Artículo de método

Entrenamiento con plataforma de equilibrio con retroalimentación visual combinado con rehabilitación convencional para la función del equilibrio tras una artroplastia total de rodilla

DOI:

10.3791/69994

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17 de febrero de 2026

 ,  ,  ,  ,  , 
1The Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University

En este artículo

Resumen

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El objetivo del protocolo presentado es mejorar la función de equilibrio tras la artroplastia total de rodilla combinando el entrenamiento convencional de rehabilitación con el entrenamiento de la plataforma de equilibrio con retroalimentación visual.

Resumen

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El objetivo del protocolo es investigar la viabilidad y eficacia de combinar la rehabilitación convencional con la formación en plataforma de equilibrio de retroalimentación visual en pacientes mayores que se someten a la artroplastia total de rodilla (TKA) unilateral primaria. El método muestra un ensayo controlado aleatorizado y ciego que incluyó a 60 pacientes sometidos a una TKA unilateral primaria (23 hombres, 37 mujeres). Los participantes fueron asignados aleatoriamente a un grupo control (n=30; edad media 69,60 ± 2,98 años) o a un grupo de observación (n=30; edad media 70,87 ± 4,26 años). El grupo de control recibió rehabilitación convencional, mientras que el grupo de observación recibió rehabilitación convencional más formación en la plataforma de equilibrio con retroalimentación visual. La intervención de retroalimentación visual comenzó en la segunda semana postoperatoria, realizada 5 veces por semana durante 20-30 minutos por sesión, a lo largo de un periodo de 5 semanas. La función de equilibrio se evaluó utilizando métricas específicas de la plataforma: Longitud de la Trayectoria de Movimiento (LMT) y Elipse de Área de Movimiento (AME). La movilidad funcional se evaluó mediante la prueba Cronometrada y Ir (TUGT), la Postura de Una Pierna (SLS), la Sentada a Pie Cronometrada (STS) y la Prueba de Escaleras Cronometrada (TST). Los datos se analizaron utilizando pruebas t independientes y pareadas con un nivel de significación de p < 0,05. Tras el programa de 6 semanas, ambos grupos mostraron mejoras significativas en todos los parámetros en comparación con la línea base (p < 0,05). Sin embargo, el grupo de observación mostró resultados significativamente superiores en comparación con el grupo control. Específicamente, las métricas de estabilidad estática (LMT, AME) y el rendimiento del TUGT fueron significativamente mejores en el grupo de observación (p < 0,01). De manera similar, el grupo de observación mostró una mejora significativa en SLS, STS y TST (p < 0,05) en comparación con los controles. La integración de la formación en la plataforma de equilibrio con retroalimentación visual con la rehabilitación convencional mejoró significativamente la función de equilibrio estático y dinámico en pacientes mayores de TKA, ofreciendo una eficacia superior a la rehabilitación convencional por sí sola.

Introducción

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La osteoartritis de rodilla (KOA) es un trastorno musculoesquelético degenerativo prevalente, que afecta aproximadamente al 23% de las personas de 40 años o más en todo el mundo, y se caracteriza por dolor crónico, movilidad articular limitada, alteración del equilibrio y propiocepción, marcha anormal y deterioro funcionalgeneral 1. A pesar de los avances en técnicas diagnósticas y terapéuticas, la KOA sigue siendo un desafío importante para la salud pública debido al envejecimiento de la población y al aumento de las tasas de obesidad. La artroplastia total de rodilla (ATC) es una intervención eficaz para la KOA en fase terminal, que alivia el dolor y mejora lafunción 2. Sin embargo, la evidencia sugiere que muchos pacientes continúan experimentando limitaciones funcionales tras la operación, incluyendo una reducción media del 18% en la velocidad de caminata y hasta un 51% en la velocidad de subidade escaleras 3. Cabe destacar que aproximadamente el 40% de los pacientes con TKA siguen con alto riesgo de caídas, comparable a los niveles4 preoperatorios, y muestran dificultades significativas en actividades funcionales como sentadillas, movimientos laterales ygirar 5.

