Una secuencia adecuada de alineación dinámica en prótesis transtibial: conocimiento a través de los momentos de reacción del encaje

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 458 (2023) Citar este artículo

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La alineación dinámica en el ajuste protésico es importante porque afecta la estabilidad, la cinemática y la cinética del usuario, como los momentos de reacción del encaje. Se realiza ajustando la relación espacial entre el encaje protésico transtibial y el pie siguiendo un análisis de la marcha observacional secuencial en los tres planos anatómicos. Sin embargo, el orden de los planos en los que se debe realizar el ajuste aún no está claro. Para investigar la secuencia adecuada de ajuste dinámico de la alineación, se pidió a diez participantes con amputación transtibial que caminaran en diferentes condiciones de alineación (flexión, extensión, aducción, abducción; traslación lateral, medial, anterior y posterior del encaje, y flexión plantar, dorsiflexión, inversión y eversión del pie) para medir los momentos de reacción del encaje fuera de los planos (p. ej., el efecto de la alineación sagital en el momento coronal). Se encontró una diferencia significativa solo entre la traslación posterior del encaje, la flexión del encaje y la alineación de la línea de base en el momento coronal (P = 0,02). Los resultados de los estudios actuales y anteriores sugieren que los momentos en el plano coronal se ven afectados por los cambios de alineación en los tres planos, mientras que los momentos en el plano sagital se ven afectados solo por los cambios de alineación sagital. Se sugiere que el procedimiento de ajustes de alineación debe ser finalizado en el plano coronal.

La relación espacial entre el encaje protésico y el pie protésico de una prótesis transtibial se define como "alineación protésica"1. La alineación protésica influye en la estabilidad, la comodidad, los parámetros espaciotemporales, cinéticos y cinemáticos durante la marcha en personas con amputación transtibial2,3,4,5,6,7,8,9,10,11. La alineación protésica consiste en ajustes angulares y de traslación de los componentes del dispositivo protésico. Los ajustes angulares incluyen flexión, extensión, aducción y abducción del encaje, así como dorsiflexión, flexión plantar, inversión, eversión y rotación interna/externa (toe-in/out) del pie protésico. Los ajustes de traslación implican la traslación anterior, posterior, medial y lateral del encaje en relación con el pie1. Tradicionalmente, la alineación protésica se ajusta en la siguiente secuencia: alineación en banco, alineación estática y alineación dinámica12.

La alineación en banco es la alineación establecida en un banco de trabajo antes de colocar la prótesis. Se ha recomendado de la siguiente manera: el encaje se flexiona y aduce aproximadamente cinco grados, y la línea vertical desde el centro anteroposterior del encaje en el nivel medio del tendón rotuliano cae por delante del talón12,13 o 18–65 mm anterior al centro del pie14 en el plano sagital. En el plano coronal, se recomienda que la línea vertical desde el centro medio lateral de la cavidad caiga 10-30 mm lateral al centro del talón12,13. También se han informado procedimientos de evaluación de la alineación previa al banco, como el método del eje de alineación vertical (VAA)15,16,17 y la alineación basada en la anatomía (ABA)14,16,17. Hoy en día, las prótesis endoesqueléticas son las predominantes en el mercado y los fabricantes tienen lineamientos en cuanto a la alineación del banco para cada pie protésico.

La alineación estática se realiza mientras una persona con amputación transtibial está de pie con su prótesis. Los protésicos verifican la nivelación de la pelvis para evaluar la altura de la prótesis y examinan si el pie protésico está colocado plano sobre el suelo. Se le pide al usuario que comente sobre el nivel de comodidad y la estabilidad durante el ajuste y la bipedestación con la prótesis. Cuando la posición del pie es inapropiada y/o la postura/equilibrio es deficiente, es necesario ajustar la alineación13. Estudios previos han sugerido que la componente vertical de la fuerza de reacción del suelo18,19 o el uso de radiografías anteroposteriores20 pueden ser útiles para establecer una alineación estática apropiada.

