Aquí, sobre la base del punto de vista de un clínico, proponemos un protocolo de presión positiva corporal inferior (LBPP) de dos modelos (modelos de caminar y en cuclillas) además de una metodología de evaluación clínica y funcional, que incluya detalles para fomentar aún más la desarrollo de estrategias de intervención quirúrgica no farmacológicas en pacientes con osteoartritis de rodilla. Sin embargo, sólo presentamos el efecto del entrenamiento LBPP en la mejora del dolor y la función de la rodilla en un paciente a través del análisis tridimensional de la marcha. Los efectos exactos y a largo plazo de este enfoque deben explorarse en estudios futuros.
Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.
Artículo de método
La cinta de correr de presión positiva del cuerpo inferior para la rehabilitación de la osteoartritis de rodilla
* These authors contributed equally
En este artículo
Resumen
Resumen
Aquí, sobre la base del punto de vista de un clínico, proponemos un protocolo de presión positiva corporal inferior (LBPP) de dos modelos (modelos de caminar y en cuclillas) además de una metodología de evaluación clínica y funcional, que incluya detalles para fomentar aún más la desarrollo de estrategias de intervención quirúrgica no farmacológicas en pacientes con osteoartritis de rodilla. Sin embargo, sólo presentamos el efecto del entrenamiento LBPP en la mejora del dolor y la función de la rodilla en un paciente a través del análisis tridimensional de la marcha. Los efectos exactos y a largo plazo de este enfoque deben explorarse en estudios futuros.
Introducción
La osteoartritis de rodilla (OA) es una condición articular degenerativa progresiva y una de las principales causas de dolor y discapacidad locomotora en personas de todo el mundo1. La OA de rodilla se caracteriza por la formación de osteofitosy quistes, el estrecho espaciado articular y la esclerosis ósea subcondral 2. Estos cambios patológicos dificultan la realización de actividades esenciales dela vida diaria como caminar, agacharse y subir y bajar escaleras 3. Sin embargo, la actividad física se recomienda como un componente esencial de la gestión de la OA de rodilla de primera línea4. La intervención del ejercicio para la rehabilitación de la OA de rodilla se ve afectada por varios factores: (1) movimiento limitado de la articulación de la rodilla causado por el dolor y cambios estructurales menores de la rodilla; (2) atrofia muscular asociada con el mantenimiento de la estabilidad de la rodilla y una disminución de la fuerza muscular5; y (3) las razones anteriores conducen a una reducción del ejercicio y a un aumento del índice de masa corporal (IMC), lo que aumenta aún más la carga en las rodillas, creando así un círculo vicioso6.
En respuesta a las cuestiones mencionadas anteriormente, el sistema de entrenamiento con apoyo de peso corporal (BWSTT) ha abordado gradualmente la rehabilitación relacionada con las enfermedades óseas y articulares7. En los últimos años, una de las tecnologías de entrenamiento con peso corporal emergente se llama la cinta de correr de presión positiva del cuerpo inferior (LBPP)7. Esta tecnología utiliza un globo inflable de cintura alta para lograr una presión positiva en las extremidades inferiores y ajustar con precisión la presión del aire para regular el peso corporal con el objetivo de lograr la reducción de peso. El sistema también está equipado con una plataforma de funcionamiento que puede realizarsimultáneamente actividades relacionadas con la cinta de correr bajo el control del peso corporal 8. Mientras tanto, la presión generada en el recinto inflado proporciona una fuerza de elevación contra el cuerpo. Debido a que la presión está ligeramente por encima de la presión atmosférica y se distribuye uniformemente, la fuerza en la parte inferior del cuerpo es casi imperceptible. Por lo tanto, la plataforma de running LBPP proporciona un mayor nivel de confort y es más adecuada para el entrenamiento a largo plazo en comparación con el BWSTT9tradicional. Peeler et al. realizaron una intervención de la cinta de correr LBPP en 32 pacientes con OA de rodilla y demostraron que la cinta de correr LBPP puede aliviar eficazmente el dolor de rodilla, mejorar las funciones de la vida diaria y producir un aumento en la fuerza muscular del muslo10. El mecanismo potencial podría estar relacionado con el logro de la actividad eficaz de la articulación de la rodilla mientras se reduce el par de la articulación de la rodilla11. Por otro lado, dado que la edad de inicio de los pacientes con OA de rodilla es en su mayoría mayoritariamente mayormente mayores de 45 añosde edad 12,el inicio también puede estar asociado con enfermedades cardiopulmonares. Los estudios han demostrado que LBPP permite a las personas lograr caminar como ejercicio con frecuencia cardíaca relativamente baja, presión arterial y consumo de oxígeno y lograr un ejercicio aeróbico más seguro y eficaz que caminar plano de peso completo; este tipo de caminata es otra ventaja de LBPP en comparación con el BWSTT13tradicional.