La rehabilitación postoperatoria tras la artroplastia total de rodilla (ATG) es crucial para restaurar la función, aliviar el dolor y mejorar la independencia del paciente en la vidadiaria 6. Los objetivos clave incluyen maximizar el rango de movimiento (ROM) y fortalecer los músculos periarticulares, mejorando en última instancia las actividades de la vida diaria (AVD)7. La estabilidad y el control del equilibrio de la rodilla —que dependen de la propiocepción intacta y un control neuromuscular eficiente— son fundamentales para obtener resultados óptimos tras la ATG.

El sistema de entrenamiento de la plataforma de equilibrio con retroalimentación visual, un dispositivo de entrenamiento basado en retroalimentación visual, combina la evaluación cuantitativa del equilibrio con el ejercicioobjetivo 8. Este protocolo está dirigido a pacientes mayores post-ATC con capacidad parcial de carga de peso. Sin embargo, para garantizar la seguridad y la viabilidad, excluye a pacientes con deterioro cognitivo severo (MMSE < 24) o aquellos que no pueden mantenerse de pie de forma independiente. Al proporcionar retroalimentación visual en tiempo real sobre los movimientos del centro de presión (COP), el sistema guía a los pacientes a través de ejercicios multidireccionales orientados a la tarea, diseñados para reforzar el bucle de control sensoriomotor. En comparación con la rehabilitación subjetiva convencional, este enfoque mejora el aprendizaje motor al proporcionar un foco externo de atención para la corrección inmediata de errores. Aunque el entrenamiento con retroalimentación visual ha demostrado eficacia en poblaciones de rehabilitación neurológica, como el ictus o la enfermedad de Parkinson, su aplicación específica y el protocolo estandarizado para la recuperación del equilibrio tras una TKA merecen una investigación más profunda. Por lo tanto, el objetivo de este protocolo es demostrar un método estandarizado de entrenamiento con retroalimentación visual que busque facilitar mejoras cuantificables en la estabilidad del equilibrio estático y dinámico para los pacientes con TKA, abordando las limitaciones de la rehabilitación subjetiva convencional.

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Protocolo

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Este protocolo de estudio recibió la aprobación del comité de ética del Hospital Afiliado de la Universidad Médica de Xuzhou (Número de aprobación: XYFY2024-KL316-01), y se obtuvo el consentimiento informado de todos los participantes.

1 . Diseño del estudio y selección de participantes

  1. Utilizar un ensayo controlado aleatorizado, empleando el single-blinding y un grupo de control, para evaluar la viabilidad y efectividad del programa. Selecciona un total de 60 pacientes que se sometieron a una artroplastia total de rodilla (TKA) unilateral primaria en el Departamento de Cirugía Ortopédica del Hospital Afiliado a la Universidad Médica de Xuzhou, entre enero de 2024 y junio de 2025, como sujetos de estudio.
  2. Asigna aleatoriamente a los pacientes a un grupo de control (n=30) y a un grupo de observación (n=30) usando una tabla de números aleatorios. Ocultar la asignación utilizando sobres opacos, sellados y numerados secuencialmente. Los detalles de los instrumentos pueden encontrarse en la Tabla de Materiales.
  3. Selección de elegibilidad
    1. Criterios de inclusión: Incluir a pacientes que se someten a la TKA unilateral por primera vez; edad ≥65 años; alerta, con función cognitiva normal (puntuación en el Mini-Examen del Estado Mental [MMSE] > 24), sin discapacidad auditiva y capaz de comunicarse eficazmente; y han firmado un formulario de consentimiento informado y se han comprometido a participar en el seguimiento durante todo el estudio.
    2. Criterios de exclusión: Excluir a pacientes con insuficiencia grave de órganos vitales como el corazón, el hígado, los pulmones o los riñones; pacientes diagnosticados con trastorno de ansiedad, depresión o que han estado tomando medicación psiquiátrica a largo plazo; los participantes se inscribiron simultáneamente en otros estudios clínicos intervencionistas; y participantes con otras condiciones neurológicas que pueden afectar significativamente la función del equilibrio (por ejemplo, ictus, neuropatía periférica severa, etc.).
  4. Aleatoriedad y cegamiento
    1. Asignar aleatoriamente a los pacientes a un grupo de control (n=30) y a un grupo de observación (n=30) utilizando un método estándar de tabla de números aleatorios para asegurar una aleatorización completa y eliminar el sesgo de selección. Ocultar la asignación utilizando sobres opacos, sellados y numerados secuencialmente. Cabe señalar que este estudio emplea cegamiento simple (evaluadores cegados a la asignación de grupos; Figura 1).

