Diferencias en la biomecánica de la marcha entre adolescentes y adultos jóvenes con reconstrucción del ligamento cruzado anterior

by | 31 de May, 2023 | 0 comments

La incidencia de lesión del ligamento cruzado anterior (LCA) y reconstrucción del LCA (LCCA) en personas menores de 18 años ha aumentado constantemente durante las últimas décadas. De 2007 a 2011, los adolescentes (de 10 a 18 años) demostraron un aumento del 16 % en las lesiones del LCA en comparación con los adultos jóvenes (de 18 a 35 años), quienes demostraron solo un aumento del 6 %. Una historia de lesión del LCA y ACLR se asoció con síntomas persistentes en la rodilla en aproximadamente el 39 % de los pacientes 6 años después de la ACLR. y con el desarrollo de osteoartritis de rodilla radiográfica en un tercio de los pacientes dentro de los 10 años posteriores a la lesión del LCA. Sostener una lesión del LCA más temprano en la vida puede llevar a vivir más años con síntomas relacionados con la rodilla y enfermedad articular crónica. Por lo tanto, la identificación de factores modificables asociados con la discapacidad persistente es fundamental para mantener la calidad de vida en pacientes adolescentes con una lesión del LCA. La recuperación durante la rehabilitación postoperatoria después de ACLR podría diferir entre adolescentes y adultos, lo que sugiere la necesidad de desarrollar intervenciones de rehabilitación apropiadas para la edad para mejorar la salud a largo plazo. La fuerza de las extremidades inferiores, el rendimiento funcional y la función de la rodilla autoinformada se asociaron con malos resultados a largo plazo. Desafortunadamente, estudios limitados han examinado las diferencias en la fuerza, el rendimiento y la función de la rodilla entre adolescentes y adultos jóvenes después de ACLR. La biomecánica aberrante persistente de la marcha fue común después de ACLR y se asociaron con el desarrollo de osteoartritis entre los participantes adolescentes y adultos. Sin embargo, hasta donde sabemos, los autores anteriores no han evaluado específicamente si la biomecánica de la marcha difiere entre adolescentes y adultos después de ACLR.

Los adolescentes experimentan una maduración esquelética, sexual y somática a medida que aumentan de edad, todo lo cual puede provocar adaptaciones biomecánicas normales debido a cambios en las hormonas y el crecimiento musculoesquelético. Las diferencias conocidas en la biomecánica de la marcha a lo largo de la vida en individuos no lesionados incluyen mayores ángulos de flexión de la rodilla durante el apoyo medio y la cinética máxima de la articulación de la rodilla (es decir, extensión interna de la rodilla y momento de abducción de la rodilla). [KAM]) durante la postura temprana con el aumento de la edad. Los niños y adolescentes ilesos también demostraron velocidades de marcha habituales más lentas que los adultos jóvenes y de mediana edad. Después de ACLR, la biomecánica aberrante de la marcha en cohortes mixtas de adolescentes y adultos o principalmente adultos incluía una velocidad de marcha habitual más lenta, carga insuficiente de la articulación de la rodilla (es decir, fuerza de reacción vertical del suelo máxima más pequeña [vGRF] en la primera mitad de la postura), KAM pequeño y una estrategia de rodilla rígida (es decir, menor rango de movimiento de flexión de la rodilla desde la postura inicial hasta la postura media y un momento de extensión de la rodilla más pequeño [KEM] durante la primera mitad de la postura), que se asociaron con peores síntomas de rodilla autoinformados, cambios nocivos en el cartílago y desarrollo de osteoartritis de rodilla.,,, Los vínculos entre la biomecánica de la marcha aberrante y la mala salud de la articulación de la rodilla prevalecieron entre los 6 y los 12 meses posteriores a la ACLR, lo que indica un momento crítico para la intervención. A los 6 a 12 meses posteriores a la ACLR, es probable que las personas aún estén en rehabilitación y podrían beneficiarse del reentrenamiento de la marcha. Ambos envejecen y lesión en la rodilla patrones biomecánicos de la marcha afectados, lo que sugiere que la biomecánica de la marcha de los adolescentes después de una lesión de LCA y ACLR puede haber sido afectada por ambos factores. No está claro si la interacción entre la edad y la lesión en los adolescentes facilitó la interrupción o el mantenimiento de los patrones de marcha normales específicos de la edad. Además, investigadores anteriores,, quienes evaluaron los patrones de marcha post-ACLR estudiaron muestras heterogéneas de participantes adolescentes y adultos, lo que contribuyó a nuestra falta de comprensión de cómo la edad estaba relacionada con los patrones de marcha aberrantes post-ACLR. Para aclarar este vacío en la literatura, se deben establecer las diferencias en la biomecánica de la marcha entre adolescentes y adultos jóvenes después de ACLR.

