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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE MEDICINA DIVISIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN DIRECCION REGIONAL CENTRO DELEGACION SUR DEL DISTRITO FEDERAL JEFATURA DE PRESTACIONES MÉDICAS UNIDAD DE MEDCINA FISICA Y REHABILITACION SXXI DIRECCION COORDINACION CLINICA DE EDUCACION E INVESTIGACION EN SALUD Título: ESTANDARIZACIÓN DE VALORES ANGULARES DE RODILLA DURANTE LA MARCHA OBTENIDOS POR EL PROGRAMA DE DIAGNÓSTICO DE MARCHA (PDM) EN SUJETOS JOVENES SANOS. ESPECIALIZACIÓN: MEDICINA DE REHABILITACIÓN PRESENTA: Dra. Patricia Acosta Carrazco Médico Residente de 3° año de la especialidad de Medicina de Rehabilitación Matrícula: 98385533 Lugar de trabajo: Consulta Externa Adscripción: Unidad de Medicina Física y Rehabilitación SXXI Tel: Celular 66 22 26 01 90 Fax: sin fax Correo electrónico: pattyacostac3009@gmail.com RESPONSABLE: Dra. María del Carmen Mora Rojas Médico de Medicina de Rehabilitación Matrícula: 9990763 Lugar de trabajo: Coordinación Enseñanza e Investigación en Salud Adscripción: Unidad de Medicina Física y Rehabilitación XXI, D.F. IMSS Tel: 56 778586 extensión 28342 Fax: sin fax Correo electrónico: cmora10@gmail.com; carmen.morar@imss.gob.mx MÉXICO, D.F. Julio de 2015 mailto:cmora10@gmail.com mailto:carmen.morar@imss.gob.mx UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. I. RESUMEN ESTANDARIZACIÓN DE VALORES ANGULARES DE RODILLA DURANTE LA MARCHA OBTENIDOS POR EL PROGRAMA DE DIAGNÓSTICO DE MARCHA (PDM) EN SUJETOS JOVENES SANOS Dra. Acosta Carrazco Patricia, 1 Mora-Rojas maría del Carmen, 2 1 Residente de Tercer año, Unidad de Medicina Física y Rehabilitación SXXI, 2 Coordinación Clínica de Educación e Investigación en Salud, Unidad de Medicina Física y rehabilitación SXXI. Delegación Sur, D.F., IMSS. INTRODUCCIÓN: La expresión de independencia de un individuo está condicionada a su capacidad de trasladarse por sí mismo, por lo cual la marcha desempeña un papel crucial dentro de la valoración médica. El análisis clínico de la marcha es una piedra angular para la rehabilitación, tanto en la evaluación como con fines pronósticos. OBJETIVO: Realizar la estandarización del valor angular de rodilla durante el ciclo de la marcha a través del Programa de Diagnóstico de Marcha (PDM) en sujetos jóvenes sanos. MATERIAL Y METODOS: Se realizó un estudio transversal observacional, donde se seleccionaron a sujetos sanos de forma anónima y voluntaria para participar. Se realizó una valoración clínica inicial, determinando peso, talla, índice de masa corporal (IMC). Posteriormente, la grabación de video de 45 a 60 segundos de duración, a distancia sagital de 4.35 metros, recorriendo una distancia longitudinal de 4.5 metros. Los videos se analizaron a través del Programa Diagnóstico de Marcha. RESULTADOS: Se realizó la grabación del ciclo de marcha en 57 sujetos sanos, de los cuales 44 sujetos eran del género masculino, y 14 sujetos femeninos, con una edad promedio de 22.4 años de edad. Se determinó el valor medio del ángulo de rodilla en cada una de las subfases del ciclo de la marcha; fase de apoyo: contacto inicial de 4.8°, respuesta de carga de 16.3°, apoyo intermedio de 7.8° y apoyo terminal de 11.9°, para la fase de oscilación: oscilación inicial de 37.9°, oscilación intermedia de 54.9° y oscilación final de 25.0°. DISCUSIÓN: La grabación se realizó con una cámara celular, la muestra fue de 57 videos en plano sagital a sujetos sanos en México. Obtuvimos los resultados goniométricos tanto para rodilla izquierda como derecha, y un promedio de ambas rodillas durante el ciclo de la marcha. Las desviaciones estándar obtenidas resultaron ser amplias, por lo tanto la muestra se vio influida por factores externos y de colocación de indicadores al realizar cada uno de los videos. CONCLUSIÓN: El valor angular de rodilla durante las subfases del ciclo de la marcha obtenido a través de PDM es semejante al valor angular de rodilla presentado en estudios realizados por Rancho Los Amigos, considerados como dentro de rangos normales. Por lo tanto es un estudio con replicabilidad en un futuro, además con gran utilidad en el campo clínico y de rehabilitación. PALABRAS CLAVE: Marcha, ángulo de rodilla, Programa Diagnóstico de Marcha (PDM). INDICE I. RESUMEN……………………………………………………………………………..2 II. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………...5 III. MARCO TEORICO…………………………………………………………............11 IV. ANTECEDENTES……………………………………………………………………17 V. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN………………………………………………..18 VI. JUSTIFICACIÓN……………………………………………………………………..19 VII. OBJETIVO……………………………………………………………………………21 a. GENERAL………………………………………………………………………..21 b. ESPECÍFICO…………………………………………………………………….21 VIII. DEFINICIONES CONCEPTUALES………………………………………………..22 IX. MATERIAL Y METODOS…………………………………………………………...25 a. TIPO DEL ESTUDIO……………………………………………………………25 b. DISEÑO DEL ESTUDIO………………………………………………………..25 c. TIPO DE MUESTREO…………………………………………………………..25 d. ALEATORIZACIÓN DE LA MUESTRA……………………………………….25 e. AMBITO GEOGRÁFICO………………………………………………………..25 f. UNIVERSO DE TRABAJO……………………………………………………..25 g. DURACIÓN DEL ESTUDIO……………………………………………………25 h. TAMAÑO DE LA MUESTRA…………………………………………………...25 i. PLANEACIÓN DE RECURSOS……………………………………………….26 X. CRITERIOS DE SELECCIÓN……………………………………………………...27 a. CRITERIOS DE INCLUSIÓN…………………………………………………..27 b. CRITERIOS DE EXCLUSIÓN………………………………………………….27 c. CRITERIOS DE ELIMINACIÓN………………………………………………..28 XI. PROCEDIMIENTO…………………………………………………………………..29 XII. CONSIDERACIONES ÉTICO