2 . Evaluaciones de referencia

NOTA: Antes del experimento, un fisioterapeuta experimentado completó las siguientes evaluaciones para todos los pacientes: LMT (mm), AME (mm2), Prueba Cronometrada y Avanzada (TUGT), Tiempo de postura de una sola pierna (SLS), Prueba Cronometrada de Sentado a Pie (STS) y Prueba Cronometrada de Escaleras (TST).

  1. Evaluación del sistema de entrenamiento de la plataforma de equilibrio con retroalimentación visual: Utiliza el sistema de entrenamiento de la plataforma de equilibrio con retroalimentación visual para realizar pruebas en posición de pie de dos pies. Registrar parámetros COP tanto en estados de ojo abierto como cerrado: LMT (mm) y AME (mm²). Cada prueba duraba 30 segundos, repite la prueba 3 veces y toma el valor medio. Para LMT, una mayor longitud significa una función de equilibrio peor. Para el AME, un área mayor significa una función de equilibrio peor. Un valor menor de los 2 parámetros indica una mejor función de equilibrio.
    NOTA: La condición de ojos abiertos evalúa el equilibrio con integración sensorial completa, mientras que la de ojos cerrados aísla las contribuciones propioceptivas y vestibulares eliminando la entrada visual.
  2. TUGT: Instruir al paciente para que se levante de una silla estándar (altura del asiento aproximadamente 46 cm), camine en línea recta durante 3 m, se dé la vuelta, regrese y se siente de nuevo. Permite un intento de práctica. Realiza la prueba formal dos veces y registra el tiempo medio (s). No proporcione asistencia física durante la prueba.
  3. SLS: Evalúa la capacidad de equilibrio estático en una sola pierna. Pide al paciente que esté de pie con ambas manos colgando naturalmente a los lados. Una pierna está doblada por la rodilla y levantada del suelo aproximadamente 15-20 cm, evitando ambas piernas el contacto. Anote la duración (en s) durante la cual el paciente mantiene la estabilidad en una pierna, sin tocar el suelo con el pie levantado ni la pierna de apoyo sin moverse. Prueba el tiempo de postura de una pierna en la parte de la pierna quirúrgica con los ojos abiertos. Realiza la prueba dos veces y usa el mejor valor para el análisis. Un valor mayor indica una mejor función de equilibrio.
  4. TST: Registrar el tiempo total (en s) necesario para que el paciente suba y descienda de forma segura y rápida cuatro escalones (cada uno de aproximadamente 17-18 cm de altura). Esta prueba refleja movilidad funcional, fuerza y equilibrio dinámico. Haz la prueba 1 vez. Un valor menor indica una mejor función de equilibrio.

3 . Formación convencional en rehabilitación tras la TKA

NOTA: Los pacientes tanto del grupo de control como del grupo de observación recibieron esta formación.

