ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO DE AGARRE EN PACIENTES CON ENM MEDIANTE EL MÉTODO DE FOTOGRAMETRÍA

ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO DE AGARRE EN PACIENTES CON ENM MEDIANTE EL MÉTODO DE FOTOGRAMETRÍA.

Yuri Eduardo Oropesa Rodriguez

Departamento Ingeniería Mecánica, Universidad de Camagüey “Ignacio Agramonte Loynaz”, Carretera Circunvalación Norte, entre Avenida Ignacio Agramonte y Camino Viejo de Nuevitas. Camagüey. CP – 74650. e-mail: yuri.oropesa@reduc.edu.cu

RESUMEN

La caracterización del movimiento de la mano es compleja por el elevado número de grados de libertad que posee. Se describe a través de los ángulos de flexión-extensión de sus articulaciones inter-falángicas y de los ángulos de flexión-extensión y de abducción-aducción en todas las articulaciones metacarpo-falángicas, y para el dedo pulgar se agrega la unión metacarpo-carpiana. La captura de movimiento a partir de imágenes de video y uso de marcadores pasivos es una técnica que se ha usado en el análisis de la marcha, pero su aplicación al análisis del movimiento de la mano es insuficiente. En este trabajo se realiza la medición del movimiento de todos los segmentos del dedo pulgar. Se emplearon tres marcadores que fueron posicionados en las articulaciones de cada segmento. A partir de la trayectoria de estos puntos se obtuvieron las variables cinemáticas del movimiento del dedo pulgar durante el agarre.

Palabras Claves: biomecánica, cinemática, movimiento de agarre.

ABSTRACT

The characterization of hand movement is complex because of the high number of degrees of freedom it possesses. It is described through the flexion-extension angles of its interphalangeal joints and the flexion-extension and abduction-adduction angles in all metacarpal-phalangeal joints, and for the thumb the metacarpal-carpal junction. Motion capture from video images and use of passive markers is a technique that has been used in gait analysis, but its application to the analysis of hand movement is insufficient. In this work the measurement of the movement of all the segments of the thumb is realized. Three markers were used that were positioned at the joints of each segment. From the trajectory of these points were obtained the kinematic variables of the movement of the thumb during the grip.

Keywords: Biomechanics, kinematics, gripping movement

1. INTRODUCCION

Las enfermedades neuromusculares (ENM), los tumores y el infarto del miocardio, constituyen las principales causas de discapacidad y minusvalía en el mundo [1]. La mayor parte de los pacientes que sufren de accidentes neuromusculares presentan trastornos de sensibilidad, disminución del rendimiento intelectual y secuelas motoras de tipo hemipléjicas y hemiparésicas, las que dificultan la reincorporación del paciente a la vida social; con inconvenientes profesionales, económicos y disminución de la calidad de vida [2].

La supervivencia tras la ENM no va pareja a una recuperación total, pues el 90% de los pacientes quedan con secuelas, y entre ellos el 35-45% de los casos incapacitan al individuo de forma parcial o total para su autonomía en las actividades de la vida diaria [2], generándose una demanda de cuidados con un considerable gasto sanitario y social. Este aspecto tiene especial importancia, dado que un 25% de los afectados están todavía en situación laboral activa.

Las pruebas empleadas en el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades neuromusculares (ENM) evalúan la comunicación entre el sistema nervioso y los músculos.[3, 4] Permiten determinar los valores de las variables que describen el grado de movilidad y control muscular del paciente antes y después de los tratamientos de rehabilitación. [5, 6] El conocimiento del comportamiento de los movimientos de pacientes con ENM abre las puertas a una medicina más preventiva y menos invasiva.

El movimiento es el resultado de la interacción huesos, articulaciones, músculos y tendones, con sus características y funciones específicas [7]. Se han desarrollado múltiples procedimientos para intentar restablecer las funciones normales de las articulaciones dañadas por las ENM [8], sin embargo no se tiene certeza sobre su eficiencia, ni del escenario específico de aplicación.

Una de las partes que se ven afectadas por las ENM son las extremidades superiores, y de ellas especialmente las manos. El uso principal de las manos es el de tomar y sostener objetos, aunque de estos usos generales se derivan otros, debido a la gran versatilidad de movimiento del que es capaz la mano, así como por la precisión que puede alcanzar en estos movimientos [9]. En ellas el pulgar ocupa una posición y una función aparte en la mano que es indispensable para las pinzas pulgar-digitales con cada uno de los otros cuatro dedos, en particular el índice, y también en la constitución de una toma de fuerza con los otros cuatro dedos [10].

Los movimientos fundamentales que hacen este dedo tan importante es el de flexo-extensión en sus articulaciones metacarpo-falángicas (flexiona el flector corto del pulgar, nervios mediano y cubital, extiende el extensor corto del pulgar, nervio radial), e inter-falángicas (flexiona el flexor largo del pulgar: nervio mediano, extiende el extensor largo del pulgar: nervio radial); en la metacarpo-falángica además, posee movimientos de lateralidad y de rotación axial [11]. La recuperación de la movilidad de la mano en su función de agarre de objetos de los pacientes con secuelas de daños neuromusculares es un factor importante en su rehabilitación.[12, 13]. Dada la importancia de las articulaciones Carpo-metacarpiana (CMC), Metacarpo-falángica (MCP) y la Inter-falángica (IP) en sus siglas en inglés, y su alto nivel de afectación, se hace necesario el estudio del comportamiento cinemático que experimentan en condiciones normales e intervenidas.

La biomecánica como disciplina científica estudia las partes y órganos de los seres vivos, que se modelan a partir de sistemas complejos que tienen como base los principios de la mecánica y permite analizar la respuesta de los mecanismos ante las cargas [14, 15], así como los esfuerzos, deformaciones y los desplazamientos de estas estructuras mecánicas [16-18].

Los estudios biomecánicos del movimiento centran su atención en la colocación ósea y utilizan principios de la ingeniería mecánica para la modelación de los huesos, músculos y tendones, que se modelan a través de palancas, poleas, articulaciones, reacciones, fuerzas, momentos, etc. [19].

Para un adecuado análisis biomecánico se utilizan técnicas importantes como lo es la Fotogrametría, con ventajas en el estudio de los deportistas, el diseño de rutinas de entrenamiento efectivas e implementación

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