Una vez completada la alineación estática, se evalúa y ajusta la alineación dinámica basándose principalmente en el análisis observacional de la marcha. La observación visual de la marcha y la percepción de los usuarios con prótesis se utilizan comúnmente en la práctica clínica para guiar la alineación dinámica. El protésico primero considera las características físicas del usuario, como la fuerza muscular, la longitud del muñón, la confianza para caminar y el nivel de actividad. Esto se establece utilizando las observaciones de los protésicos, así como la retroalimentación del usuario de la prótesis12,13. Durante las pruebas de marcha, los protésicos observan la marcha del individuo con amputación transtibial para identificar cualquier tipo de desviación en los planos sagital, coronal y transversal. Cabe señalar que las desviaciones de la marcha generalmente se consideran relacionadas con la mala alineación en el mismo plano que se describe en los libros de texto utilizados para la educación clínica1,12,13. Los protésicos también preguntan al usuario cuál es su nivel de comodidad al caminar con la prótesis. Cuando se identifica que una desviación de la marcha está asociada con una desalineación, se realizan ajustes para minimizar la desviación y/o la incomodidad, y luego se vuelven a realizar pruebas de marcha. Este proceso se repite hasta que tanto el protésico como el usuario estén satisfechos21.

Estudios previos han indicado que el juicio de los protésicos sobre la alineación dinámica puede no ser completamente confiable y preciso. Por ejemplo, los comentarios de los usuarios de prótesis, como su percepción (p. ej., comodidad/queja) sobre su prótesis al caminar, se expresan principalmente verbalmente, y los médicos deben interpretarlo cuidadosamente y conectarlo con los posibles factores contribuyentes. También se ha informado que la percepción de los usuarios de prótesis no siempre es precisa y no refleja necesariamente los cambios de alineación de la prótesis22,23. La observación de la desviación de la marcha se centra en parámetros cinemáticos y temporoespaciales. Aunque se informó que algunos ángulos articulares se ven afectados por los cambios de alineación (p. ej., el aumento de la rotación interna de los pies protésicos puede aumentar el ángulo máximo de flexión de la rodilla)24, los efectos de los cambios de alineación en los parámetros cinemáticos pueden no ser predecibles25. De manera similar, los parámetros temporoespaciales pueden verse influenciados por los cambios de alineación, pero es posible que no sirvan como un buen predictor de los cambios de alineación protésica25. Estos hallazgos son consistentes con un informe de Zahedi et al., que mostró que el análisis observacional de la marcha de los cambios de alineación protésica por parte de los protésicos puede no ser reproducible26.

Por el contrario, los parámetros cinéticos pueden ser útiles para evaluar las desviaciones en la alineación protésica. Se ha informado que las fuerzas de reacción del suelo se ven afectadas por cambios en la alineación de la prótesis durante la marcha5,7,10. El momento de fuerza medido con celdas de carga mostró una fuerte correlación con la presión dentro del encaje10. Se ha informado que el momento de reacción del encaje, o momento de fuerza externo medido con una celda de carga incrustada en las prótesis, es un buen predictor de los cambios de alineación de las prótesis transtibiales27,28,29. Chen et al. informaron que el uso del momento de reacción del encaje conduciría a una alineación protésica similar a los métodos convencionales basados en la observación de los protésicos y la retroalimentación del usuario, aunque resultó en momentos en varo ligeramente más altos30.