Sin embargo, debido a la aplicación relativamente nueva de este sistema a la intervención de OA de rodilla, los relativamente pocos estudios existentes han limitado en gran medida la aplicación clínica de esta tecnología en la rehabilitación de la OA de rodilla. El protocolo LBPP propuesto en este artículo tenía como objetivo explorar el tratamiento clínico no farmacológico y quirúrgico de rodilla OA utilizando la cinta de correr LBPP.
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Protocolo
El proyecto clínico fue aprobado por la Asociación de ética médica del Quinto Hospital Afiliado de la Universidad Médica de Guangzhou y ha sido registrado en el Centro de Registro de Ensayos Clínicos de China (No. ChiCTR1800017677 y titulado "Efecto y Mecanismo de la cinta de correr antigravedad en la función motora de la extremidad inferior en pacientes con osteoartritis de rodilla").
1. Reclutamiento
- Reclutar a pacientes que presenten evidencia radiográfica de OA de rodilla de rodilla de leve a moderado (Kellgren & Lawrence grados II o III) en una o ambas rodillas y dolor de rodilla al caminar, agacharse y/o arrodillarse (el nivel mínimo 3/10 en escala de clasificación de dolor numérico [NPRS] antes de la inclusión).
- Asegúrese de que estos pacientes no tienen OA de rodilla grave (Kellgren & Lawrence grado IV), artritis retropatellar o cualquier condición médica que les impida tolerar el entrenamiento progresivo.
- Obtener el consentimiento informado por escrito de cada paciente antes de su participación.
2. Evaluación previa a la formación
- Formas demográficas completas del paciente incluyendo peso, estatura, historia clínica pasada y cualquier medicamento pasado o actual.
- Evaluación clínica
- Realizar la escala de clasificación numérica (NRS)14. Pida al paciente que describa la intensidad del dolor con 11 números de 0 a 10, donde 0 no es dolor y 10 es el peor dolor.
- Llevar a cabo la evaluación activa/pasiva del rango de movimiento de la articulación de la rodilla (ROM)15 utilizando un goniómetro portátil de 2 brazos (brazos de 26 cm con marcas de 2o).
- Llevar a cabo el Western Ontario y McMaster Universidades Osteoartritis Index (WOMAC)16. Pida al paciente que marque la posición correspondiente de dolor o función limitada en línea recta para 5 artículos relacionados con el dolor, 2 artículos de rigidez y 17 elementos funcionales. "0" indica que no hay dolor o ninguna limitación de función. "10" indica dolor intenso o función limitada extrema.
- Llevar a cabo la Puntuación de Resultado de Lesiones de Rodilla y Osteoartritis (KOOS)17 (opcional). Pida al paciente que termine el cuestionario de autoevaluación con cinco niveles para cada elemento en cinco subescalas: dolor, otros síntomas, actividades de la vida diaria, deportes y recreación.
- Llevar a cabo la escala sanitaria europea de cinco dimensiones (EQ-5D)18 (opcional). Pida al paciente que marque el nivel de tres niveles para cinco dimensiones: movilidad, autocuidado, actividades habituales, dolor/incomodidad y ansiedad/depresión.
- Realizar la prueba de caminata de 10 metros (10 MWT)19. Pida al paciente que realice tres ensayos consecutivos de 10 MWT a un ritmo auto-seleccionado para la seguridad y la comodidad. Pida al paciente que camine sin asistencia durante 10 m y mida el tiempo necesario para los 6 m medios (para excluir los efectos de aceleración y desaceleración).
- Llevar a cabo el tiempo de actividad y vaya (TUG) prueba20. Pida al paciente que realice tres pruebas de TUG consecutivas (de pie, caminar 3 m, girar, caminar hacia atrás y sentarse) a un ritmo auto-seleccionado (para mayor seguridad y comodidad).
- Realice el análisis de marcha tridimensional (3D) (opcional).