  1. Fase 1 (1-7 días después de la cirugía)
    1. Prepara ejercicios de bomba de tobillo con 5 segundos por repetición, 5 a 10 veces por serie, 4 a 5 series al día.
    2. Entrenamiento de movilidad articular: Realizar entrenamiento continuo asistido por movimiento pasivo con dispositivo con restricción de ángulo de flexión de rodilla < 90°, 20 minutos por sesión, una vez al día. Realiza ejercicios activos de extensión de rodilla 5 a 10 veces por serie, 2 o 3 series al día.
    3. Realiza ejercicios de contracción isométrica para los glúteos, cuádriceps, isquiotibiales, etc., 5 a 10 veces por serie, 2 a 3 series al día.
    4. Realiza ejercicios de respiración profunda, ejercicios de tos, combinados con estiramientos de extremidades superiores y ejercicios de expansión de pecho 5-10 veces por serie, 2-3 series al día.
    5. Entrenamiento de transferencia: Dentro del rango de tolerancia, utiliza un andador para realizar ejercicios progresivos de transferencia de peso a 10 minutos por sesión, una vez al día.
    6. Fisioterapia: Realizar un tratamiento de Estimulación Neuromuscular Eléctrica (NMES), colocando electrodos en los músculos medial y lateral del muslo para promover la activación del cuádriceps a cada 20 minutos por sesión, una vez al día.
    7. Manejo del dolor y la hinchazón: Aplica hielo en la rodilla afectada después del entrenamiento a 25 minutos por sesión, una vez al día.
  2. Fase 2 (2-6 semanas después de la cirugía)
    1. Entrenamiento de movilidad articular para movilización rotuliana: Realiza ejercicios activos de flexión y extensión de rodilla con transición gradual al entrenamiento de ciclismo eléctrico de 5-10 minutos al día.
    2. Entrenamiento de fuerza muscular: realiza ejercicios isométricos para los glúteos, cuádriceps, isquiotibiales, progresando gradualmente hacia entrenamiento de resistencia que combine movimientos de cadena cerrada (como microsentadillas y sentado o de pie) con movimientos de cadena abierta (como extensiones de rodilla sentado) con 10-20 veces repeticiones por serie, 2-3 series al día.
    3. Entrenamiento del equilibrio de pie: Mantener la estabilidad estática de pie de pie (inicialmente, se puede proporcionar un soporte externo moderado a la rodilla afectada). Entrena para pasar de estar con los ojos abiertos a los ojos cerrados en 5-10 minutos al día.
    4. Entrenamiento básico de equilibrio dinámico: realizar de pie sobre una pierna (lado sano/lado afectado); desplazar el centro de gravedad hacia adelante, atrás, izquierda y derecha; caminando de lado; Marchando en el sitio 10-20 minutos al día.

4 . Entrenamiento en plataformas de equilibrio visual-feedback

NOTA: Solo el grupo de observación recibió esta formación.