La alineación dinámica debe abordarse en los tres planos anatómicos (sagital, coronal y transversal), sin embargo, no se ha llegado a un acuerdo sobre su secuencia y/o prioridad para una alineación protésica rápida y precisa en investigaciones rigurosas revisadas por pares. Varios autores han sugerido una secuencia específica para los ajustes en cada plano, pero ha habido poco acuerdo sobre esta secuencia. Fue recomendado por Radcliffe et al. que la alineación dinámica debe ajustarse primero en el plano coronal, seguido del plano sagital, porque la estabilidad en el plano sagital es crucial y no debe lograrse hasta que se hayan completado los ajustes en el plano coronal12,13. También se ha informado que el ajuste lineal (o de traslación) debe realizarse primero, seguido del ajuste de inclinación (o angular)31. Sin embargo, aún no está claro si estas secuencias (p. ej., primero en el plano coronal, luego sagital, o primero en traslación y luego en angulación) son razonables. Se ha informado que los cambios de alineación transtibial en el plano sagital afectan significativamente los momentos en el plano coronal, sin embargo, los cambios de alineación en el plano coronal no influyeron recíprocamente en los momentos del plano sagital32. Con base en estos hallazgos, Kobayashi et al.32 sugirieron que la alineación dinámica debe realizarse primero en el plano sagital y luego en el plano coronal. Por lo tanto, el momento de reacción del encaje puede ser útil para determinar el orden de ajuste en la alineación dinámica. Además, debe señalarse que la conclusión de su estudio parece inconsistente con la recomendación de Radcliffe et al. Además, su estudio32 no aclaró las diferencias en los efectos entre los cambios de alineación traslacional y angular en los momentos en que el desplazamiento del pie desde el encaje es igual (d en la Fig. 1)23,33. La diferencia de efectos en los momentos fuera del plano entre los cambios angulares y los cambios de traslación debe investigarse con un desplazamiento igual para considerar el orden de los ajustes angulares y de traslación. También se ha informado que los ángulos de convergencia/divergencia de los pies protésicos afectan significativamente los momentos fuera del plano (p. ej., en el plano coronal)29. También debe aclararse si los cambios de angulación de los pies protésicos en el plano sagital o coronal (es decir, dorsiflexión/flexión plantar o inversión/eversión) influyen en los momentos fuera de los planos. Examinar el efecto de los cambios de alineación del encaje o del pie en los momentos de reacción del encaje fuera de los planos podría revelar la secuencia apropiada de ajuste de alineación dinámica en la prótesis transtibial.

Igual desplazamiento (d) del pie protésico en cambios angulares y cambios traslacionales.

El objetivo de este estudio fue investigar los efectos de los cambios de alineación de las prótesis transtibiales en los momentos de reacción fuera del plano del encaje con el fin de buscar la secuencia adecuada de ajuste dinámico de la alineación. Presumimos que la secuencia de planos en alineación dinámica podría determinarse en función de los efectos fuera del plano de los cambios de alineación en los momentos de reacción del encaje29,32.

Se reclutaron diez participantes (nueve hombres y una mujer) que también eran el mismo grupo de participantes de un estudio anterior33 (Tabla 1). Su edad media (DE: desviación estándar), altura y masa corporal fueron las siguientes: 51,2 (13,5) años, 170 (7,8) cm y 67,7 (8,5) kg. Los criterios de inclusión fueron tener una amputación transtibial unilateral y ser un ambulatorio comunitario sin ayudas para caminar. Los criterios de exclusión fueron tener alguna patología ortopédica y/o neurológica y ser menor de veinte años. Este estudio fue aprobado por la Junta de Revisión Interna de la Escuela de Graduados en Rehabilitación Integral de la Universidad de la Prefectura de Osaka (Número de aprobación: 2018–101) y se realizó de acuerdo con las pautas de la Declaración de Helsinki. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de todos los participantes.

Se utilizó una pirámide protésica instrumentada (Europa, Orthocare Innovations LLC, Edmonds, WA, EE. UU.) para medir la magnitud y el tiempo de los momentos de reacción del encaje30,34,35. Se utilizó un sistema de captura de movimiento tridimensional (Vicon, Vicon Motion Systems Ltd., Reino Unido) con doce cámaras infrarrojas y dos placas de fuerza (AMTI, EE. UU.) con un conjunto de marcadores Plug-in-Gait36 para medir los parámetros de la marcha, incluida la velocidad. La frecuencia de muestreo se fijó en 100 Hz para Europa y el sistema de captura de movimiento, y 1000 Hz para las placas de fuerza.

