El análisis de la marcha influye en el cuidado de los niños con parálisis cerebral

El análisis instrumentado de la marcha puede ayudar a caracterizar patrones de marcha anormales en pacientes con parálisis cerebral, lo que mejora la toma de decisiones clínicas. Las intervenciones tempranas basadas en el análisis de la marcha pueden ayudar a minimizar los efectos adversos a largo plazo de una biomecánica deficiente.

Por Frank M. Chang, MD, Jason T. Rhodes, MD, MS, Katherine M. Davies, BA, y James J. Carollo, PhD, PE

Caminar es una actividad casi sin esfuerzo para la mayoría de las personas, generalmente se realiza sin pensarlo dos veces. Sin embargo, para las personas con parálisis cerebral (PC), este no es el caso.

La PC es el trastorno neurológico pediátrico más común, definido como ” un grupo de trastornos permanentes del desarrollo del movimiento y la postura, que causan limitaciones de actividad que se atribuyen a trastornos no progresivos que ocurrieron en el cerebro fetal o infantil en desarrollo. Los trastornos motores de la parálisis cerebral a menudo se acompañan de trastornos de la sensibilidad, la percepción, la cognición, la comunicación y el comportamiento, de epilepsia y de deformidades musculoesqueléticas secundarias.”1

Los niños con parálisis cerebral con frecuencia experimentan problemas con el tono muscular, el control motor, la espasticidad y el equilibrio que conducen a anomalías en la marcha. Si no se trata, estas deformidades musculoesqueléticas aumentarán en gravedad a medida que el niño crezca. Aunque la evaluación y el tratamiento de las deficiencias asociadas con la parálisis cerebral son especialmente críticos durante los años de crecimiento, la parálisis cerebral es una discapacidad de por vida que confiere una mayor incidencia de afecciones médicas secundarias a medida que los niños maduran. Por lo tanto, es esencial abordar las anomalías de la marcha a tiempo para prevenir los efectos a largo plazo de una biomecánica deficiente, que puede provocar dolor y deterioro de la función ambulatoria.

No hay dos personas con parálisis cerebral que tengan los mismos niveles de función general y participación social, y esto requiere una evaluación individualizada de cada paciente por un profesional calificado. Idealmente, esta evaluación debería formar parte de un enfoque multidisciplinario que incluya evaluar el nivel funcional y las deformidades anatómicas del paciente, así como determinar hasta qué punto el paciente ha progresado en la historia natural de su patrón de marcha PC particular. Comprender el nivel de progresión de las deformidades y contracturas esqueléticas del paciente es importante para los profesionales encargados de tomar decisiones de tratamiento, ya que el objetivo principal de cualquier tratamiento es optimizar la función del paciente.

Análisis de marcha con instrumentos

El tratamiento para niños con PC varía en todo el mundo; sin embargo, el uso de análisis de marcha 3D instrumentados para definir las desviaciones de la marcha y facilitar las opciones de tratamiento adecuadas es el estándar actual de atención en muchos centros. Por lo general, un médico realizará un examen físico estático y utilizará el análisis visual para evaluar al paciente. El análisis instrumentado de la marcha agrega grabación de video biplanar del patrón de marcha del paciente; Captura de movimiento en 3D para describir ángulos, velocidades y aceleraciones de las articulaciones, fuerzas de reacción en tierra, presiones plantares y registro de la sincronización de la actividad muscular mediante electromiografía dinámica (EMG).2

En la práctica, el análisis instrumentado de la marcha permite comprender los desplazamientos angulares de las articulaciones, los momentos y fuerzas de las articulaciones y la alineación real de todos los elementos esqueléticos de forma dinámica, a medida que el niño está deambulando. Todos estos datos se recopilan, procesan y analizan y luego se presentan a un equipo de médicos, terapeutas e ingenieros con experiencia en anomalías de la marcha y tratamiento. Las recomendaciones terapéuticas finales se determinan a partir de esta evaluación del equipo. Este enfoque multidisciplinario basado en la tecnología ha evolucionado en los últimos 40 años hasta convertirse en un método sistemático para analizar las anomalías de la marcha. Tanto la Comisión para la Acreditación de Laboratorios de Movimiento,3 una organización independiente sin fines de lucro responsable de acreditar a los Estados Unidos. los laboratorios de marcha y movimiento y una declaración de posición de la Sociedad de Análisis de Marcha y Movimiento Clínico4 han respaldado el enfoque. El análisis instrumentado de la marcha no reemplaza la experiencia clínica, sino que es una herramienta que se puede utilizar para mejorar la toma de decisiones clínicas, al tiempo que proporciona evidencia en apoyo de un plan de tratamiento específico.

