La rehabilitación de precisión puede prevenir la osteoartritis
Crédito: Universidad Carnegie Mellon
Los atletas y los fanáticos de los deportes saben que un LCA desgarrado deja al jugador fuera del juego, requiere reparación quirúrgica e implica una larga recuperación. Pero para muchos atletas lesionados, estar temporalmente fuera de juego es solo el comienzo de una lucha de por vida.
Según Eni Halilaj, profesora asistente de ingeniería mecánica en la Universidad Carnegie Mellon y biomecánica que se especializa en rehabilitación ortopédica, el 60 % de las personas que sufren esta lesión común en la rodilla también desarrollan osteoartritis a temprana edad. La enfermedad degenerativa de las articulaciones, que afecta a aproximadamente 32,5 millones de personas en los EE. UU., es especialmente problemática para los pacientes más jóvenes debido al período de tiempo más prolongado durante el cual la afección crónica puede causar dolor debilitante, rigidez y movilidad limitada.
«¿Cómo podemos hacer que el 60 por ciento tenga el mismo resultado a largo plazo que el 40 por ciento?» preguntó Halilaj, quien está trabajando para comprender la diferencia entre quienes desarrollan y quienes no desarrollan osteoartritis después de un traumatismo en la rodilla.
Halilaj y su equipo interdisciplinario de ingenieros mecánicos, bioingenieros e informáticos están trabajando para integrar conocimientos de su trabajo experimental y computacional para desarrollar estrategias de rehabilitación efectivas destinadas a restaurar y preservar la movilidad sin dolor a lo largo de la vida.
Los experimentos en el laboratorio de captura de movimiento de Halilaj se enfocan en identificar factores de riesgo mecánicos para enfermedades debilitantes como la osteoartritis. El laboratorio de 1,000 pies cuadrados está equipado con 20 cámaras ubicadas a lo largo del techo en toda la sala, que se utilizan para visualizar marcadores esféricos altamente reflectantes que se colocan estratégicamente en el cuerpo de un sujeto humano para seguir su movimiento y analizar su modo de andar. Una caminadora de cinturón dividido analiza aún más el movimiento del sujeto al medir la fuerza ejercida por cada paso. Los sensores de electromiografía (EMG) se utilizan para evaluar las activaciones musculares durante el movimiento midiendo la actividad eléctrica producida por los músculos esqueléticos.
Si bien los datos recopilados en este tipo de laboratorio de investigación son fundamentales para identificar los factores de riesgo mecánicos, el acceso del paciente a dichos las instalaciones son limitadas. Estudios recientes han demostrado que la presencia de investigadores que observan las pruebas de análisis de la marcha tiene un efecto medible en la forma en que los pacientes caminan, lo que podría socavar la confiabilidad de los hallazgos de los estudios de análisis de la marcha tradicionales.
Crédito: Carnegie Mellon University
La clave para una mejor comprensión puede estar en monitorear cómo se mueven los pacientes en entornos naturales en lugar de laboratorios especializados como el Laboratorio de Biomecánica Musculoesquelética de Halilaj.
«Usando sensores portátiles flexibles que parecen curitas, monitoreamos el movimiento fuera del laboratorio, donde los pacientes no se comportan de la mejor manera y pueden estar adoptando estrategias de caminar para evitar el dolor que dañan sus articulaciones a largo plazo», dijo Halilaj.
Su grupo está combinando datos de sensores portátiles con imágenes de resonancia magnética avanzada del rodilla para descubrir las estrategias problemáticas para caminar que están asociadas con la osteoartritis temprana, lo que ella llama «biomarcadores digitales de la osteoartritis».
Además de la adaptación de la marcha f Después de la cirugía, la fisioterapia juega un papel importante en la recuperación. Los avances recientes en la visión por computadora ahora ofrecen un potencial sin explotar para el análisis de movimiento a partir de video, lo que permite el seguimiento y la retroalimentación en tiempo real para mejorar la fisioterapia. Halilaj y su equipo también están desarrollando un software de código abierto que fusiona algoritmos de visión por computadora con modelos biomecánicos para permitir un seguimiento preciso del movimiento desde cámaras económicas, como las integradas en los teléfonos inteligentes personales.
Estudios de observación que monitorean pacientes en fisioterapia y los entornos naturales ayudarán a investigadores como Halilaj a descubrir biomarcadores digitales de enfermedades futuras, que pueden ser objeto de tecnologías preventivas en el futuro. Junto con expertos en háptica, el equipo de Halilaj está desarrollando sistemas hápticos portátiles para ayudar a entrenar a los pacientes a cambiar la forma en que se mueven.
«En un futuro no muy lejano, imaginamos que los médicos utilicen datos de estos dispositivos portátiles mínimos sensores y videos de teléfonos inteligentes para aislar al 60 por ciento de los pacientes que probablemente sufran osteoartritis debilitante, personalizar su terapia en consecuencia e incluso prescribir un dispositivo háptico portátil que les ayude a corregir su modo de andar antes de que sea demasiado tarde», concluyó Halilaj.
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Cómo caminamos podría afectar la futura artritis Proporcionado por la Universidad Carnegie Mellon Cita: La rehabilitación de precisión puede prevenir la osteoartritis (28 de enero de 2022) consultado el 29 de agosto de 2022 en https:// medicalxpress.com/news/2022-01-precision-osteoarthritis.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.