Se utilizó un adaptador de abrazadera, un adaptador deslizante, un pilón, un pie protésico (LP Vari-Flex, Ossur HF, Reykjavik, Islandia) y la pirámide protésica instrumentada para construir una prótesis experimental utilizando el encaje del propio participante (Fig. 2) . ID2 usó un encaje PTB con una correa de suspensión del manguito, mientras que otros participantes usaron encajes TSB con revestimientos de bloqueo de silicona para la suspensión. Se utilizó un indicador de nivel digital (DP200Hi, STS Co. Ltd., Japón) para verificar los cambios angulares de cada condición.

Una prótesis experimental con la pirámide protésica instrumentada (Europa).

La pirámide protésica instrumentada se instaló en la parte inferior del encaje protésico de cada participante. Un protésico estableció la línea de base basándose en la observación, las preferencias de los participantes y el sistema Compas (Orthocare Innovations LLC, Edmonds, WA, EE. UU.)30. La alineación en el plano sagital incluía las siguientes condiciones: (1) flexión/extensión de tres grados del encaje, traslación anterior/posterior del encaje, (2) dorsiflexión/flexión plantar del pie de tres grados. Las condiciones de alineación en el plano coronal incluyeron: (3) aducción/abducción de seis grados de la cavidad, traslación medial/lateral de la cavidad, (4) inversión/eversión de seis grados del pie. Se limitó el ajuste en el plano sagital para compensar la altura del talón del pie protésico33. Estas condiciones se establecieron con respecto a la línea de base de cada individuo. Las traslaciones se establecieron con igual desplazamiento con cambios angulares33 como se muestra en las Figs. 1 y 3. La media (desviación estándar) de las perturbaciones traslacionales fue de 22,67 (3,49) mm en cambios angulares de seis grados y de 11,35 (1,75) mm en cambios angulares de tres grados.

Comparación de cambios de alineación.

Se pidió a los participantes que caminaran sobre una pasarela de 15 m a una velocidad seleccionada por ellos mismos y se recopilaron datos en cada condición de alineación. La intervención fue cegada por un lado: las condiciones de alineación fueron establecidas por el mismo protésico en órdenes aleatorios y los participantes no fueron informados del orden de las condiciones de alineación. Todos los participantes estaban acostumbrados a caminar sin calzado debido a su cultura local, por lo que no utilizaron calzado y se eliminó su potencial influencia en la marcha. A los participantes se les dio suficiente tiempo para aclimatarse a la pasarela de 15 m antes de cada condición.

Para recopilar y exportar datos de los momentos de reacción del encaje para el procesamiento de datos, se utilizó la versión 1.3.2 de Compas (Orthocare Innovations LLC, Edmonds, WA, EE. UU.). En el plano sagital, se midieron y promediaron los momentos de flexión máxima, el % de postura de los momentos de flexión máxima, el momento de extensión máxima, el % de la postura de momento de extensión máxima y el cruce por cero (el momento en que los momentos cruzan cero). En el plano coronal, se midieron y promediaron momentos de 5%, 20% y 75% de apoyo. Los valores negativos de los momentos de reacción del alvéolo coronal/sagital se definieron como momentos de varo/flexión, respectivamente. Las magnitudes de los momentos fueron normalizadas por la masa corporal de los participantes. Estos parámetros fueron seleccionados de acuerdo con estudios previos23,29.

El análisis estadístico se realizó en cuatro grupos de comparación (Fig. 3) de la siguiente manera:

Comparación n.º 1: los efectos de los cambios de alineación del alvéolo en el plano sagital en los momentos de reacción del alvéolo coronal, incluida la traslación de línea base-flexión-posterior y la traslación de línea base-extensión-anterior.

Comparación n.º 2: los efectos de los cambios en la alineación del pie en el plano sagital en los momentos de reacción de la cavidad coronal, incluida la línea de base-flexión plantar-dorsiflexión.

Comparación n.º 3: los efectos de los cambios de alineación del alvéolo en el plano coronal en los momentos de reacción del alvéolo sagital, incluida la traslación de línea base-aducción-medial y la traslación de línea base-abducción-lateral.