NOTA: Los análisis de la marcha 3D y la electromiografía simultánea (EMG) no son necesarios para este protocolo de entrenamiento LBPP, pero se pueden utilizar para realizar evaluaciones objetivas adicionales según sea necesario.- Posicione veintidós marcadores esféricos en los puntos de referencia anatómicos del paciente basados en el protocolo Davis21.
- Coloque seis electrodos EMG de superficie en el recto femoris bilateral, semitendinoso y bíceps femoris de cabeza larga del paciente.
- Realice la calibración en la posición de pie. Pida al paciente que mantenga una posición ortostática durante al menos 3 x 5 s con los pies alineados para evitar tener un pie en una posición más anterior o posterior con respecto al otro.
- Indique al paciente que camine con una velocidad autoseleccionada a lo largo de la pasarela de 5 m, cinco veces.
- Retire todos los marcadores esféricos y electrodos EMG del paciente. Guarde todos los datos recopilados para el procesamiento de datos más adelante siguiendo las instrucciones de la sección.
3. Capacitación de LBPP
NOTA: Para este protocolo de entrenamiento LBPP se utilizó una cinta de correr antigravedad (Tablade materiales)que se muestra en la Figura1. Para la seguridad del paciente, se requiere un terapeuta para configurar al paciente en el LBPP y supervisar todo el proceso de tratamiento.
- Preparación
- Preparación del paciente
- Presentar el proceso específico de entrenamiento de la cinta de correr LBPP y las precauciones relacionadas al paciente.
- Compruebe la presión arterial (BP) y la frecuencia cardíaca (HR) del paciente antes del entrenamiento (60 bpm a HR a 120 bpm y 90/60 mmHg a BP a 160/100 mmHg).
- Determine el tamaño de los pantalones cortos de sello de aire de acuerdo con la circunferencia de la cintura del paciente y pida al paciente que se ponga los pantalones cortos.
- Configuración de la cinta de correr antigravedad
- Encienda la cinta de correr operando el interruptor situado en la cubierta frontal del sistema y ejecute la autoprueba de la cinta de correr antigravedad.
- Baje la cabina y pida al paciente que entre en la carcasa de tela de la cinta antigravedad.
- Levante la cabina a la altura adecuada de acuerdo con el modelo de entrenamiento LBPP: la altura de la cabina debe estar en la columna ilíaca superior anterior para el modelo de caminar y ligeramente por debajo del trocánter mayor del fémur para el modelo en cuclillas. Una vez que la cabina esté en su lugar, encierre al paciente en la cinta de correr antigravedad.
- Utilice el cordón de seguridad suministrado con la máquina para fijar el clip en la ropa del paciente, lo cual es esencial para la parada de emergencia durante el proceso de entrenamiento (en caso de que el paciente caiga o no se sienta bien).
- Indique al paciente que se quede quieto en la superficie de la cinta de correr para permitir que el sistema sostenga y pese el peso corporal completo (BW) del paciente sin ningún apoyo de cualquier parte del sistema y luego presione el botón de inicio para realizar un sistema de cinta de correr antigravedad cálculo para una sinponderación precisa.
- Coloque tres cámaras suministradas con la máquina (delante y bilateralmente, Figura1) y ajuste las posiciones para obtener la retroalimentación de vídeo sincronizada durante el proceso de entrenamiento; esto ayudará al paciente a corregir patrones de movimiento anormales.
- Preparación del paciente
- Sesión de formación
NOTA: Toda la sesión de entrenamiento se realiza durante 30 minutos, seis veces a la semana durante dos semanas. Los principales parámetros que deben ajustarse con los controles de botón "+" y "–" en la consola LBPP son la velocidad (millas por hora, mph), el soporte BW (%), la inclinación (%) y el rango activo de movimiento (AROM) de la rodilla.- Inicie la sesión de calentamiento con los siguientes ajustes: 5 min (velocidad de 0 x 2,0 mph, BW a 65%, inclinación a 0%). Aumente la velocidad en 0,4 mph y soporte BW en incrementos del 7% por minuto.
- Realice la sesión del modelo a pie con los siguientes ajustes: 15 min (velocidad de 2,0 mph, BW a 65%, inclinación a 0%).
- Realice la sesión de enfriamiento con los siguientes ajustes: 5 min (velocidad de 2,0 mph, BW a 65%-100%, inclinación a 0%). Disminuya la velocidad en 0,4 mph y el soporte BW en un 7% de disminución por minuto.
