiento de enfermedades, deformaciones y lesiones (Lu & Chang, 2012). En otras ramas la evaluación biomecánica es utilizada para la mejora del rendimiento en deportistas y la construcción prótesis, ortóticos y calzado. (Marta et al., 2022; Wang et al., 2020).
Los métodos más usados para la evaluación biomecánica son:
Análisis de marcha
Un ciclo de la marcha comprende desde el paso inicial para despegar el pie del piso hasta una segunda patada inicial del mismo lado. El ciclo de marcha constituye la repetición de 8 movimientos que coordinan el balance, el equilibrio y la cadencia en un tiempo y distancia determinada en centímetros por segundo (Chambers & Sutherland, 2002).
La evaluación de la marcha puede variar desde la simple observación hasta el análisis asistido por computadora. Generalmente comienza con el profesional de la salud identificando visualmente anomalías, combinadas con la historia clínica y la exploración física. Luego se continua con métodos más avanzados y detallados para confirmar el diagnostico (Whittle, 2014).
Podobarografía
La Podobarografía es un estudio que evalúa la distribución de la presión que ejerce el pie sobre el suelo. Además, es útil para estudiar la interacción estática o dinámica del pie contra el terreno, la postura y las posibles desviaciones de la huella plantar que puedan asociarse con alguna enfermedad (Pereiro-Buceta et al., 2021).
Análisis de fuerza
El equilibrio y la orientación corporal son fundamentales para el desplazamiento y otros movimientos específicos como el salto. Para evaluarlo se cuentan con herramientas como la plataforma de fuerza o el dinamómetro. Estas monitorean los cambios en el movimiento a través de la variación dinámica de la fuerza de reacción del suelo (Silva et al., 2017).
Las plataformas de fuerza 3D pueden recopilar datos sobre el rendimiento deportivo, incluyendo potencia, fatiga y ciclo de estiramiento. Las plataformas de fuerza son, sin embargo, demasiado costosas, poco portables y limitan su uso en laboratorios ya que el delicado mecanismo eléctrico no es apto para exteriores. En la última década se ha trabajo en la creación de alternativas más accesibles que puedan ofrecer los mismo beneficios de estudio a programas de investigación o deportes (Miller et al., 2023).
Cinética y cinemática
La cinética es el estudio de la fuerza, momento, masa y aceleración pero sin conocer la posición u orientación de los objetos involucrados, por ejemplo útil para estudiar la fuerza debajo del pie durante la marcha (Whittle, 2014). Este tipo de estudios se apoya de las placas de fuerza, análisis por imagen y estudios asistidos por computadora. Por otra parte la cinemática describe el movimiento sin tomar en cuenta las fuerzas involucradas (Robertson et al., 2013). Originalmente este tipo de análisis se apoyaba de cámaras ópticas y marcadores reflectantes. Ahora busca ampliarse una red neural, un método computacional que se apoya con procesamiento de imágenes para detectar patrones espaciales durante la marcha e identificar conexiones entre diferentes estructuras (Cronin, 2021).
Aplicaciones de la evaluación biomecánica
La evaluación biomecánica tiene destacados usos en diferentes campos de la medicina. Se emplea en el diagnostico de enfermedades y lesiones, así como en la prevención y la rehabilitación.
Por ejemplo, en enfermedades como la esclerotis múltiple, que se caracteriza por desmielinización y neurodegeneración del sistema nervioso central, se ha observado que en una etapa temprana los pacientes sin deterioro clínico muestran diferencias detectables en la marcha. Estos pacientes caminan más lento, presentan una menor cantidad de pasos los cuales son más cortos. Además, hay mayor tiempo e ntre pasos y mayor apoyo en el ciclo de la marcha (Cree et al., 2022; Sosnoff et al., 2012).
La investigación del deterioro de la función del pie, manejo de dolor e impacto en las extremidades inferiores causadas por enfermedades crónicas degenerativas como la diabetes y la artritis reumatoide también se beneficia del uso de herramientas para la evaluación biomecánica. Es especialmente útil para comprender las vías que conducen los procesos patológicos al deterioro y perdida de la función (Rome et al., 2011)
También tiene un uso en el estudio e investigación. Por ejemplo, la discrepancia en el tamaño de las piernas o LLD por sus siglas en inglés, es un problema presente entre un 40 y 70% de la población. Puede evaluarse mediante podobarografía y su utilidad radica en los efectos asociados como escoliosis, dolor lumbar, osteoartritis y fracturas en el pie. Sin embargo, estas asociaciones aún están siendo muy discutidas y abren espacio a preguntas como: que tanta debe ser la discrepancia para determinarla como causa de otros trastornos y para requerir un tratamiento correctivo (Gurney, 2002).
Otras utilidades incluyen el diseño de calzado especializado para diferentes disciplinas, la caracterización de movimientos específicos en deportes, determinar las consecuencias de movimientos de impacto como la marcha militar y finalmente la descripción del impacto de la marcha ante anomalías estructurales como el pie plano (Gefen, 2002; Levinger et al., 2010; Wagner et al., 2009)
En rehabilitación tiene utilidad para establecer los beneficios de la aplicación de vendajes y otras terapias de movimiento. En particular al para tratar lesiones musculo esqueléticas, dolor crónico, fascitis plantar y pronación excesiva. Otras aplicaciones en el campo de la rehabilitación está en el estudio del cambio en la marcha y problemas musculo esqueléticos asociados con el embarazo por el cambio el la masa y la distribución corporal (Foti et al., 2000).
Conclusión
La evaluación biomecánica tiene sus restricciones. Por ejemplo, la incapacidad de aplicación en variables no lineales como el movimiento humano, pues no toman en cuenta características como la estabilidad, cambios de estado, variabilidad y adaptabilidad a través de escalas espacio temporales (van Emmerik et al., 2016). Además, muchos de los modelos toman en cuenta solo los huesos, la posición y el contacto, sin considerar que el pie es una estructura compleja, en donde hay, musculo, tejido blando, ligamentos y articulaciones que son fundamentales para la marcha (Perrier et al., 2017).
Actualmente y considerando las limitaciones, algunos modelos biomecánicos están integrando la evaluación por segmentos, con el fin de obtener una visión más dinámica del movimiento e identificar patrones que resulten útiles en el diagnóstico y tratamiento del paciente (Carson et al., 2001; Leardini et al., 2019). Nuevos modelos biomecánicos optan por incorporan diferentes elementos anatómicos como el tejido blando, la dinámica esquelética y la carga muscular cuya utilidad no solo se limita a la detección de problemas comunes sino también a la evaluación pre y post intervención médica (Gefen et al., 2000).
Uno de los mayores desafíos que enfrenta la evaluación biomecánica es su alcance. Algunos modelos son diseñados para identificar patologías específicas. Por ejemplo, la deformidad progresiva del pie y el pie valgo. Sin embargo, los diferentes problemas del arco, sus variaciones individuales entre pacientes, así como las condiciones de carga y entorno hacen difícil la precisión y la generalización de herramientas (Cen et al., 2023).
Por tanto es importante continuar con la investigación que permita el desarrollo de tecnología accesible, precisa, confiable y personalizada para la evaluación y tratamiento de las patologías del pie.
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Bibliografía
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