Comparación n.º 4: los efectos de los cambios en la alineación del pie en el plano coronal en los momentos de reacción de la cavidad sagital, incluida la línea base-inversión-eversión en el plano coronal.

Las velocidades de caminata en cada condición de alineación también se promediaron y compararon dentro de estos grupos de comparación.

Cuando la distribución normal fue confirmada por las pruebas de Shapiro-Wilk, se realizó el análisis de varianza de medidas repetidas (ANOVA), y en caso contrario, se realizaron pruebas de Friedman, seguidas de pruebas post hoc con el método de Bonferroni para comparaciones múltiples. También se calculó el tamaño del efecto para cada comparación (eta cuadrado parcial para medidas repetidas ANOVA/W de Kendall para pruebas de Friedman). P < 0,05 se definió como significativo y SPSS ver. 26 (IBM Corporation, EE. UU.) para el análisis estadístico.

De acuerdo con los resultados de las pruebas de Shapiro-Wilk, se realizaron ANOVA de medidas repetidas para todas las comparaciones, excepto para el 20 % de la postura del momento de reacción del alvéolo coronal entre la línea base, la traslación posterior y la flexión, y el cruce por cero y el porcentaje de la postura del momento de extensión máxima entre la línea base, aducción y traslación medial, para lo cual se realizaron pruebas de Friedman.

No hubo efectos principales significativos sobre las velocidades de marcha (P = 0,66: comparaciones entre línea base, traslación anterior y extensión, y P = 0,90: comparaciones entre línea base, traslación posterior y flexión) (Tabla 2). Hubo un efecto principal significativo al 20% de la postura entre la traslación-flexión de línea de base posterior (P = 0,02). Las pruebas post hoc indicaron diferencias significativas entre la traslación posterior y la línea base (P = 0,007), así como la flexión y la línea base (P = 0,044, Tabla 3, Fig. 4A, B).

Momento de reacción del alvéolo en el plano coronal bajo cambios de alineación del alveolo sagital (Comparación n.º 1). (A) Traslación anterior frente a extensión del alvéolo. Los gráficos de líneas pequeñas indican el porcentaje de postura de los momentos de reacción del encaje (5, 20 y 75%). (B) Traslación posterior versus flexión del encaje. Los gráficos de líneas pequeñas indican el porcentaje de postura de los momentos de reacción del encaje (5, 20 y 75%). Los bigotes indican desviaciones estándar. Un asterisco (*) indica P < 0,05. Una cruz (†) indica P < 0,01. Abreviaturas: BL: línea base, AT: traslación anterior, EX: extensión, PT: traslación posterior, FL: flexión, % postura: porcentaje de postura. NS: no significativo.

No hubo efectos principales significativos sobre la velocidad de la marcha (P = 0,67: comparaciones entre la línea de base, la flexión plantar y la dorsiflexión) (Tabla 2). No hubo efectos principales significativos entre las condiciones en los parámetros relacionados con las magnitudes y tiempos de los momentos de reacción del encaje (Tabla 3, Fig. 5A).

Momento de reacción del encaje bajo cambios de alineación del pie. (A) Momento de reacción del encaje en el plano coronal bajo cambios de alineación sagital de los pies protésicos (dorsiflexión frente a flexión plantar) (Comparación n.º 2). Los gráficos de líneas pequeñas indican una posición de 5, 20 y 75 por ciento de los momentos de reacción del encaje. Los bigotes indican desviaciones estándar. (B) Momento de reacción del encaje en el plano sagital bajo cambios de alineación coronal de los pies protésicos (inversión frente a eversión) (Comparación n.º 4). Los gráficos de líneas pequeñas indican los momentos máximos de reacción del encaje de flexión y extensión, el porcentaje de postura de los momentos máximos de reacción del encaje de flexión y extensión y cruce por cero. Los bigotes indican desviaciones estándar. Abreviaturas: BL: basal, DF: dorsiflexión, PF: flexión plantar, IV: inversión, EV: eversión, NS: no significativo.

