Normalización temporal no lineal en la biomecánica del tren superior

Abstract

Para analizar la funcionalidad del miembro superior (MS) en pacientes tras sufrir un accidente cerebro-vascular (ACV) se han analizado cinemática y cinéticamente capturas de movimiento de tareas de la vida diaria como, por ejemplo, llevarse la mano a la boca. Cada movimiento se ha dividido en tres fases principales: fase de ida (fase de transporte hacia el objetivo), fase de ajuste (fase del movimiento dedicada a localizar con precisión el objetivo) y fase de retorno (fase de transporte hacia la posición original de reposo). La normalización temporal es necesaria para alinear las curvas de mediciones repetidas de un sujeto. De este modo se minimizan o eliminan las variaciones temporales antes del cálculo de la curva que representa el desempeño promedio del sujeto. El método de normalización temporal lineal que define el inicio de una tarea como 0 % y el final de la tarea como 100 % es el empleado habitualmente. Sin embargo, esto no es generalmente aplicable a las tareas del MS, ya que sus movimientos no son periódicos, por lo que se corre el riesgo de alinear los ensayos de manera inapropiada además de obtener un nivel inexacto de varianza entre ensayos. La utilización de un procedimiento de normalización temporal no lineal basado en la técnica de registro de curvas de referencia reduce la varianza temporal intra-sujeto de las curvas de ángulos y momentos articulares. El registro de puntos de referencia es ampliamente aceptado como la técnica de registro de curvas más eficaz. Este procedimiento consta de dos pasos principales: (i) identificación de los puntos de referencia y (ii) construcción de la función de deformación. Su principal ventaja radica en no utilizar una curva media de conjunto no registrada como curva de plantilla. Además, todas las funciones de deformación se construyen en base a puntos de referencia que se identifican directamente a partir de las curvas individuales. En este trabajo se propone la utilización de los tiempos de (i) inicio del movimiento, (ii) ocurrencia del máximo del módulo de la velocidad del marcador situado en el dedo y (iii) fin del movimiento, tanto para la fase de ida como para la de retorno, como los seis puntos de referencia básicos para realizar el registro de puntos de referencia no lineal para normalizar el dominio del tiempo. Para profundizar en el entendimiento del efecto de la normalización temporal no lineal, los resultados obtenidos para las varianzas de las trayectorias experimentales de algunos marcadores se han comparado con las varianzas que se obtienen usando una parametrización de las trayectorias basada, no en el tiempo, sino en la longitud de arco recorrido, es decir, en una parametrización independiente del tiempo. Así, se discuten los resultados obtenidos mediante ambos procedimientos. Este enfoque permite la obtención de curvas medias más realistas de las fuerzas y movimientos del MS en pacientes tras un ACV, lo cual es fundamental para mejorar los programas de rehabilitación y evaluar la evolución funcional de los pacientes