- Termine con la sesión del modelo en cuclillas con los siguientes ajustes: 5 min (velocidad a 0 mph, BW a 50%, inclinación a 0%, AROM a 0o a 50o o al rango de movimiento de la junta máxima tolerable dentro de 50o, 30 s de okupa seguido de un período de descanso de 30 s).
NOTA: En la aplicación clínica, esta sesión de entrenamiento LBPP debe ajustarse de acuerdo con la tolerancia del paciente. Además, si el paciente no puede tolerar el modelo de entrenamiento en cuclillas, sólo se realiza el modo de caminar.
4. Evaluación posterior a la formación
NOTA: El mismo terapeuta completa la evaluación previa y posterior de cada paciente.
- Reevaluar al paciente después de 2 semanas de la sesión de entrenamiento de LBBP, incluyendo NRS, ROM activa/pasiva, WOMAC, KOOS, EQ-5D, 10 MWT, TUG y análisis de marcha 3D.
- Registre la satisfacción y la retroalimentación del paciente sobre este protocolo LBPP, incluyendo el grado de disfrute y la mejora autoconsciente, el deseo de continuar y las sugerencias.
5. Procesamiento de datos de análisis de marcha 3D
- Ejecute el software de análisis de marcha (Tablade materiales)incluido con el sistema de análisis de marcha 3D.
- Definir los eventos de golpe en el talón (contacto inicial con el suelo del pie derecho/izquierdo) y de los pies de los pies (los dedos de los pies derecho/izquierdo se levantan del suelo) en el ciclo de marcha para cada ensayo a pie (Figura2).
- Obtenga los parámetros espaciotemporales, la cinemática de la articulación de la rodilla y los parámetros de actividad eMG superficiales.
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Resultados
Mostramos los resultados de una paciente de oA de rodilla, que era una mujer de 60 años (IMC 22,9) que se sometía a "más de 3 años de osteoartritis de rodilla" y dolor severo cuando caminaba (escala analógica visual [VAS] a 8/10) y participó en un programa de entrenamiento LBPP de 2 semanas en nuestro programa de entrenamiento LBPP de 2 semanas en nuestro programa de entrenamiento LBPP de 2 semanas en Instalación. Durante toda la intervención, el paciente no tomó analgésicos para aliviar el dolor de rodilla. La imagen ra...
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Discusión
Propusimos un protocolo de intervención de la cinta de correr LBPP, que incluye tanto modelos de evaluación clínica como de tratamiento, para la rehabilitación de la función motora de las extremidades inferiores en la OA de rodilla. Mientras tanto, en respuesta a los síntomas clínicos y la disfunción de la OA de rodilla, el modelo de tratamiento incluye no sólo una sección de entrenamiento para caminar en el protocolo LBPP, sino también una innovadora sección de entrenamiento en cuclillas, que tiene como objetivo resolve...
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Este estudio fue financiado por la Universidad Médica de Guangzhou (Número de subvención 2018A053).
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Cinta de correr antigravedad AlterG M320 | AlterG Inc, Fremont, CA, EE. UU. | 1 | Capacitación LBBP |
| Sistema BTS Smart DX | Sistema de tecnología de bioingeniería, Milán, Italia | 2 | Recopilación de datos temporoespaciales |
| Sistema de tecnología de bioingeniería BTS FREEEMG | , Milán, Italia | 3 | Recopilación de datos EMG de superficie |
| Software BTS SMART-Clinic | Tecnología de bioingeniería System, Milán, Italia | 4 | Procesamiento de datos |
Referencias
- McAlindon, T. E., et al. OARSI guidelines for the non-surgical management of knee osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 22, 363-388 (2014).
- Luyten, F. P., Denti, M., Filardo, G., Kon, E., Engebretsen, L. Definition and classification of early osteoarthritis of the knee. Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy. 20, 401-406 (2012).
- Lankhorst, G. J., Van de Stadt, R. J., Van der Korst, J. K. The relationships of functional capacity, pain, and isometric and isokinetic torque in osteoarthrosis of the knee. Scandinavian Journal of Rehabilitation Medicine. 17, 167-172 (1985).
- Waugh, E., et al. Physical activity intervention in primary care and rheumatology for the management of knee osteoarthritis: A review. Arthritis Care & Research. 71 (2), 189-197 (2019).