LEGALES…………………………………………32 XIII. RESULTADOS……………………………………………………………………….33 XIV. ANALISIS ESTADÍSTICO…………………………………………………………..34 XV. DISCUSIÓN…………………………………………………………………………..41 XVI. CONCLUSIONES……………………………………………………………………44 XVII. ANEXOS……………………………………………………………………………...45 XVIII. REFERENCIAS………………………………………………………………………46 II. INTRODUCCIÓN El movimiento representa un elemento intrínseco de la vida cotidiana de las personas el cual a veces lo realizamos de forma inconsciente. Este impregna cualquier actividad desempeñada en el día a día y se considera esencial para la interrelación entre las personas. El movimiento pasa a percibirse como un valor enorme cuando se deteriora. El envejecimiento o los procesos patológicos suelen deteriorar la capacidad motriz afectando la calidad de vida de las personas. La expresión de independencia de un individuo está condicionada a su capacidad de trasladarse y transportarse por sí mismo, el movimiento forma parte de sus vidas, razón por la cual, la marcha desempeña un papel crucial. El comprender cómo estos trastornos del movimiento ocurren y cómo pueden solucionarse son misiones de gran importancia pues las consecuencias en la vida de los individuos pueden ser enormes. Análisis de la marcha Una característica importante de nuestra independencia como seres humanos es la marcha bípeda. La marcha nos permite trasladarnos seguros e independientes de un lugar a otro. El paso es un comportamiento extraordinariamente complejo. Los factores fisiológicosque afectan a la dinámica del paso incluyen el control nervioso, la función muscular y el control postural. 1 El análisis de la marcha ha adquirido en los últimos tiempos un extraordinario desarrollo. El conocimiento de la locomoción humana normal es la base del tratamiento sistemático y del manejo de la marcha patológica. La locomoción humana normal se ha descrito como una serie de movimientos alternantes, rítmicos, de las extremidades y del tronco que determinan un desplazamiento hacia delante del centro de gravedad. 1,2 El análisis cinemático de la marcha es la descripción de los detalles del movimiento humano sin tener en cuenta las fuerzas internas o externas que lo causan. Esta cuantificación constituye una importante herramienta para la obtención de patrones normales y patológicos de la locomoción. 1,2. Una única secuencia de dichas funciones realizada por una extremidad inferior se denomina ciclo de la marcha. El ciclo de la marcha comienza cuando el pie contacta con el suelo y termina con el siguiente contacto con el suelo del mismo pie. Los dos mayores componentes del ciclo de la marcha son: la fase de apoyo y la fase de balanceo u oscilación. Una pierna está en fase de apoyo cuando está en contacto con el suelo y está en fase de balanceo cuando no contacta con el suelo. 2. La longitud del paso completo es la distancia lineal entre los sucesivos puntos de contacto del talón del mismo pie. Una zancada es equivalente a un ciclo de la marcha, esto es, la duración de la zancada corresponde al intervalo comprendido entre los dos contactos iniciales con el suelo, los cuales son secuenciales y son realizados por la misma extremidad inferior. 1,2 La cantidad relativa de tiempo gastado durante cada fase del ciclo de la marcha, a una velocidad normal, es: 1. Fase de apoyo: 60% del ciclo. 2. Fase de balanceo: 40% del ciclo 3. Dentro de la fase de apoyo, se encuentra la fase de doble apoyo: 10% del ciclo. Con el aumento de la velocidad de la marcha hay un aumento relativo del tiempo gastando en la fase de balanceo, y con la disminución de la velocidad una relativa disminución. La duración del doble apoyo disminuye conforme aumenta la velocidad de la marcha. 3 Métodos del estudio de la marcha Los investigadores de la locomoción humana han estudiado diferentes métodos de investigación. Uno es la cinemática que describe los movimientos del cuerpo en conjunto y los movimientos relativos de las partes del cuerpo durante las diferentes fases de la marcha. Un ejemplo de esto es el estudio de las relaciones angulares de los segmentos de la extremidad inferior durante el ciclo de la marcha. 3 El otro método es del área de la cinemática, que se refiere a las fuerzas que producen el movimiento. Las fuerzas de mayor influencia en los movimientos del cuerpo de la marcha son debidas a: gravedad, contracción muscular, inercia y reacciones del suelo (resultantes de las fuerzas que ejerce el suelo en el pie). 7 El ciclo de la marcha se organiza en ocho fases (ver figura 1), cada una de las cuales dispone de un objetivo funcional y un patrón crítico de movimiento coordinado para cumplir este fin. 7 Fase 1 o de contacto inicial (0-2% GC): comienza cuando el talón del pie contacta con el suelo. 7,8 Fase 2 o de respuesta a la carga (2-10% GC): coincide con un periodo de apoyo bipodal en el que ocurre la transferencia de peso de una extremidad inferior a otra y finaliza cuando el pie contralateral inicia el periodo de oscilación. 7,8 Representa la etapa de la marcha con mayor demanda funcional. Durante esta etapa ocurren tres funciones esenciales en la marcha: la absorción del impacto del talón con el suelo, la estabilidad inicial de la extremidad inferior y la preservación de la progresión. 7,8 Fase 3 o de apoyo intermedio (10-30% GC): constituye la primera mitad de la fase de apoyo unipodal, que comienza cuando una extremidad inferior inicia el periodo de oscilación, de manera que la otra extremidad recibe toda la carga y asume la responsabilidad del soporte mientras la progresión continúa. Comprende desde el despegue del pie contralateral hasta su avance y alineación con el pie apoyado. 