Efectos del reentrenamiento de la marcha en la biomecánica de las extremidades inferiores

Se utilizará un diseño de estudio controlado aleatorio con una lista de espera para investigar los efectos de una intervención de reentrenamiento de la marcha de 10 semanas en el momento de aducción de la rodilla. Los participantes serán asignados aleatoriamente al grupo de intervención o al grupo de control. El grupo de intervención se dividirá en dos grupos. Un grupo consistirá en participantes que redujeron más el momento de aducción de la rodilla (KAM) con la marcha de progresión del pie alterada y el otro consistirá en participantes que redujeron el KAM de manera más efectiva con la marcha inclinada del tronco durante la evaluación previa. Luego, los participantes realizarán 8 sesiones de reentrenamiento de la marcha durante 8 semanas (una sesión por semana) usando su estrategia específica de modificación de la marcha (intervención) o con su marcha normal (control). Como parte del diseño de la lista de espera, al final de las 10 semanas, los pacientes asignados al grupo de control serán reasignados a su intervención de modificación de la marcha específica del paciente previamente determinada. El objetivo es minimizar la deserción y aumentar el tamaño efectivo de la muestra.

A su llegada al laboratorio, los participantes deberán leer y firmar un formulario de consentimiento informado. Se registrará la altura y la masa de los participantes. El dolor y la función se evaluarán mediante el cuestionario de artritis de las universidades de Western Ontario y McMaster (WOMAC) y una escala de calificación numérica (NRS) de cero a 10, donde cero representa ningún dolor y 10 el nivel más alto de dolor. La extremidad experimental para los fines de este estudio se define como la pierna diagnosticada con OA TFJ sintomática o la extremidad más sintomática en el caso de OA bilateral. Los participantes estarán equipados con 4 electromiogramas de superficie (sEMG) colocados en el recto femoral, el vasto medial, el bíceps femoral y el semitendinoso de la extremidad experimental. Los sensores EMG se utilizarán para registrar la actividad muscular durante la prueba de referencia. Luego, los participantes tendrán 53 marcadores retrorreflectantes adheridos a su tronco y extremidades inferiores. Se adquirirá una prueba de calibración estática del sistema de captura de movimiento VICON haciendo que los participantes se paren en la plataforma de fuerza más adelantada con ambos pies alineados con el eje anterior-posterior del laboratorio. Los participantes también realizarán una calibración dinámica completando tres rotaciones de la cadera en el sentido de las agujas del reloj que se utilizarán para estimar los centros de las articulaciones de la cadera. Luego, los participantes completarán 5 pruebas de caminata de referencia junto con una pasarela de 6 metros a la velocidad que prefieran. Los participantes deberán caminar durante 12 minutos en una cinta rodante y se registrarán datos adicionales. Luego, se requerirá que los participantes realicen 9 condiciones con marcha de progresión de pie alterada o marcha inclinada del tronco para determinar qué estrategia es más efectiva para reducir la KAM. Los participantes primero recibirán instrucciones verbales estandarizadas sobre cómo lograr la modificación de la marcha instruida. Luego, los participantes recibirán biorretroalimentación háptica en tiempo real para garantizar que logren con éxito las magnitudes requeridas de modificación de la marcha. Los datos cinemáticos recopilados en Vicon se transmitirán a Matlab (Mathworks, Natick, MA) para el cálculo en tiempo real de los ángulos de las articulaciones. Los participantes recibirán retroalimentación de sensores táctiles adheridos al aspecto lateral-proximal del peroné (progresión del pie) o al centro de la escápula (inclinación lateral del tronco) del lado experimental con cinta hipoalergénica de doble cara. Una vibración indicará una disminución requerida en el parámetro de marcha objetivo, mientras que dos vibraciones indicarán un aumento requerido. Se proporcionará retroalimentación en cada paso y ninguna vibración indicará que no se necesita corrección. Una prueba solo se considerará válida si el participante hizo contacto completo con las placas de fuerza dos veces con el pie de la extremidad experimental y el parámetro modificado estuvo en el rango objetivo prescrito. Además, se requerirá que los participantes mantengan una velocidad de marcha promedio de ±5 % en relación con la línea de base para que las pruebas se consideren exitosas. La modificación a completar en la sesión de referencia será aleatoria para cada participante. Una vez que se completen estas pruebas, los participantes regresarán al laboratorio dentro de la misma semana para completar 5 pruebas de referencia adicionales y tres pruebas de cualquier modificación de la marcha que no hayan realizado el primer día. Cada sesión de recopilación de datos de línea de base tomará aproximadamente una hora.

