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La función del pie protésico es imitar la función normal del pie durante la deambulación. Un pie protésico hace esto proporcionando amortiguación en el golpe de talón, estabilidad en la postura media y manteniendo una palanca de dedos completa en el despegue de los dedos. Esto permite al usuario rodar con seguridad y suavidad sobre el pie mientras camina. Sin embargo, a medida que se incorporan más características deseables a un pie, el peso, la complejidad y el coste aumentan.Un pie también debe ser duradero y lo suficientemente fuerte como para sostener la fuerza desarrollada durante la deambulación durante miles de ciclos. Un pie debe estar diseñado para desgastarse con elegancia y evitar un fallo catastrófico (repentino). Cada fabricante tiene una gama de pies para diferentes condiciones y usuarios. Su protésico clínico está capacitado para entender los diferentes tipos y trabajará con la persona amputada y sus cuidadores para ayudarles a decidir qué pie se ajusta a su nivel de amputación, peso, tamaño del pie, nivel de actividad y necesidades laborales y recreativas.
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Actualmente existen en el mercado numerosos pies protésicos para personas con una amputación transtibial, cada uno de ellos destinado a elevar el nivel de las 3C (control, comodidad y estética) con características ligeramente diferentes. En general, los pies protésicos pueden clasificarse en tres categorías. Estas son, siguiendo la línea del tiempo: pies convencionales (CF), pies de almacenamiento y retorno de energía (ESR) y los recientes llamados pies “biónicos”. Los investigadores han demostrado que los pies ESR tienen mejores propiedades de rendimiento que los primeros pies CF. Sin embargo, incluso con la tecnología avanzada, ninguno de los pies ESR es capaz de reducir significativamente el coste energético de la marcha o de mejorar la marcha protésica (Nielsen et al. J Prosthet Orthotics 1989;1:24-31; Waters et al. J Bone Joint Surg Am 1976;58:42-46; Torburn et al. J Rehabil Res Dev 1990;27:369-384). A partir de los años 90, se ha ido prestando gradualmente más atención a la incorporación de elementos activos en los pies protésicos, ya que los dispositivos pasivos no son capaces de proporcionar al individuo la suficiente fuerza en el tobillo durante la marcha. En la actualidad, la mayor parte de los dispositivos “biónicos” se encuentran todavía en fase de investigación, pero cabe esperar que pronto estén disponibles en el mercado. En este artículo se refleja la evolución de las prótesis de pie en las dos últimas décadas. Se discute brevemente la importancia de imitar la biomecánica del tobillo-pie humano con los pies protésicos. Se describen los trabajos previos de evaluación objetiva y subjetiva de la marcha protésica.
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ResumenLas prótesis de tobillo motorizadas se han diseñado para reducir la carga energética que experimentan los individuos con amputación transtibial durante la deambulación. Existe una pregunta abierta sobre cuánta potencia debe proporcionar la prótesis y si la aproximación a la cinética biológica del tobillo es óptima para reducir el coste metabólico de los usuarios. Probamos a 10 individuos con amputación transtibial caminando en una cinta rodante con la prótesis de tobillo motorizada BiOM programada con 6 ajustes de potencia diferentes (0-100%), incluyendo un ajuste elegido por el protésico, elegido para aproximar la cinética biológica del tobillo. Medimos el coste metabólico del transporte (COT) de los sujetos y el trabajo neto del tobillo de BiOM durante cada condición. En todos los participantes, los ajustes de potencia superiores al 50% dieron lugar a un COT inferior al 0% o al 25%. La relación entre el ajuste de potencia, el COT y el trabajo neto del tobillo varió considerablemente entre los sujetos, posiblemente debido a la adaptación individual y a la explotación del controlador reflexivo del BiOM. Para todos los sujetos, el mejor ajuste de potencia probado fue más alto que el ajuste elegido por el protésico, resultando en una diferencia estadísticamente significativa en el COT entre el mejor ajuste de potencia probado y el elegido por el protésico. Los resultados de este estudio demuestran que individuos con amputación transtibial pueden beneficiarse del trabajo de empuje de tobillo protésico prescrito que excede las normas biológicas.
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ResumenAntecedentesLos pies protésicos son elásticos, y su rigidez afecta de forma crítica a la estabilidad, la comodidad y el coste energético de la marcha del usuario. A pesar de la importancia de la rigidez en la deambulación, el proceso de prescripción a menudo implica probar un número limitado de prótesis, lo que puede dar lugar a que los pacientes reciban un pie con una mecánica subóptima. Para entender la resolución con la que las prótesis deberían ser optimizadas individualmente, buscamos caracterizar la sensibilidad psicofísica de los usuarios de prótesis por debajo de la rodilla a la rigidez de la prótesis.MétodosUtilizamos una novedosa prótesis de tobillo de rigidez variable para medir la repetibilidad de la rigidez preferida seleccionada por el usuario, e implementamos un experimento psicofísico para caracterizar la diferencia apenas perceptible de la rigidez durante la locomoción. ResultadosLos ocho sujetos con amputación por debajo de la rodilla mostraron una alta repetibilidad en la selección de su rigidez preferida (coeficiente medio de variación: 14,2 ± 1,7%) y fueron capaces de identificar correctamente un cambio de 7,7 ± 1,3% en la rigidez del tobillo (con una precisión del 75%).ConclusionesEsta alta sensibilidad sugiere que la rigidez del pie protésico debe ajustarse con un alto grado de precisión de forma individual. Estos resultados también ponen de manifiesto la necesidad de emparejar las nuevas herramientas de prescripción robótica y las caracterizaciones mecánicas de los pies protésicos.