7,8 Fase 4 o de apoyo terminal (30-50% GC): constituye la segunda mitad de la fase de apoyo unipodal. Empieza con el despegue de talón del pie apoyado y finaliza con el choque de talón del pie que oscila. Durante esta fase, el peso del cuerpo sobrepasa al pie que permanece apoyado. Fase 5 o de pre-oscilación (50-60% GC): se inicia con el choque de talón del pie que oscila y finaliza con el despegue del pie apoyado. Coincide con un momento de apoyo bipodal donde se produce una transferencia rápida e intensa del peso a la extremidad inferior que inicia el contacto. Fase 6 o de oscilación inicial (60-73% GC): constituye el primer tercio del periodo de oscilación hasta que el pie alcanza la posición del pie que permanece apoyado. Fase 7 o de oscilación media (73-87% GC): supone el segundo tercio del periodo de oscilación, en el cual la extremidad inferior sobrepasa a la extremidad inferior contraria. Finaliza cuando la tibia adopta una posición vertical. Fase 8 o de oscilación final (87-100% GC): representa el último tercio del periodo de oscilación, que finaliza cuando el pie contacta con el suelo. 7,8 Figura 1. Fase de apoyo del ciclo de la marcha. Se realiza una descripción de cada una de las subfases de la fase de apoyo, así como su porcentaje. 13 Figura 2. Fase de oscilación del ciclo de la marcha. 13 III. MARCO TEORICO Biomecánica de la marcha La descripción de la marcha humana se realiza en términos de parámetros espacio-temporales, cinemática, momentos articulares, potencias articulares, fuerzas de reacción del suelo. Existe una complicada interacción entre cada una de las variables que describen la marcha, y por lo tanto, resulta complejo establecer un patrón común de normalidad, ya que existen multitud de variables que influyen, tales como la edad, el sexo, la longitud de las extremidades inferiores o la presencia de patologías. 7,8 Parámetros espacio-temporales de la marcha La marcha suele describirse haciendo referencia a parámetros espaciotemporales como la velocidad, la longitud del paso, la cadencia y la longitud de zancada. Otros parámetros espacio-temporales de la marcha son los que hacen referencia a la distribución temporal de los periodos de apoyo y de oscilación, así como los tiempos de apoyo unipodal y bipodal. 8,9 La velocidad de marcha es la distancia que recorre el cuerpo hacia delante en la unidad de tiempo y suele expresarse en metros por segundo (m/s). La velocidad media puede calcularse como el producto de la cadencia (pasos/min) por la longitud de la zancada (m). Existen multitud de estudios en la literatura que han presentado datos normativos de la velocidad de marcha en sujetos sanos. El termino cadencia hace referencia al número de pasos por unidad de tiempo y suele expresarse en pasos por minuto (pasos/min). En las mujeres el valor promedio oscila en torno a 119 pasos/min, mientras que en los varones, esta frecuencia es menor, aproximadamente de 113 pasos/min. 8,9 La longitud del ciclo o zancada se refiere a la distancia media entre dos choques de talón consecutivos de un mismo pie. Según Perry este valor es de 141 cm para ambos sexos, 128 cm en las mujeres y 141 cm en los varones. Por último, la longitud del paso representa la distancia media entre dos puntos de apoyo de ambos pies cuando contactan con el suelo. En el adulto sano oscila entre 70 y 85 cm. 8,9 Cinemática articular Se refiere a los grados de libertad de los diferentes segmentos corporales. Cada grado de libertad puede describirse en funciónde su amplitud articular (grados) y velocidad angular (grados/s). En el caso del patrón de marcha se considera el desplazamiento en los tres planos del espacio de los segmentos corporales del tobillo-pie, la rodilla, la cadera, la pelvis y el tronco esencialmente. 8,9 En la tabla 1 se muestran los recorridos osteoarticulares comúnmente aceptados. Tabla. 1. Recorridos osteo-articulares de los principales segmentos durante la marcha.8 Segmento corporal Plano sagital Plano Coronal Plano transversal Tobillo-Pie 20-40º 5-8 º 10º Rodilla 60-70º 8-10º 9-13º Cadera 40º 15º 8º Pelvis 4º 7º 10º Tronco 7º 10º 10º Figura 3. Cinemática articular representación gráfica.8 Plano sagital: Valores positivos indican inclinación anterior del torax y de la pelvis, flexión de cadera y de rodilla y flexión dorsal del tobillo. Plano coronal: Valores positivos descenso del torax del lado contralateral, ascenso de la pelvis en el lado contralateral, aducción de cadera y varo de rodilla. Momentos articulares El momento de fuerza se puede calcular multiplicando la fuerza por la distancia perpendicular entre el eje de rotación (fulcro) y la línea de acción de la fuerza. Se expresa en Newton por metro/kilogramo (Nm/kg). Sobre las articulaciones actúan fuerzas intrínsecas y extrínsecas. Durante el ciclo de la marcha, el vector de fuerza modifica su posición respecto a los centros de masa, generando en función de su alineación momentos rotacionales específicos, que se denominan momentos articulares externos. 11,12 En centro de masa, estrechamente relacionado con el ciclo de la marcha, se define como el punto alrededor del cual la masa de un objeto muestra una distribución homogénea. 