No hubo efectos principales significativos sobre la velocidad de la marcha (P = 0,46: comparaciones entre línea base, traslación lateral y abducción, y P = 0,23: comparaciones entre línea base, traslación medial y aducción) (Tabla 2). No hubo efectos principales significativos entre las condiciones en los parámetros relacionados con las magnitudes y tiempos de los momentos de reacción del encaje (Tabla 4, Fig. 6A, B).

Momento de reacción del alveolo en el plano sagital bajo cambios de alineación del alveolo coronal (Comparación n.º 3). (A) Abducción frente a traslación lateral del encaje. Los gráficos de líneas pequeñas indican los momentos máximos de reacción del encaje de flexión y extensión, el porcentaje de postura de los momentos máximos de reacción del encaje de flexión y extensión y cruce por cero. (B) Aducción versus traslación medial de la cavidad. Los gráficos de líneas pequeñas indican los momentos máximos de reacción del encaje de flexión y extensión, el porcentaje de postura de los momentos máximos de reacción del encaje de flexión y extensión, y el cruce por cero. Los bigotes indican desviaciones estándar. Abreviaturas: BL: línea base, AB: abducción, AD: aducción, LT: traslación lateral, MT: traslación medial, % postura: porcentaje de postura, NS: no significativo.

No hubo efectos principales significativos sobre la velocidad de la marcha (P = 0,76: comparaciones entre el valor inicial, la inversión y la eversión) (Tabla 2). No hubo efectos principales significativos entre las condiciones en los parámetros relacionados con las magnitudes y tiempos de los momentos de reacción del encaje (Tabla 5, Fig. 5B).

Este estudio investigó los efectos de los cambios de alineación del encaje protésico transtibial (es decir, flexión/extensión, abducción/aducción y traslación anterior/posterior, medial/lateral con igual desplazamiento que la alineación angular contraparte) y el pie (es decir, flexión plantar/dorsiflexión). , inversión/eversión) sobre los momentos de reacción fuera del plano del encaje para determinar la secuencia apropiada de alineación dinámica. Como las velocidades de marcha no fueron significativamente diferentes dentro de cada grupo de comparación, los cambios de alineación deberían ser el único factor que contribuya a los cambios en los momentos de reacción del encaje.

Los resultados mostraron que solo los cambios de alineación de la cavidad en el plano sagital (es decir, traslación posterior y flexión) aumentaron significativamente el momento varo en el plano coronal. Esto fue consistente con el estudio anterior, que encontró que la extensión del alvéolo disminuyó significativamente el momento varo en el plano coronal32. Los cambios de alineación del pie en los planos coronal y sagital no mostraron cambios significativos en los momentos de reacción del encaje en los planos fuera de plano (es decir, efectos de los cambios de alineación sagital en el momento de reacción del encaje coronal y efectos de los cambios de alineación coronal en el momento de reacción sagital). momento de reacción del encaje). Este resultado también estuvo en línea con el estudio anterior32. Un estudio anterior encontró que los cambios de alineación del pie protésico en el plano transversal (es decir, la convergencia y la convergencia) afectaron significativamente el momento de reacción del encaje coronal29. Este fue el único efecto significativo de los cambios en la alineación del pie en el momento fuera del plano.

La alineación sagital del encaje afecta la magnitud del momento de flexión en la primera fase de apoyo cuando la fuerza de reacción del suelo es anterior a la articulación de la rodilla37, y esto puede ser el resultado de la fuerza de frenado originada en el muñón y transferida al encaje para controlar la rodilla. extensión. En la última postura, la alineación afecta el momento de extensión para controlar la flexión de la rodilla, ya que el vector de fuerza de reacción del suelo durante la propulsión se dirige detrás de la articulación de la rodilla. Cuando se interrumpe la transición de estas fuerzas, es posible que la prótesis no se mueva hacia adelante con suavidad, lo que genera una tensión anormal en la interfaz entre el residuo y el alveolo que probablemente afecta el momento coronal. Por el contrario, los cambios de alineación coronal pueden no afectar el momento de reacción de la cavidad sagital porque seis grados de cambios de alineación pueden no ser suficientes para influir en la fuerza de frenado y propulsión. En la práctica clínica, es posible que no se adopten ajustes angulares superiores a seis grados con respecto a la alineación de referencia porque se aproxima al límite de cambios angulares para los componentes diseñados para el uso diario. Se necesitan más estudios para investigar la relación entre la alineación sagital y el momento coronal de una manera sistemática y completa.

