Pie Pivot-Flex: relación de acoplamiento óptima entre los movimientos del plano transversal y sagital utilizando una prótesis adaptable a la torsión para personas con amputación de miembro inferior

El tobillo humano es un mecanismo complejo que no se comporta como una simple bisagra. En cambio, se permiten rotaciones en los tres ejes y algunas se acoplan entre sí. En particular, el eje de rotación de la articulación talocrural durante la flexión del tobillo está inclinado hacia abajo y lateralmente con respecto a la horizontal, y la rotación varía de 10 a 26 grados entre los individuos. Esta rotación combina el movimiento de flexión plantar y dorsal con la rotación externa e interna del vástago en relación con el pie, respectivamente. Esta característica de la extremidad natural no ha sido replicada en pies y tobillos protésicos.

Los amputados de extremidades inferiores dan miles de pasos con su prótesis cada día y ninguno presenta un movimiento acoplado entre los planos transversal y sagital. La ausencia de este acoplamiento natural puede estar relacionada con la alta incidencia de lesiones en los tejidos blandos del muñón, la necesidad de una marcha compensatoria y la insatisfacción general con sus prótesis.

Los adaptadores de rotación transversal, que consisten en resortes de torsión simples, están disponibles con receta médica. Estos dispositivos pueden aumentar las rotaciones en el plano transversal y disminuir las torsiones en el plano transversal, pero su uso no está generalizado y, si se ajustan en exceso, pueden reducir la estabilidad de la marcha. El costo, el peso, la altura de construcción de la prótesis y la incapacidad del usuario para ajustar la rigidez pueden jugar un papel en su falta de adopción, pero también puede ser que la rotación del plano transversal no esté acoplada con el plano sagital. Con estos dispositivos, el movimiento solo ocurre en el plano transversal cuando se aplica un par de torsión en el plano transversal.

Esta investigación tiene un objetivo específico: identificar la relación de acoplamiento óptima entre los movimientos del plano transversal y sagital utilizando una nueva prótesis adaptable a la torsión para personas con amputación de miembros inferiores. Los investigadores adaptarán una muestra de población de amputados transtibiales unilaterales con la prótesis adaptativa de torsión impulsada por motor y controlada por computadora.

Los participantes caminarán en línea recta y en ambas direcciones alrededor de un círculo con la prótesis adaptativa a la torsión colocada en diferentes relaciones de acoplamiento (enmascarado y en orden aleatorio).

Las hipótesis generales para este estudio son: (H1) existe una relación de acoplamiento entre 0 (sin acoplamiento) y 1:2 (un grado de movimiento en el plano transversal por cada dos grados de movimiento en el plano sagital) que minimiza el torque del encaje en el plano transversal y (H2) existirá una relación de acoplamiento preferida por el amputado dentro de este rango.

Esta investigación descubrirá la mejor manera de acoplar el movimiento del plano transversal y sagital en las prótesis de amputados de extremidades inferiores.