11,12 Como se ha mencionado con anterioridad, la alineación del vector influye en la actividad muscular desarrollada durante las diferentes fases de la marcha. En el caso de que la alineación del vector genere inestabilidad sobre la articulación o una función opuesta a la que se requiere para el progreso óptimo del GC, las estructuras músculo-tendinosas actuarían para preservar la estabilidad. Sin embargo, cuando la alineación del vector estabiliza la articulación o favorece la función que se requiere para el progreso adecuado del ciclo de la marcha, la actividad muscular decrece o no se genera. Esta situación, que se repite en diferentes niveles articulares, supone un ahorro del gasto energético. Las fuerzas que intrínsecamente actúan sobre la articulación, proceden de las estructuras cápsulo-ligamentosas y músculo-tendinosas. Una fuerza articular neta es la fuerza resultante de todas las que actúan sobre las diferentes estructuras anatómicas que constituyen la interfaz articular entre dos segmentos corporales. En términos equivalentes, el momento articular representa la suma de cada uno de los momentos que actúan sobre la articulación, procedentes de las fuerzas desarrolladas por músculos y otras estructuras que atraviesan la articulación, como los ligamentos. Los momentos articulares suelen analizarse a menudo para conocer la coordinación de movimientos, ya que su origen, en gran medida, son las fuerzas musculares. 11,12 En la marcha humana normal, predominan los momentos articulares internos que contribuyen al soporte del peso corporal y a la progresión. A nivel de la cadera, los momentos externos y abductor al inicio del periodo de apoyo, y flexor en la fase de pre-oscilación. En la rodilla, los momentos extensor y valgo también al inicio del periodo de apoyo. Y por último, en el tobillo, el momento es de flexión plantar durante el periodo de apoyo. 11,12 Figura 4. Representación gráfica de los momentos internos articulares. IV. ANTECEDENTES El análisis de la marcha es importante para la rehabilitación de los paciente con alteraciones en la locomoción así como un método de monitoreo del proceso del manejo rehabilitatorio.3 De hecho, el análisis de la marcha nos puede proporcionar una descripción cuantitativa del ciclo de la marcha y mejorar el estudio observacional de la misma. En la rehabilitación de la función motora, se debe evaluar su destreza motora con información visual y la medida del tiempo de la marcha. 6 La marcha y su estudio han alcanzado una importante atracción para investigadores y clínicos desde 1970. El uso de videocámaras, y su análisis por medio de softwares, computadoras y plataformas se han establecido desde 1980 y han sido una herramienta en laboratorios especializados. Una visión en ·3D del análisis de marcha por medio de cámaras se han utilizado para detectar los movimientos, el análisis de la marcha con este método se ha aplicado para el entrenamiento rehabilitatorio, desde que se creó, sin embargo, representa un alto costo y contar con un equipo especializado, personalizado y un ambiente especial, por lo que se considera de difícil aplicación a la vida diaria. 6 V. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN ¿Cuáles son los valores angulares de rodilla obtenidos durante el ciclo de la marcha en sujetos jóvenes sanos a través del Programa de Diagnóstico de Marcha (PDM)? VI. JUSTIFICACIÓN Actualmente, los avances en los instrumentos de valoración de la marcha abren un amplio campo en el estudio de los trastornos que afectan el movimiento neuromusculoesquelético. Un ejemplo de esta mejora está representado por los sistemas tridimensionales de análisis del movimiento. Estos dispositivos permiten realizar un estudio cuantitativo y objetivo de los diferentes elementos que intervienen en un patrón motor ofreciendo una información de gran relevancia clínica. Su aplicación en las últimas décadas se extiende al estudio de multitud de procesos que afectan el movimiento, naturales como el envejecimiento, y patológicos como los trastornos degenerativos articulares, enfermedades neurológicas o las amputaciones de las extremidades. En el área de la medicina física y rehabilitación, el estudio de la marcha nos permite un amplio campo de posibilidades con fines de investigación y clínica. Para los seres humanos, la marcha es el mayor detonante para la independencia del mismo. La razón principal por la cual decidimos realizar esta estandarización, es para iniciar una línea de investigación en análisis de marcha dentro del Instituto Mexicano del Seguro Social, y utilizarlo como una herramienta más para el personal de salud y los derechohabientes. El primer paso a realizar con el desarrollo del Programa de Diagnóstico de Marcha (PDM), es la estandarización de valores obtenidos por el mismo en la población mexicana de adultos jóvenes sanos, que cumplan con los criterios establecidos por el Royal College of Physicians, el cual define como un voluntario sano es un sujeto que, según la información disponible, no padece ninguna enfermedad significativa con relevancia para el estudio propuesto, cuyas proporciones corporales y peso están dentro de los límites normales, y que tienen un estado mental que les permite comprender y otorgar su consentimiento válido para el estudio. Otros autores añaden que es un sujeto que no va a obtener ningún beneficio terapéutico de su participación en el estudio. Debemos determinar la validez, fiabilidad y exactitud de este Programa de Diagnóstico de Marcha (PDM) para lograr su aplicabilidad en la población mexicana. VII. OBJETIVO A) General - Estandarización de valores angulares de rodilla durante el ciclo de la marcha obtenidos a través del Programa de Diagnóstico de Marcha (PDM) en sujetos jóvenes sanos. B) Específicos - Obtener los valores angulares normales de rodilla durante el ciclo de lamarcha en sujetos jóvenes sanos por medio del PDM. - Determinar la validez del PDM para la obtención de valores angulares de rodilla durante la marcha en sujetos jóvenes sanos. - Establecer los valores de velocidad (pasos/segundo) obtenidos por el PDM durante la marcha en sujetos jóvenes sanos. VIII. DEFINICIONES CONCEPTUALES VARIABLES INDEPENDIENTES Programa Diagnóstico de la Marcha (PDM) Definición conceptual: Software diseñado para la obtención de valores angulares durante el ciclo de la marcha, a través de videogrametría. Definición operacional: Evaluación objetiva. VARIABLES DEPENDIENTES Marcha Definición Conceptual: Medio de locomoción que condiciona una serie de movimientos alternantes, rítmicos, de las extremidades y del tronco que determinan un desplazamiento hacia adelante del centro de gravedad, con el mínimo gasto energético. 