Estudios previos revelaron los efectos sistemáticos de los cambios de alineación sagital tanto de la cavidad como del pie en los momentos de reacción de la cavidad sagital, y los efectos de los cambios de alineación coronal de la cavidad y el pie en los momentos de reacción de la cavidad coronal27,38,39. Es probable que el momento de reacción de la cavidad sagital se vea afectado simplemente por cambios de alineación sagital tanto de la cavidad como del pie, mientras que el momento de reacción de la cavidad coronal se vea afectado por cambios de alineación en los tres planos: cambios de alineación coronal tanto de la cavidad como del pie , cambios de alineación sagital del encaje y cambios de alineación transversal del pie. Por lo tanto, se sugiere determinar primero la alineación sagital, porque incluso si se realizan cambios de alineación coronal o transversal después de completar la alineación sagital, es posible que estos cambios no afecten significativamente los momentos de reacción del alveolo sagital. Aunque los cambios de alineación sagital pueden influir potencialmente en el momento de reacción del alveolo coronal, el momento coronal puede modificarse mediante cambios de alineación en otros planos (es decir, coronal y transversal) durante la alineación dinámica.

Para establecer la alineación coronal, podría ser necesario considerar los efectos de la alineación transversal. Se recomienda que los ángulos de convergencia y divergencia se determinen de acuerdo con el lado intacto en la alineación estática12. Esto podría deberse principalmente a la preferencia estética de los usuarios. Por lo tanto, los ángulos de convergencia/divergencia generalmente se determinan en la alineación estática. Sin embargo, el efecto de la alineación transversal determinada durante la alineación estática también debe considerarse en la alineación dinámica porque los cambios de alineación transversal afectan sistemáticamente el momento de reacción del alvéolo coronal29. Por ejemplo, cuando el pie protésico se rota internamente (es decir, con la convergencia) en alineación dinámica, puede aumentar la magnitud del momento varo en la última posición durante la marcha en comparación con la alineación en banco29. Un mayor momento en varo también puede ser inducido por cambios excesivos en la alineación coronal (p. ej., eversión del pie39 o traslación/abducción lateral de la cavidad23,27,38). Por lo tanto, en este caso, debe haber tres opciones para los ajustes de alineación en los planos transversal y/o coronal (es decir, disminución del ángulo de convergencia, disminución de la eversión y disminución de la traslación lateral) y es posible que no se requiera un ajuste adicional de la alineación sagital. necesario.

No hubo diferencias significativas relacionadas con el momento del momento de reacción del alveolo en el plano fuera del plano (es decir, los efectos de los cambios de alineación sagital en el momento del momento de reacción del alveolo coronal y los efectos de los cambios de alineación coronal en el momento del momento de la reacción). momento de reacción del alvéolo sagital). Nuestro estudio previo sugirió que en el plano sagital los cambios angulares afectan principalmente la sincronización del momento de reacción del encaje y los cambios traslacionales afectan principalmente la magnitud del momento de reacción del encaje33. Además, este estudio sugirió que los cambios de traslación en el plano coronal afectan la magnitud del momento de reacción del alveolo principalmente en la postura media a tardía y los cambios angulares muestran un efecto similar, pero en menor grado en la postura tardía29. Además, cabe señalar que los efectos de los cambios angulares en el encaje son equivalentes a los efectos combinados de los cambios angulares y de traslación en el pie (fig. 1)33,39. Por lo tanto, si se debe realizar primero un ajuste angular o de traslación, se debe determinar en función de su efecto sobre el tiempo y/o la magnitud del momento de reacción del encaje.