El propósito de nuestro estudio fue comparar la biomecánica de la marcha a lo largo de la postura entre adolescentes y adultos que tenían de 6 a 12 meses después de ACLR y emparejados por sexo, tiempo desde ACLR e índice de masa corporal (IMC). Presumimos que los adolescentes demostrarían velocidades de marcha habituales más lentas, un ángulo de flexión de la rodilla más pequeño durante la mitad de la postura y momentos de articulación de la rodilla y vGRF más pequeños (es decir, KAM y KEM) durante la primera mitad de la postura en comparación con los adultos. Identificar las diferencias en la biomecánica de la marcha asociadas con la mala salud a largo plazo entre adolescentes y adultos durante un período clínicamente relevante de recuperación después de ACLR es fundamental para determinar la necesidad de intervenciones de rehabilitación específicas para la edad después de ACLR.

Los participantes fueron reclutados de clínicas ortopédicas de medicina deportiva locales, así como a través de correos electrónicos, volantes y de boca en boca en la comunidad local y en el campus de la universidad. Las personas que sufrieron una lesión primaria del LCA y se habían sometido a una LCA unilateral de 6 a 12 meses antes de la visita del estudio con un injerto de hueso-tendón rotuliano-hueso fueron elegibles. Los reclutas con una lesión meniscal concomitante en el momento de la ACLR también fueron elegibles. Se excluyó a los individuos si tenían una fractura en la extremidad inferior en el momento de la lesión del LCA, más de 1 ligamento reconstruido en el momento de la cirugía, ACLR anterior o antecedentes de artrosis de rodilla.

Investigadores anteriores utilizando análisis de forma de onda funcional informó un efecto moderado (Cohen d = 0,60) para diferencias estadísticamente significativas en vGRF entre individuos sintomáticos y asintomáticos menos de 12 meses después de ACLR. Determinamos que se necesitarían 10 participantes por grupo y un grupo total de 45 ensayos de marcha para detectar un efecto moderado para las diferencias entre adolescentes y adultos que tenían 6 a 12 meses después de ACLR (2 colas α, 1 − β = 0.8, α = .05). Se utilizó el software de análisis de poder estadístico G*Power (versión 3.1; Heinrich-Heine-Universität) para estimar el tamaño de la muestra.

Se colocaron marcadores retrorreflectantes (modelo High Precision Pearl Markers; B&L Engineering) en el primer y quinto metatarsianos, calcáneos, maléolos medial y lateral, tibias anteriores, epicóndilos femorales medial y lateral, muslos anteriores, trocánteres mayores, espinas ilíacas anterosuperiores, L4 -Apófisis espinosa L5, acromiones derecho e izquierdo y manubrio de cada participante.,, Se colocó una placa sacra que constaba de 3 marcadores retrorreflectantes en línea con las espinas ilíacas posterosuperiores. Las trayectorias y fuerzas de los marcadores se recolectaron utilizando un sistema de captura de movimiento 3D de 10 cámaras (Nexus versión 2.12.0121369h; Vicon) a 120 y 1200 Hz, respectivamente, con 2 placas de fuerza escalonadas incrustadas en el piso (modelo FP406010; Bertec Corp).,,

Los participantes completaron la evaluación de la marcha descalzos a su velocidad de marcha habitual en una pista de 6 m. Se les indicó que caminaran como si estuvieran caminando “cómodamente en la acera” a su ritmo normal. Se colocaron puertas de sincronización infrarrojas (modelo TF 100; TracTronix) con una separación de 0,97 m alrededor de las placas de fuerza para recopilar la velocidad de marcha habitual de un participante.,, La velocidad de marcha habitual se promedió a partir de 5 pruebas de marcha. Luego, se instruyó a las personas para que caminaran por la pista de 6 m durante 5 pruebas exitosas para la captura de movimiento. Se consideró un juicio exitoso si el participante caminaba ±5% de su velocidad habitual promedio, caminaba sin desviaciones obvias (es decir, tartamudeaba) y hacía contacto con todo el pie con las placas de fuerza.