9,10 Definición operacional: análisis visual de las fases y subfases de la marcha en los pacientes. Tipo de variable: cualitativa. Ángulos articulares, Momentos articulares Definición conceptual: Se puede calcular multiplicando la fuerza por la distancia perpendicular entre el eje de rotación (fulcro) y la línea de acción de la fuerza. Se expresa en Newton por metro/kilogramo (Nm/kg). Sobre las articulaciones actúan fuerzas intrínsecas y extrínsecas. Durante el ciclo de la marcha, el vector de fuerza modifica su posición respecto a los centros de masa, generando en función de su alineación momentos rotacionales específicos, que se denominan momentos articulares externos. Definición operacional: Evaluación clínica de la cinemática angular de cadera, rodilla, tobillo-pie a través del “Programa de análisis de marcha” Tipo de variable: cuantitativa, ordinal. VARIABLES DEMOGRAFICAS Edad Definición conceptual. Tiempo en años que ha vivido un sujeto desde su nacimiento. Definición operacional. Edad referida por el paciente o en el expediente clínico. Indicadores. Número de años. Tipo de variable. Cuantitativa, de razón. Género Definición conceptual. (Del Latin: cortar, dividir) Caracteres anatómicos y fisiológicos que distinguen a un hombre de una mujer. Definición operacional. Lo referido por el paciente. Indicadores. Femenino o masculino. Tipo de variable. Cualitativa, nominal. Talla Definición conceptual. (Del Latin: cortar, dividir) Caracteres anatómicos y fisiológicos que distinguen a un hombre de una mujer. Definición operacional. Lo referido por el paciente. Indicadores. Femenino o masculino. Tipo de variable. Cualitativa, nominal. Peso Definición conceptual. (Del Latin: cortar, dividir) Caracteres anatómicos y fisiológicos que distinguen a un hombre de una mujer. Definición operacional. Lo referido por el paciente. Tipo de variable. Cualitativa, nominal. Índice de Masa Corporal Definición conceptual. (Del Latin: cortar, dividir) Caracteres anatómicos y fisiológicos que distinguen a un hombre de una mujer. Definición operacional. Lo referido por el paciente. Tipo de variable.Cualitativa, nominal. IX. MATERIAL Y METODOS DESCRIPCIÓN GENERAL DEL ESTUDIO Tipo de estudio Transversal Diseño del estudio Descriptivo, observacional, prospectivo, unicéntrico Tipo de muestreo No probabilístico discrecional. Aleatorización de la muestra Muestreo aleatorio simple Ámbito geográfico: Unidad de Medicina Física y Rehabilitación Siglo XXI Universo de trabajo Sujetos del género femenino y masculino de 18 a 35 años, adultos jóvenes sanos, en el periodo de Mayo a Septiembre de 2015. Tamaño de la muestra Variable numérica infinita. 13 n = (Z)2 *(s)2 (d)2 N= 55.4 Muestra total: 56 sujetos sanos Planeación de Recursos Humanos: o Médicos residentes de la UMFR SXXI Físicos: o Papelería, hojas, lapiceros, consultorio, equipo de cómputo, camara de video SAMSUNG SGH-I317M Financieros: o Apoyo del IMSS, UMFR SXXI X. CRITERIOS DE SELECCIÓN a) Criterios de Inclusión - Género: Femenino, masculino - Edad de sujetos de estudio: de 18 a 35 años de edad, adultos jóvenes - Peso corporal: que no exceda el 10% del peso ideal - Índice de masa corporal (fórmula: peso/talla2): parámetros normales 18.5-25 - Sujetos que no presentes alteraciones durante la exploración física - Ausencia de enfermedad, antecedentes quirúrgicos y traumáticos. - Que acepte ingresar al estudio, con firma de carta de consentimiento informado b) Criterios de exclusión - Cualquier condición que genere alteraciones de la marcha - Que no se presenten de forma oportuna a la realización de la prueba de marcha - Dificultad para colaborar durante la realización de la prueba - Previo a la realización de la prueba de marcha, que sufra traumatismo que condicione alteraciones de la marcha c) Criterios de Eliminación - Abandono del estudio por cualquier causa. - Sujetos que no requisiten de forma completa las evaluaciones XI. PROCEDIMIENTO Se seleccionaron un total de 60 adultos jóvenes sanos entre 18 y 35 años de edad, los cuales contaban con un índice de masa corporal entre 18.5-25 (peso normal), longitud de pierna de 70-95 cm, tres participantes se excluyeron por presentar antecedente quirúrgico de lesión de ligamento cruzado anterior izquierdo, contusión en rodilla derecha reciente y disminución de agudeza visual respectivamente, lo cual condiciona alteración en la cinemática de la marcha; por lo tanto, se realizó el análisis de marcha de 57 sujetos sanos con el Programa Diagnóstico de Marcha (PDM). Se le explicó a los sujetos voluntarios que se trata de un estudio con selección voluntaria, anónima y confidencial, basándonos en parámetros antropométricos para el análisis angular de rodilla durante la marcha. Los parámetros obtenidos fueron