  1. Hora y duración del inicio de la formación: Programar el inicio de la intervención para la segundasemana postoperatoria en función de consideraciones de seguridad y las fases estándar de rehabilitación clínica. Reserva laprimera semana para la cicatrización aguda de heridas, el manejo del edema y la prevención de la TVP. El entrenamiento con la plataforma de equilibrio con retroalimentación visual activa requiere apoyo de peso, que se inicia en la semana 2 (alineándose con el inicio de la rehabilitación convencional de Fase 2) para garantizar la seguridad y tolerancia del paciente. Realiza entrenamiento 5 veces por semana, cada vez durando entre 20 y 30 minutos (incluyendo los periodos de descanso entre series), para un total de 5 semanas.
  2. Crea un perfil individualizado para cada paciente, incluyendo el nombre completo, edad, número de identificación de hospitalización, diagnóstico y otros detalles médicos relevantes.
  3. Explica y demuestra el método correcto de operación para cada programa para asegurarte de que el paciente comprende plenamente el propósito de la formación.
  4. Elige un plan de entrenamiento adecuado basado en el equilibrio, la función y la tolerancia física del paciente. Establece parámetros para cada programa, como la duración del entrenamiento, nivel de dificultad, etc.
  5. Aumentar la dificultad del entrenamiento de simple a complejo, y la duración del entrenamiento de corta a larga. Evalúa el dolor usando la escala analógica visual (VAS) y la fatiga usando la Valoración Borg de Esfuerzo Percibido (RPE). Si la puntuación VAS > 5 o RPE > 13 durante el proceso de entrenamiento, reduce la intensidad o pausa la sesión inmediatamente.
  6. Instruye al paciente a que se coloque delante del dispositivo (Figura 2) y que se coloque de pie sobre la tabla de equilibrio con ambos pies. Pide al paciente que adopte la postura funcional de pie: el tobillo interno del pie pasa por la línea horizontal roja (3 cm por debajo del eje horizontal A3-A7), ambos pies son paralelos a los hombros y caderas, con el talón del pie en el mismo eje horizontal (Figura 3).
  7. Realiza la formación de la plataforma de equilibrio visual-feedback de la siguiente manera.
    1. Fase 1 (aproximadamente semanas 1-2 de entrenamiento): Céntrate principalmente en el control del equilibrio estático, para mejorar la función de estabilidad estática de los pacientes.
    2. Modo entrenamiento: Utiliza el modo de entrenamiento de estabilidad estática. Activa el sistema de entrenamiento de equilibrio con retroalimentación visual y sigue los pasos a continuación.
    3. Accede al menú de evaluación, selecciona Evaluación de Estabilidad Estática. Configura el modo de entrenamiento y los parámetros, y haz clic en Opciones para entrar en la interfaz de configuración. En la configuración general, en la opción de ubicación, selecciona Estático. En la opción de tiempo, selecciona Entrenamiento (s).
    4. En la selección de parámetros, elige Single entre las opciones continuas. Establezca el rango de entrenamiento basado en los resultados de la evaluación de estabilidad estática del paciente. Define un área de entrenamiento circular con el origen del sistema de coordenadas como eje y la amplitud media de oscilación en las direcciones anteroposterior-posterior (eje Y) y lateral (eje X) como su diámetro.
    5. Genera área de entrenamiento haciendo clic en la escala correspondiente en el eje X o Y, y el sistema generará automáticamente un rango circular centrado en el origen con el valor establecido como radio, mostrado dentro del sistema de coordenadas.
    6. Empieza el entrenamiento. Haz que el paciente se suba a la tabla de equilibrio y pulse el botón de inicio . El paciente controla el cursor en pantalla (+) desplazando su peso corporal, manteniéndolo dentro del área circular. Si el cursor se mueve fuera de esta zona, el sistema emite una alerta de bip-bip. Establece los parámetros en 3-5 series por sesión, 3 minutos por serie, con 1 a 2 minutos de descanso entre series. Aumenta la dificultad del entrenamiento reduciendo el área del círculo.
    7. Etapa 2 (Semanas 2-3 de entrenamiento): Realizar estabilidad postural dinámica para pasar del control estático a la estabilidad dinámica usando el modo de estabilidad dinámica bípedo como se describe a continuación.
    8. Activa el sistema de entrenamiento de equilibrio con retroalimentación visual y sigue los pasos a continuación.
    9. Accede al menú de evaluación, haz clic en el botón Límite de Estabilidad en el menú. Configura el modo de entrenamiento, que incluye dos opciones: entrenamiento estático y dinámico. El entrenamiento estático bloquea la tabla de equilibrio en su lugar, impidiendo el movimiento. El entrenamiento dinámico desbloquea la tabla de equilibrio, requiriendo ajustar su nivel de firmeza en un rango de 1 a 50.
    10. Empieza el entrenamiento. Pide al paciente que se coloque de pie con ambos pies sobre una plataforma de equilibrio y controle el cursor (+) en la pantalla desplazando el peso corporal del paciente hacia puntos de contacto que aparecen aleatoriamente y parpadean (Figura 4). Establece parámetros en 8-10 series por sesión con 1-2 minutos de descanso entre series. Si se alcanza el 75% del valor de referencia en los resultados de entrenamiento, se utiliza este criterio para avanzar a la siguiente etapa.
    11. Etapa 3 (Semanas 3-5 de entrenamiento): Realizar un control complejo orientado a tareas para mejorar la coordinación neuromuscular mediante actividades complejas y específicas de cada tarea. Usa escenarios gamificados (por ejemplo, esquí simulado, campo de tiro, control de vuelo, etc.).
    12. Método de entrenamiento: Pide al paciente que realice desplazamientos dinámicos de peso para superar obstáculos o capturar objetivos dentro del entorno interactivo del juego. Abre el sistema de prueba de equilibrio y entrenamiento con retroalimentación visual, luego selecciona el método de entrenamiento en el menú del juego.
    13. Haz clic en el módulo SKI. El sistema mostrará la página de configuración de entrenamiento. Configura los siguientes tres parámetros en secuencia: Modo de entrenamiento: Estático = Bloquear la tabla de equilibrio, Dinámico = Desbloquear la tabla de equilibrio; Nivel de dificultad = Dividido en tres niveles: Fácil, Medio y Difícil.
      Incluye tres opciones: cintura, una pierna y sentado. Empieza con el modo estático, progresando gradualmente de niveles fáciles a difíciles. Para el área de entrenamiento, selecciona la cintura, con ambos pies colocados sobre la tabla de equilibrio. Durante el entrenamiento, los pacientes controlan al personaje del juego desplazando su peso corporal, intentando evitar tocar las barandillas laterales y llegar con éxito a la línea de meta.
    14. Haz clic en el módulo de campo de tiro . La página emergente funciona de forma similar al módulo de pista de esquí. Tras seleccionar los parámetros adecuados para el entrenamiento del juego, comienza el entrenamiento. Durante la sesión de entrenamiento, el paciente elimina objetivos que aparecen aleatoriamente desplazando su peso corporal.
    15. Establece parámetros a 1-2 módulos de tarea diferentes por sesión. Una vez que los pacientes pueden completar el entrenamiento desde tareas simples hasta difíciles en modo estático, progresa al entrenamiento en modo dinámico de tareas simples a difíciles. Mide el avance en el entrenamiento de juegos de esquí por la capacidad del paciente para controlar el centro de gravedad de su cuerpo y evitar que el personaje de la interfaz del juego toque los rieles laterales. Mide el avance en el entrenamiento en el campo de tiro por la capacidad del paciente para controlar su centro de gravedad y acertar completamente al objetivo en la interfaz del juego.
  8. A medida que la función del paciente se recupera, basada en su rendimiento y la evaluación del fisioterapeuta, se recombina regularmente el plan de entrenamiento y ajusta la dificultad y duración del entrenamiento.