Este estudio tiene algunas limitaciones. Como los participantes masculinos fueron predominantes, es difícil dilucidar más el posible efecto del género. Como la longitud del muñón y la longitud de la pierna variaban entre los participantes, la misma cantidad de cambio angular podría introducir diferentes desplazamientos (d en la Fig. 1) en el extremo distal. Los participantes en el estudio tienen niveles de actividad relativamente altos (K3-4) y no está claro si se podrían revelar hallazgos similares en poblaciones con niveles bajos de actividad (Tabla 1). El pie protésico se controló en este estudio y los efectos de los diferentes diseños de pie protésico aún no están claros. El período de aclimatación también fue breve, por lo que se desconocen los efectos a largo plazo.

En conclusión, este estudio mostró que la alineación sagital puede afectar los momentos de reacción del alveolo coronal y sagital, y que la alineación coronal puede afectar solo el momento de reacción del alvéolo coronal. De acuerdo con estos hallazgos, la secuencia apropiada de ajuste de la alineación de las prótesis transtibiales debe ser primero en el plano transversal en alineación estática (es decir, ajuste de los ángulos de convergencia/divergencia para simetría de pie)29, seguido de alineación dinámica (es decir, , ajuste de los ángulos toe-in/toe-out para la simetría de la marcha), luego en la alineación sagital en el procedimiento de alineación dinámica y, por último, en el plano coronal (Fig. 7). Cabe señalar que el momento de reacción del alvéolo coronal puede verse afectado por cambios de alineación en los tres planos. Por lo tanto, nuestra hipótesis está respaldada y el ajuste de la alineación coronal debe realizarse en último lugar considerando los efectos fuera del plano. Estos hallazgos podrían servir como guía clínica para procesos de alineación en prótesis transtibiales. Sin embargo, se necesitan estudios futuros con un tamaño de muestra más grande, una población más representativa con una selección más amplia de pies protésicos y diseños de encaje para validar esta guía y su implementación en la práctica clínica.

Un diagrama de flujo de alineación dinámica utilizando el momento de reacción del encaje. Abreviatura: SRM: momento de reacción del encaje.

Los conjuntos de datos generados para este estudio están disponibles del autor correspondiente a pedido razonable.

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Los autores desean agradecer a todas las personas que participaron en este estudio. Los autores no han recibido apoyo financiero.

Universidad Metropolitana de Osaka, ciudad de Habikino, Osaka, Japón

Hiroshi Hashimoto y Masataka Kataoka

Pacific Supply Co. Ltd., ciudad de Daito, Osaka, Japón

Hiroshi Hashimoto

Departamento de Ingeniería Biomédica, Facultad de Ingeniería, Universidad Politécnica de Hong Kong, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong, China

Toshiki Kobayashi

Departamento de Kinesiología y Promoción de la Salud, Universidad de Kentucky, Lexington, KY, EE. UU.

fan gao

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Este proyecto fue concebido por HH y TK La recopilación de datos estuvo a cargo de HH Los análisis de datos fueron realizados por HH y TK El manuscrito fue redactado por HH y TK La revisión crítica y las ediciones del manuscrito fueron realizadas por FG y MKTK y MK supervisaron el estudio. Todos los autores leyeron y aprobaron el manuscrito final.

Correspondencia a Toshiki Kobayashi.

HH es un empleado de Pacific Supply Co. Ltd., el distribuidor de Europa en Japón. TK era un empleado de Orthocare Innovation LLC, el fabricante de Europa. FG y MT no declaran ningún conflicto de interés potencial.

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Reimpresiones y permisos

Hashimoto, H., Kobayashi, T., Gao, F. et al. Una secuencia adecuada de alineación dinámica en prótesis transtibial: conocimiento a través de los momentos de reacción del encaje. Informe científico 13, 458 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-27438-1

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Recibido: 22 de octubre de 2022

Aceptado: 02 enero 2023

Publicado: 10 enero 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-27438-1

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