peso, talla, Índice de Masa Corporal (IMC) y longitud de miembro inferior (medido de trocánter mayor a escafoides). Se colocaron los registros en miembros pélvicos sobre las siguientes prominencias óseas: 1. Cadera: trocánter mayor 2. Rodilla: cóndilo lateral 3. Tobillo: maléolo lateral Posteriormente, el individuo realizó una marcha por una distancia longitudinal de 4.5 metros de forma ininterrumpida. Se colocó la cámara a una distancia de 4.35 metros, colocada en un tripie adaptado a la misma, obteniendo solamente en plano sagital los valores. La grabación es de aproximadamente 45 a 60 segundos por sujeto. Una vez obtenidos los videos de los sujetos de estudio, se procedió al análisis de los mismos por medio del PDM. El PDM solicita al usuario el video que se va a analizar, este tiene que estar en formato de video .avi, se realiza la conversión de imagen de RGB 32-bit a escala de grises 8-bit ya que es el tipo de imagen que soporta el sistema para el procesamiento de datos. Una vez capturada la imagen, se delimita una zona de interés, que es el área en la cual se van a procesar los datos. La imagen adquirida de la marcha se compara con una imagen patrón para poder localizar los indicadores colocados en la rodilla y cadera dentro de la región de interés. Una vez que el programa localiza los indicadores colocados, se obtienen las coordenadas x,y de cada indicador, con esto el programa calcula los ángulos que se forman en cada instante de la marcha. Con el PDM se analizan los datos obtenidos a través de indicadores gráficos, obteniendo así las gráficas de los ángulos capturados en un tiempo determinado. Ya que tenemos la información de cada uno de los indicadores, en la etapa final, el sistema es capaz de mostrar la velocidad y aceleración de cada uno de los indicadores, es decir, la velocidad y aceleración de cada punto en cadera, rodilla y tobilloa lo largo de la marcha. XII. CONSIDERACIONES ETICO LEGALES Este protocolo se revisó y aprobó por el comité local de investigación en salud de la Unidad de Medicina Fisica y Rehabilitación SigloXXI. La investigación que se presenta se basa en dos principios: El primero, el principio de beneficencia; considerando la dimensión de la garantía de no explotación la cual menciona que el participar en estudio de investigación no debe situar a las personas en desventaja o exponerlas a situaciones para la que no han sido preparadas explícitamente. El segundo principio se refiere al respeto de la dignidad humana, empleando la técnica de colecta encubierta de datos u ocultamiento ya que supone obtener información sin consentimiento del sujeto y por lo tanto, esta técnica es aceptable ya que los riesgos para la participación serán mínimos no violando así su derecho de intimidad. La ley general de Salud (1984) en su título quinto, investigación para la salud, capítulo único, articulo 100, nos dice que la investigación deberá adaptarse a los principios científicos y éticos que justifiquen la investigación médica, especialmente en lo que se refiere a su posible contribución a la solución de problemas de salud y al desarrollo de nuevos campos de la ciencia médica. XIII. RESULTADOS Se realizó la grabación del ciclo de marcha en 57 sujetos sanos, de los cuales 44 sujetos eran del género masculino, y 14 sujetos femeninos (Figura 5), los cuales contaban con una edad promedio de 22.4 años de edad. Se obtuvo una talla media de 1.69 metros de altura, con un peso promedio de 64.44 kilogramos, así como un índice de masa corporal medio de 22.39 k/m2. Figura 5. Sujetos sanos (Género). Los 57 videos grabados, se analizaron por medio del Programa Diagnóstico de Marcha, obteniendo el valor angular de flexión de rodilla en la fase de oscilación (contacto inicial, respuesta de carga, apoyo intermedio y apoyo final o despegue) y oscilación (oscilación inicial, oscilación intermedia y oscilación final). Se obtuvo la media de la flexión de rodilla tanto derecha como izquierda; por lo tanto, un total de 114 rodillas (siendo 57 rodillas derechas y 57 rodillas izquierdas). 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Masculino (1) Femenino (2) Gráfica 1. Género de tamaño de muestra. XIV. ANALISIS ESTADISTICO Una vez obteniendo los valores angulares de rodilla de los sujetos estudiados, se procedió a obtener una media y posteriormente su límite superior e inferior, dándonos un rango de normalidad. Para la rodilla derecha, se obtuvo la media de cada uno de los valores angulares en cada una de las respectivas subfases del ciclo de la marcha, representando la flexión de rodilla aceptada, mostrado en la tabla 1. Tabla 2. Goniometría para rodilla derecha en sujetos sanos obtenidos por medio del PDM. Análisis estadístico. Fase Media (57 rodillas) Media del error estándar Desviación Estándar Varianza Valores Mínimo y Máximo (Grados) Valor de P Intervalo de Confianza (95%) Contacto Inicial 6.035 0.723 5.458 -8.000 3.0-17.0 0.152 4.618- 7.452 Respuesta de carga 15.930 0.833 6.290 -2.000 (11.5- 28.0) 0.0 14.297- 17.563 Apoyo intermedio 6.175 0.595 4.493 -3.000 (2.5- 16.0) 0.002 5.009- 7.342 Apoyo terminal 12.456 0.829 6.262 39.217 (3.0- 31.0) 0.582 10.831- 14.082 Oscilación inicial 36.193 0.906 6.844 46.837 (20.0- 53.0) 0.0 34.416- 37.970 Oscilación intermedia 56.281 0.869 6.562 43.063 (22.0- 66.0) 0.141 54.577- 57.984 Oscilación final 25.18 1.10 8.31 69.08 (-5.0- 42.0) 0.0 23.02- 27.33 Los valores encontrados para rodilla derecha, podemos encontrar el rango establecido para la fase de apoyo: Contacto inicial de 4.62° a 7.5°, respuesta de carga de 14.3° a 