5 . Procedimientos de seguimiento

  1. Tras 6 semanas de tratamiento, reevaluar a todos los pacientes, incluyendo LMT y AME en estados de ojo abierto y cerrado, TUGT, SLS, STS y TST. Estas reevaluaciones fueron realizadas por el mismo fisioterapeuta.

6 . Análisis de datos

  1. Analiza todos los datos usando SPSS 20.0. Prueba de normalidad: Utiliza la estadística de Kolmogorov-Smirnov para comprobar la normalidad de todas las variables.
  2. Comparación de la línea inicial: Calcular las diferencias demográficas y clínicas en las características iniciales mediante análisis unidireccional de la varianza (ANOVA) o la prueba de χ².
  3. Análisis de resultados: Utilizar pruebas t de muestras emparejadas para comparar los cambios dentro del grupo (antes y después de la intervención). Utilizar pruebas t de muestras independientes para comparar los grupos control y observación tras la intervención. Además de los valores p, calcular la diferencia media (DM), los intervalos de confianza del 95% (IC del 95%) y los tamaños de efecto (d de Cohen) para cuantificar la magnitud y precisión de los efectos del tratamiento.
  4. Significancia: Considera un valor p < 0,05 como estadísticamente significativo.

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Resultados

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Un total de 60 pacientes fueron inscritos y asignados aleatoriamente al grupo control u observación (Tabla 1). Las características de base estaban estrictamente controladas. No hubo diferencias estadísticamente significativas entre los dos grupos en cuanto a sexo, edad, duración de la enfermedad o lado de la lesión (p> 0,05), lo que indica que ambos grupos eran comparables al inicio (Tabla 1).

A lo largo del estudi...

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Discusión

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Los resultados de este estudio indican que integrar el entrenamiento de la plataforma de equilibrio visual-feedback en la rehabilitación convencional durante un programa de formación de 6 semanas puede mejorar significativamente la función del equilibrio en pacientes que han sido sometidos a una cirugía unilateral de TKA, con una eficacia clínica superior a la rehabilitación convencional por sí sola.

La función de equilibrio se refiere a la avanzada capacidad ...

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Divulgaciones

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Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

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Proyecto apoyado por el Hospital Afiliado de la Universidad Médica de Xuzhou (2023ZY05); Proyecto de construcción del Hospital de Alto Nivel de la provincia de Jiangsu (GSPSJ20240810).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Dispositivo de rehabilitación de articulaciones de la extremidad inferiorXuzhou Kangmai Medical Equipment Technology Co., Ltd030805000067
Sistema pro-kinTecnoBody Company, Italia030899000212

Referencias

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
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