Sensibilidad A La Colocación De Los Marcadores En El Modelo Convencional De Análisis Cinemático De La Marcha
Enviado por Lulica • 3 de Julio de 2013 • 2.199 Palabras (9 Páginas) • 512 Visitas
Biomecánica, 15 (1), 2007, pp. 42-48
Sensibilidad a la colocación de los marcadores en
el modelo convencional de análisis cinemático de
la marcha
A. VILLARROYA , A. ALONSO , M.A. FRANCO , N. RAMÍREZ-ESCUDERO , I. GARCÍA , B. CALVO .
E.U. Ciencias de la Salud, Universidad de Zaragoza.
GEMM, I3A, Universidad de Zaragoza.
1
2
1 12 12
Correspondencia:
E.U. Ciencias de la Salud, Universidad de Zaragoza,
Zaragoza, España.
E-mail: doritav@unizar.es
GEMM, I3A, Universidad de Zaragoza,
Zaragoza, España.
E-mail: analonso@unizar.es
Resumen
La correcta evaluación del movimiento articular a través de sistemas de análisis del movimiento
depende, entre otros factores, de la correcta colocación de los marcadores reflectantes sobre los
sujetos analizados. En el modelo convencional de marcha, de los 15 marcadores de miembro
inferior, la mayoría se localizan en puntos anatómicos fáciles de localizar y que tienen poca
posibilidad de error. Sin embargo, hay dificultad en otros, como el de la articulación de la rodilla
y, sobre todo, en los del muslo y pierna.
En el estudio, se empleó un sistema VICON 460, con el que se analizó la cinemática de miembro
inferior de 5 sujetos adultos sanos (2 mujeres, 3 varones). Para evaluar los movimientos articulares
se empleó el modelo convencional de marcha. Determinada la posición correcta de los marcadores
en cada sujeto, se procedió a la variación por separado de los marcadores de la rodilla, el muslo
y la pierna, moviendo cada uno 15 mm anterior y posteriormente con relación a la posición
inicial.
Estos pequeños desplazamientos producen importantes variaciones en los resultados
cinemáticos obtenidos. Entre ellas en el varo-valgo de rodilla, parámetro que es de gran utilidad
a la hora de detectar errores en la colocación de los marcadores.
Palabras clave: Cinemática, marcadores, marcha, modelo convencional de marcha.
2
Introducción
Los sistemas de análisis del movimiento
tridimensionales se utilizan para valorar de forma
objetiva la cinemática articular durante la realización
de las más variadas tareas motoras. Su área de
aplicación se extiende a campos tan diversos como
la práctica clínica e investigación de patologías
asociadas al aparato locomotor, la ergonomía, la
biomecánica deportiva o la animación en la industria
cinematográfica y de videojuegos [1-6]. Muchos
de estos sistemas son sistemas optoelectrónicos que
registran, por medio de cámaras de luz infrarroja,
el movimiento de marcadores reflectantes situados
sobre la superficie del cuerpo. El movimiento
tridimensional de cada uno de los marcadores es
reconstruido a partir de sus coordenadas
bidimensionales en cada fotograma, coordenadas
recogidas simultáneamente por cada cámara. A
través de un modelo biomecánico definido
previamente, el sistema convierte este movimiento
en el movimiento de las distintas articulaciones
consideradas en dicho modelo. En general, los
ángulos articulares así calculados pueden verse
afectados por diversas fuentes de error, más o
menos minimizables [7,8]. En concreto, los errores
cometidos por la incorrecta colocación de los
marcadores continúa siendo una de las asignaturas
pendientes de este tipo de sistemas de medición y,
probablemente hoy en día, el mayor contribuyente
individual a la variabilidad de los resultados en el
análisis de la marcha [8].
43
El objetivo principal de este estudio es mostrar
explícitamente los efectos de una mala colocación
de algunos marcadores del miembro inferior en la
evaluación de sus principales articulaciones durante
la marcha normal al utilizar el modelo convencional
de marcha. La información obtenida en este estudio
servirá de ayuda para la correcta realización de
estudios del análisis del movimiento en los que se
necesite evaluar con precisión dichos movimientos
articulares.
Métodos
Para llevar a cabo este estudio se empleó un
sistema VICON 460 (Vicon Motion Systems,
Oxford, United Kingdom) dotado de seis cámaras
infrarrojas, con el que se analizó la cinemática de
miembro inferior de 5 sujetos adultos sanos (2
mujeres, 3 varones). Para evaluar los movimientos
articulares se empleó el modelo convencional de
marcha (Conventional Gait Model) [8, 9], que
requiere la colocación de 15 marcadores en puntos
anatómicos específicos de la cadera y miembros
inferiores; en este caso se emplearon marcadores
de 15 mm de diámetro. Dicha colocación la llevaron
a cabo dos fisioterapeutas titulados, siguiendo el
protocolo diseñado en el Laboratorio de
Biomecánica del Instituto de Investigación en
Ingeniería de Aragón (I3A), de la Universidad de
Zaragoza.
Una vez determinada la posición correcta de
los marcadores en cada sujeto, se procedió a la
variación por separado de los marcadores de la
rodilla, el muslo y la pierna (Figura 1), moviendo
cada marcador 15 mm anterior y posteriormente
con relación a la posición inicial. En cada uno de
los casos, se pidió a los sujetos caminar a lo largo
de un pasillo de marcha, a la velocidad normal para
cada uno. Su marcha fue registrada por el sistema
a una frecuencia de muestreo de 100 Hz,
reconstruyéndose un ciclo de marcha
completo.
Para observar el efecto del cambio de posición
de los marcadores se calcularon, mediante el
módulo Plug-in-Gait del sistema Vicon [10], los
ángulos de flexo-extensión, abducción-adducción
y rotación de la cadera, rodilla y tobillo, a lo largo
del ciclo de marcha.
Figura 1. Vista frontal y lateral de un sujeto con los marcadores reflectantes. Aparecen señalados los
marcadores cuya posición fue modificada
Muslo (MM)
Rodilla (MR)
Pierna (MP)
Muslo (MM)
Rodilla (MR)
Pierna (MP)
44
Resultados
En las figuras 2, 3 y 4 se muestran, a modo de
ejemplo, las gráficas de las variables cinemáticas
del miembro inferior del sujeto 2, incluyendo las
variaciones debidas al cambio de
...