17.6°, apoyo intermedio 5.0° a 7.34° y apoyo terminal 10.8° a 14.0° de flexión; para la fase de oscilación: oscilación inicial de 34.4° a 37.9°, intermedia de 54.6° a 57.9°, oscilación final de 23.0° a 27.3° de extensión. Dentro del valor P obtenido para cada una de las subfases del ciclo de la marcha, encontramos que para respuesta de carga, oscilación inicial y oscilación final se encontraron fuera de rango y sale de la curva de normalidad. El valor de P para la subfase de contacto inicial, apoyo intermedio, apoyo terminal y oscilación intermedia es menor a 0.5, por lo tanto son valores aceptados. En la figura 6, se observa la curva obtenida de la media de flexión-extensión de rodilla derecha en la fase de apoyo y oscilación del ciclo de la marcha. Figura 6. Valor angular de rodilla derecha. Contacto Inicial, 6.035 Respuesta de carga, 15.93 Apoyo intermedio, 6.175 Apoyo terminal, 12.456 Oscilación inicial, 36.193 Oscilación intermedia, 56.281 Oscilación final, 25.18 0 10 20 30 40 50 60 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Figura 6. Goniometría de Rodilla Derecha durante el ciclo de la marcha. Para la rodilla izquierda, se realizó el mismo análisis, en la tabla 3, encontramos los valores de la media, desviación estándar e intervalo de confianza obtenido para cada una de las subfases del ciclo de marcha. Tabla 3. Goniometría para rodilla derecha en sujetos sanos obtenidos por medio del PDM. Análisis estadístico. El rango obtenido para flexión-extensión de rodilla izquierda en la fase de apoyo es el siguiente: contacto inicial 2.2° a 4.8°, respuesta de carga de 14.7° a 18.4°, Fase Media (57 rodillas) Media del error estándar Desviación Estándar Varianza Valores Mínimo y Máximo (Grados) Valor de P Intervalo de Confianza (95%) Contacto Inicial 3.491 0.649 4.903 24.040 -5.0-17.0 0.020 2.218- 4.764 Respuesta de carga 16.579 0.942 7.111 50.570 -1.0-33.0 0.0 14.733- 18.425 Apoyo intermedio 9.368 0.700 5.287 27.951 -1.0-22.0 0.051 7.996- 10.741 Apoyo terminal 11.386 0.766 5.781 33.420 1.0-23.0 0.423 9.885- 12.887 Oscilación inicial 39.54 1.08 8.14 66.25 17.0- 58.0 0.672 37.43- 41.66 Oscilación intermedia 53.684 0.865 6.533 42.684 42.0- 66.0 0.128 51.988- 55.380 Oscilación final 24.947 0.836 6.309 39.801 12.0- 43.0 0.0 23.310- 26.585 apoyo intermedio 7.9° a 10.7° y apoyo terminal de 9.9° a 12.9°; para la fase de oscilación: oscilación inicial de 37.4° a 41.6°, oscilación intermedia de 51.9° a 55.4° y oscilación final de 23.3° a 26.6°. Dentro del valor de P obtenido para las subfases de respuesta de carga, oscilación inicial y oscilación final se encontró fuera de rango, y para el resto de las subfases el valor de P es menor a 0.5, por lo tanto son aceptados. En la figura 7, podemos observar la curva de la media de valores angulares de flexión-extensión de rodilla izquierda durante el ciclo de la marcha. Figura 7. Valor angular de rodilla izquierda. Las diferencias encontradas entre ambas rodillas con respecto a la media para la subfase de contacto inicial es de 2.4°, respuesta de carga de 0.7°, apoyo Contacto Inicial, 3.491 Respuesta de carga, 16.579 Apoyo intermedio, 9.368 Apoyo terminal, 11.386 Oscilación inicial, 39.54 Oscilación intermedia, 53.684 Oscilación final, 24.947 0 10 20 30 40 50 60 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Figura 7. Goniometría de rodilla izquierda durante el ciclo de la marcha. intermedio de 3.2°, apoyo terminal 1.1°, oscilación inicial de 3.3°, oscilación intermedia de 2.6° y para oscilación final de 0.2°; todos los valores angulares en casa subfase es menor de 4°, por lo tanto no existe diferencia significativa interlado. En la tabla 4, encontramos los valores angulares obtenidos por promediación de ambas rodillas, se muestra la media, desviación estándar e intervalo de confianza obtenido para ambas rodillas. Tabla 4. Valores angulares de rodilla durante la marcha en sujetos sanos obtenidospor medio del PDM. Fases Media (114 rodillas) Desviación Estándar Intervalo de Confianza de 95% Contacto Inicial 4.763 1.7988 3.418-6.108 Respuesta de carga 16.2545 0.4589 14.515-17.994 Apoyo intermedio 7.7715 2.2577 6.5025-9.0415 Apoyo terminal 11.921 0.7566 10.358-13.4845 Oscilación inicial 37.8665 2.3666 35.923-39.815 Oscilación intermedia 54.9825 1.8363 53.2825-56.682 Oscilación final 25.0635 0.1647 23.165-26.9575 Encontramos la media para la fase de apoyo: contacto inicial de 4.8°, respuesta de carga de 16.3°, apoyo intermedio de 7.8° y apoyo terminal de 11.9°, para la fase de oscilación: oscilación inicial de 37.9°, oscilación intermedia de 54.9° y oscilación final de 25.0°. El rango obtenido de normalidad para contacto inicial es de 3.4° a 6.1°, respuesta de carga de 14.5° a 17.9°, apoyo intermedio de 6.5° a 9.0°, apoyo final de 10.4° a 13.9°, oscilación inicial de 35.9° a 39.9°, oscilación intermedia de 53.3° a 56.7° y oscilación final 23.2° a 26.9°. En la figura 8, se muestra la curva de la media de los grados de flexo-extensión de rodilla durante el ciclo de la marcha. Figura 8. Valor angular de rodilla durante la marcha. Contacto Inicial, 4.763 Respuesta de carga, 16.2545 Apoyo intermedio, 7.7715 Apoyo terminal, 11.921 Oscilación inicial, 37.8665 Oscilación intermedia, 54.9825 Oscilación final, 25.0635 0 10 20 30 40 50 60 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Figura 8. Valores angulares de rodilla durante el ciclo de la marcha obtenidos por el PDM. En la figura 9, podemos observar la curva obtenida para el rango de normalidad de flexión-extensión de rodilla durante el ciclo de la marcha, identificado por subfases. 