- Segal, N. A., et al. Effect of quadriceps strength and proprioception on risk for knee osteoarthritis. Medicine & Science in Sports & Exercise. 42, 2081(2010).
- Linda, F., et al. EULAR recommendations for the non-pharmacological core management of hip and knee osteoarthritis. Annals of the Rheumatic Diseases. 72, 1125-1135 (2013).
- Watanabe, S., Someya, F. Effect of Body Weight-supported Walking on Exercise Capacity and Walking Speed in Patients with Knee Osteoarthritis: A Randomized Controlled Trial. Journal of the Japanese Physical Therapy Association. 16, 28-35 (2013).
- Takacs, J., Anderson, J. E., Leiter, J. R., MacDonald, P. B., Peeler, J. D. Lower body positive pressure: an emerging technology in the battle against knee osteoarthritis? Clinical Interventions in Aging. 8, 983-991 (2013).
- Ruckstuhl, H., Kho, J., Weed, M., Wilkinson, M. W., Hargens, A. R. Comparing two devices of suspended treadmill walking by varying body unloading and Froude number. Gait & Posture. 30, 446-451 (2009).
- Peeler, J., Christian, M., Cooper, J., Leiter, J., MacDonald, P. Managing Knee Osteoarthritis: The Effects of Body Weight Supported Physical Activity on Joint Pain, Function, and Thigh Muscle Strength. Clinical Journal of Sport Medicine. 25, 518-523 (2015).
- Patil, S., et al. Anti-gravity treadmills are effective in reducing knee forces. Journal of Orthopaedic Research. 31, 672-679 (2013).
- Nicolas-Alonso, L. F., Gomez-Gil, J. Brain computer interfaces, a review. Sensors (Basel). 12, 1211-1279 (2012).
- Webber, S. C., Horvey, K. J., Yurach Pikaluk, M. T., Butcher, J. S. Cardiovascular responses in older adults with total knee arthroplasty at rest and with exercise on a positive pressure treadmill. European Journal of Applied Physiology. 114, 653-662 (2014).
- Dolphin, N. W., Crue, B. L. Pain: Clinical Manual For Nursing Practice. Clinical Journal of Pain. 5, 363(1989).
- Lavernia, C., D'Apuzzo, M., Rossi, M. D., Lee, D. Accuracy of Knee Range of Motion Assessment After Total Knee Arthroplasty. The Journal of Arthroplasty. 23, 85-91 (2008).
- Bellamy, N., Buchanan, W. W., Goldsmith, C. H., Campbell, J., Stitt, L. W. Validation study of WOMAC: a health status instrument for measuring clinically important patient relevant outcomes to antirheumatic drug therapy in patients with osteoarthritis of the hip or knee. Journal of Rheumatology. 15, 1833-1840 (1988).
- Collins, N. J., Misra, D., Felson, D. T., Crossley, K. M., Roos, E. M. Measures of knee function: International Knee Documentation Committee (IKDC) Subjective Knee Evaluation Form, Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS), Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score Physical Function Short Form (KOOS-PS) Knee O. Arthritis Care & Research. 63, S208-S228 (2011).
- Rabin, R., De-Charro, F. EQ-5D: a measure of health status from the EuroQol Group. Annals of Medicine. 33, 337-343 (2001).
- Wirz, M., et al. Effectiveness of automated locomotor training in patients with chronic incomplete spinal cord injury: a multicenter trial. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 86, 672-680 (2005).
- Shumway-Cook, A., Baldwin, M., Polissar, N. L., Gruber, W. Predicting the probability for falls in community-dwelling older adults. Physical Therapy. 77, 812-819 (1997).
- Iii, R. B. D. A gait analysis data collection and reduction technique. Human Movement Science. 10, 575-587 (1991).
- Peeler, J., Ripat, J. The effect of low-load exercise on joint pain, function, and activities of daily living in patients with knee osteoarthritis. Knee. 25 (1), 135-145 (2018).
- Escamilla, R. F. Knee biomechanics of the dynamic squat exercise. Medicine & Science in Sports & Exercise. 33, 127-141 (2001).
- Linschoten, R. V., et al. The PEX study – Exercise therapy for patellofemoral pain syndrome: design of a randomized clinical trial in general practice and sports medicine [ISRCTN83938749]. BMC Musculoskeletal Disorders. 7, 31(2006).
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Reimpresiones y permisos