Luego, los participantes serán asignados aleatoriamente al grupo de intervención o al grupo de control. El grupo de intervención se dividirá en dos grupos. Un grupo consistirá en participantes que redujeron más la KAM con la marcha de progresión alterada del pie y el otro consistirá en participantes que redujeron la KAM de manera más efectiva con la marcha inclinada del tronco. Luego, los participantes realizarán 8 sesiones de reentrenamiento de la marcha durante 8 semanas (una sesión por semana) usando su estrategia específica de modificación de la marcha (intervención) o con su marcha normal (control). Durante las sesiones de reentrenamiento de la marcha, los participantes caminarán en una caminadora Woodway Desmo (Woodway, Waukesha, WI) colocada en el centro de un área de volumen calibrado (aproximadamente 0,5 x 1,5 metros). Se utilizará un sistema de análisis de movimiento de alta velocidad de tres cámaras (Vicon, Oxford, Inglaterra) de muestreo a 200 Hz para registrar la cinemática de la marcha. Los puntos de referencia anatómicos indicados (ya sea C7 y T10 o calcáneo posterior y segunda articulación metatarsiano-falángica) se marcarán con un bolígrafo ultravioleta, lo que permitirá la visibilidad durante una semana, y se volverán a aplicar en visitas posteriores. Esto mejorará la repetibilidad de la ubicación de los marcadores durante la fase de reentrenamiento de la marcha. Se proporcionará un calentamiento dinámico de cinco minutos antes del comienzo de cada sesión de reentrenamiento de la marcha; Luego, los participantes caminarán con su estrategia de modificación de la marcha individualizada durante 20 minutos. Los participantes recibirán retroalimentación háptica de la misma manera descrita durante la fase de individualización o continuarán caminando sin retroalimentación. Se implementará un diseño de retroalimentación gradual en las sesiones para integrar gradualmente la adquisición y transferencia de tareas y para ayudar a facilitar la internalización de la habilidad aprendida. Durante las primeras 2 semanas, se entregará biorretroalimentación en tiempo real (RTB) en cada paso. Para la tercera y cuarta semana, se proporcionará RTB en los primeros 3 pasos de la pierna experimental y se retendrá en la cuarta, lo que indica una reducción del 25 %. Durante la quinta y sexta semana, se proporcionarán comentarios sobre pisadas alternas que reducen la entrega de frecuencia de RTB al 50 %. Durante las últimas dos semanas de reentrenamiento de la marcha, no se proporcionarán comentarios sobre los primeros tres pasos, pero se entregarán en el cuarto, reduciendo la frecuencia de RTB al 25 %.

Entre las sesiones de reentrenamiento de la marcha, se indicará a los sujetos que practiquen la estrategia de marcha adquirida por su cuenta fuera de la sesión de laboratorio, lo que ocurrirá en ausencia de retroalimentación. Se les indicará que practiquen al menos 10 minutos por día y se les proporcionarán registros de actividad semanales para registrar la hora del día y la cantidad practicada cada día durante las ocho semanas de readiestramiento de la marcha. Los registros de práctica se enviarán semanalmente. Se realizará un análisis de la marcha sobre el suelo y 12 minutos de caminata en cinta rodante en la semana 4 (primera prueba posterior) y 9 (segunda prueba posterior) en el transcurso de la intervención para realizar un seguimiento de la adquisición de habilidades. Esta prueba será la misma que las pruebas de referencia, sin embargo, se indicará a los participantes que caminen usando solo su estrategia específica de modificación de la marcha. No se proporcionarán comentarios durante ninguna de las pruebas de adquisición o retención de habilidades. Se realizarán pruebas de seguimiento al mes, tres y seis meses, así como un año después de la intervención para medir la retención de las modificaciones de la marcha prescritas.