0 10 20 30 40 50 60 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Á n gu lo s Fases de la marcha Figura 9. Rango de normalidad de goniometría de rodilla durante el ciclo de la marcha. Media Inferior Superior XV. DISCUSIÓN El objetivo de este estudio es encontrar los valores angulares de rodilla normales obtenidos a través del Programa Diagnóstico de Marcha (PDM), la grabación se realizó con una cámara celular, la muestra fue de 57 videos en plano sagital a sujetos sanos en México. Obtuvimos los resultados goniométricos tanto para rodilla izquierda como derecha, y un promedio de ambas rodillas durante el ciclo de la marcha. Las desviaciones estándar obtenidas resultaron ser amplias, por lo tanto la muestra se vio influida por factores externos y de colocación de indicadores al realizar cada uno de los videos. Analizando la fase de apoyo, para la subfase de contacto inicial encontramos un valor medio de flexión de rodilla de 4.8°, con lo cual de acuerdo a los valores angulares de Rancho Los Amigos, 200111,12 existe una diferencia de 0.2° resultando no significativa, por lo tanto es aceptado como rango de normalidad. Para la subfase de respuesta de carga obtuvimos una media 16.3°, que en comparación con Rancho Los Amigos donde se obtuvo una media de 15° de flexión de rodilla para misma fase, existe una diferencia de 1.3°, resultando no significativa. La subfase de apoyo intermedio y apoyo final Rancho Los Amigos obtuvo una flexión de rodilla promedio de 5°, y a través del Programa Diagnóstico de Marcha se obtuvo 7.8° y 12° respectivamente, mostrando una diferencia de 2.8° y 7°, siendo significativa para la subfase de apoyo final. En cuanto a la fase de Oscilación, se obtuvo una flexión de rodilla de 38° para oscilación inicial, 55° para oscilación intermedia y 25° para oscilación final, resultando en comparación con Rancho Los Amigos donde se obtuvieron 40°, 60° y 25° respectivamente. En la figura 10, se muestra la esquematización de esta comparación. La cinemática observada en los resultados nos expresa que la rodilla inicia el ciclo de la marcha con una flexión de 4.8° (DS 1.8) a 16.3°(DS 0.5) durante el 0 a 12% del ciclo de la marcha, es seguido de una extensión de rodilla durante el 30-50% del ciclo de la marcha, posteriormente se produce nuevamente una flexión siendo mayor que la inicial de 38° (DS 2.4) a 55°(DS 1.8) durante el 75-100% del ciclo de la marcha, también descrita en el estudio realizado por Zhang Y, 2015 14, en Guangdong China, donde su objetivo es determinar el ángulo de rodilla durante la marcha en sujetos sanos en población China, con colocación de bandas a nivel de tercio medio de fémur y tercio medio de tibia de forma bilateral. 0 10 20 30 40 50 60 70 0 2 4 6 8 Porcentaje del ciclo de la marcha Figura 10. Comparación de valores angulares de rodilla durante el ciclo de la marcha. Rancho Los Amigos PDM Los valores angulares de rodilla obtenidos por el PDM durante la marcha, mostró valores menores que los observados en Rancho Los Amigos, sin embargo muestra la misma cinemática y patrón de curva durante el ciclo de marcha, nuestra propuesta es porque la población caucásica cuenta con longitudes de pierna mayores que la población mexicana, como es caso similar con la población asiática en el estudio de Zhang, 2015 14. Dentro de las limitaciones de importancia del estudio contamos con el desplazamiento no deseado de los indicadores durante su colocación, la calidad de la cámara de celular nos proporcionaba distorsión durante la fase de oscilación, ya que la velocidad de la marcha era mayor que los frames por segundo con el cual la cámara obtenía las imágenes; solamente realizamos el análisis en un plano sagital. XVI. CONCLUSIÓN Los valores angulares obtenidos mediante el Programa Diagnóstico de Marcha son semejantes a los valores angulares de rodilla presentados en estudios realizados por Rancho Los Amigos, considerados como dentro de rangos normales. Por lo tanto es un estudio con replicabilidad en un futuro, además con gran utilidad en el campo clínico y de rehabilitación. La confiabilidad del Programa para obtener la goniometría cuenta con un error de base de 15%; debido a la calidad de la cámara con la cual realizamos las grabaciones. El estudio no es concluyente, existe factores que muestran que los indicadores, colocados para identificar la articulación a valorar (cadera, rodilla o tobillo) se mueven al realizar la marcha, por lo que las mediciones son al azar. Es necesario realizar una muestra mayor. XVII. ANEXOS BASE DE DATOS ANTEPROYECTO DE TESIS: ESTANDARIZACIÓN DE VALORES ANGULARES DE RODILLA DURANTE LA MARCHA OBTENIDOS POR EL PROGRAMA DE DIAGNÓSTICO DE MARCHA (PDM) EN SUJETOS JOVENES SANOS. SUJET O EDA D GENER O TALL A PES O IM C ANTECEDENTE S DE IMPORTANCIA LARGO DE LA PIERN A TEST DE MARCHA DE 10 METROS PASO S SEGUNDO S VELOCIDAD (Pasos/segundos ) *Genero: Masculino (1), Femenino (2). II. REFERENCIAS 1. Kapandj A. Fisiología articular. 5ta ed. Madrid: Panamericana; 2002: 233- 34. 2. Nerin S, Villarroya A, Sanz C, Garcia T. Actividad eléctrica muscular en la marcha a distintas velocidades y en la carrera. Biomecánica. 2004. 12(1): 10-23. 3. Gonzalez-Badillo J, Izquierdo M. Fuerza muscular: conceptos y tipos de acciones musculares. En: López Chicharro J, Fernández Vaquero A. Fisiología del ejercicio.3ra Ed. Buenos Aires: Panamericana; 2006: 96-99. 4. Weijun T, Liu T, Zheng R, Feng H. Gait Analysis Using Wearable Sensors. Sensors. 2012. 12:2255-2283. 5. Perry J. 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