La cinemática y la cinética de la marcha de la extremidad ACLR y la extremidad ilesa se procesaron con el software Visual3D (versión 2021.06.1; C-Motion Inc). Filtramos datos cinemáticos y cinéticos utilizando un filtro Butterworth de cuarto orden de paso bajo y un corte de 10 Hz. Los centros de las articulaciones del tobillo y la rodilla se calcularon como la distancia del punto medio entre los maléolos medial y lateral y los epicóndilos, respectivamente, mientras que los centros de las articulaciones de la cadera se calcularon utilizando el método de Bell. El ángulo de flexión de la rodilla se calculó mediante ángulos de Euler utilizando la posición de la pierna en relación con el muslo. Se utilizó un enfoque de dinámica inversa para calcular KAM y KEM internos netos. El fase de apoyo se definió desde el golpe del talón (vGRF > 20 N) hasta el despegue (vGRF < 20 N). El vGRF, el ángulo de flexión de la rodilla, KAM y KEM se extrajeron durante la postura y el tiempo se normalizó en 101 puntos de datos (0 %–100 %); vGRF y los momentos de la rodilla se normalizaron al peso corporal y la altura (xBW × altura). KAM y KEM se informaron como valores positivos para ayudar en la interpretación.

Se calcularon estadísticas descriptivas (medias, desviaciones estándar o porcentajes) para la demografía de los participantes, los resultados informados por los pacientes y los resultados biomecánicos de la marcha. Comparamos las características individuales (es decir, edad, IMC, velocidad de marcha habitual y tiempo transcurrido desde la cirugía) y las puntuaciones de la subescala KOOS entre los grupos de adolescentes y adultos utilizando métodos independientes. t pruebas Los porcentajes de participantes femeninas y aquellas que se sometieron a un procedimiento meniscal en el momento de la ACLR (es decir, lesión meniscal) se compararon mediante pruebas exactas de Fisher. Las comparaciones descritas se realizaron utilizando SPSS (versión 27; IBM Corp).

Autores anteriores informaron diferencias biomecánicas de la marcha a lo largo de la postura entre individuos con y sin ACLR así como individuos que eran sintomáticos y aquellos que eran asintomáticos después de ACLR. Realizamos análisis de forma de onda funcional para comparar la biomecánica de la marcha de adolescentes y adultos a lo largo de toda la fase de postura de la marcha. Estos análisis se realizaron usando R (versión 3.6.3; R Foundation) con el paquete bayesFDA (versión 0.6.0), que fue modificado del paquete warptk. Los P-splines bayesianos se ajustaron a las formas de onda para cada prueba individual del resultado biomecánico de la marcha de interés en los grupos de adolescentes y adultos. Se calcularon las diferencias de forma de onda media entre los grupos de adolescentes y adultos y los IC del 95 % asociados para cada variable biomecánica de interés en cada porcentaje de postura. Las diferencias entre grupos se consideraron estadísticamente significativas si el IC del 95 % no cruzaba el cero. Realizamos 2 análisis de sensibilidad para determinar los efectos de la velocidad de la marcha para la comparación principal de la biomecánica de la marcha de las extremidades ACLR en adolescentes y adultos y las diferencias entre las extremidades en adolescentes después de la ACLR. No se realizaron diferencias entre extremidades en adultos después de ACLR porque investigadores anteriores había informado estas comparaciones en adultos 6 y 12 meses después de ACLR. Debido a las diferencias conocidas en la velocidad de marcha habitual entre adolescentes y adultos, nuestras comparaciones entre grupos que utilizan formas de onda funcionales incorporaron un control para la velocidad de la marcha como análisis de sensibilidad. El modelo bayesiano P-spline descrito anteriormente se modificó para controlar la velocidad de marcha habitual mediante una regresión funcional basada en marcos anteriores. Para controlar la velocidad de marcha habitual durante el análisis de sensibilidad, creamos una variable covariable que representaba la velocidad de marcha habitual durante cada ensayo de prueba en relación con la velocidad de marcha habitual media de todos los participantes del estudio (es decir, 1,24 m/s).

Cohen d Los tamaños del efecto y los IC del 95 % asociados se calcularon como el porcentaje de la postura con la mayor diferencia biomecánica durante las partes de la postura que fueron estadísticamente significativas para determinar la magnitud de las diferencias de grupo o extremidades. Los efectos se interpretaron como pequeño (d 0,2), medio (d 0.5), o grande (d 0.8) e informado…

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