Los niños con parálisis cerebral tendrán diversas habilidades para caminar, ya que el grado de lesión en el cerebro en desarrollo es diferente en cada niño. La capacidad funcional de los niños con parálisis cerebral puede variar desde ambulatorios comunitarios altamente funcionales, ambulatorios domésticos de movilidad asistida, hasta individuos no ambulatorios que dependen de la movilidad con ruedas para gran parte de su locomoción independiente. La interacción de múltiples deformidades produce desviaciones complejas de la marcha en individuos con PC. Se utiliza un esquema de clasificación validado y ampliamente utilizado conocido como Sistema de Clasificación de la Función Motora Gruesa (GMFCS) para describir la capacidad funcional de los niños con PC.5 El GMFCS se divide en cinco niveles de función motora conectados al nivel de independencia de la deambulación, desde niños de Nivel I, que son capaces de caminar sin asistencia en todos los entornos, hasta niños de Nivel V, que no son deambulantes y requieren asistencia para la mayoría de las actividades.

Aunque el sistema GMFCS ayuda a los médicos a determinar la capacidad funcional de un niño con PC, no describe el patrón de marcha específico que un niño puede tener. Las diferencias en la gravedad del deterioro, los mecanismos compensatorios de los obstáculos biomecánicos y la capacidad funcional significan que cada niño con PC tiene patologías de marcha únicas. Los médicos pueden identificar ciertos patrones de marcha distintos dentro de esta población de pacientes que pueden ayudarlos a hacer comparaciones para determinar los mecanismos de las características únicas de la marcha de un individuo. El análisis de la marcha proporciona información más detallada para informar sobre las opciones de tratamiento adecuadas.

Marcha rígida de rodilla

Se requiere un análisis instrumentado de la marcha para detectar la marcha rígida de rodilla (SKG), un ejemplo de un patrón de marcha anormal que puede afectar la eficiencia de la marcha. SKG se define por Sutherland como una disminución en la magnitud del pico de flexión de rodilla (<45°), una disminución en el rango dinámico de flexión de rodilla y retraso en el pico de flexión de rodilla, todos los cuales ocurren durante la fase de giro del ciclo de marcha normal.6 Estas desviaciones se reconocen y cuantifican fácilmente con el análisis instrumentado de la marcha. La GSK es uno de los patrones de marcha más comunes que afecta el rendimiento de la marcha en niños con PC, y un estudio reciente muestra que hasta el 80% de las anomalías de la marcha en niños con PC involucraron un GSK.7

Se cree que la etiología surge de un músculo recto femoral de disparo anormal, que restringe la flexión de la rodilla durante todo el período de oscilación del ciclo de marcha.8,9 El patrón de disparo del músculo recto femoral, como se ve con EMG, tiene actividad prolongada a lo largo de todo el ciclo de la marcha o un aumento de la actividad durante la fase de oscilación.10 El paciente de la Figura 1 se identificó con GSK según el análisis visual, las mediciones del ángulo articular en la rodilla (Figura 3) y la actividad muscular del recto femoral observada con la EMG (Figura 4). Como se ve en los gráficos cinemáticos en el plano sagital de la Figura 3, la rodilla está continuamente en extensión a lo largo de todo el ciclo de marcha con muy poca flexión. Un patrón de SKG conduce a problemas con la flexión de la cadera, la flexión de la rodilla durante el balanceo, mecanismos compensatorios para caminar ineficientes en energía,como inclinación del tronco hacia adelante para mantener el centro de gravedad sobre el pie que acepta peso, 11 saltos o caminatas de cadera, y problemas con el espacio libre para los pies que aumentan el riesgo de tropezar y caerse.12,13

El tratamiento quirúrgico para el GSK incluye una liberación o transferencia del recto femoral (RF); sin embargo, se cree que una transferencia de RF preserva la flexión de la cadera de manera más efectiva que la liberación de RF y aumenta la flexión de la rodilla durante la fase de giro de la marcha (Figura 2).8 El diagnóstico de GSK y el protocolo de tratamiento posterior se basan casi exclusivamente en el análisis de la marcha. Además, el análisis de la marcha repetida postoperatoria de un año se utiliza de manera consistente para monitorear y evaluar los resultados.

En nuestro centro del Children’s Hospital Colorado en Denver, Muthusamy et al investigaron los efectos de diferentes sitios de transferencia de RF en mediciones cinemáticas en niños con GSK.14 Cuando se analizaron todos los sitios de transferencia juntos, encontramos una mejora en tres de cada cinco mediciones cinemáticas del plano sagital, incluido el rango de movimiento de la rodilla durante el giro, la flexión máxima de la rodilla en el giro (mejoró un promedio de 9°) y la extensión máxima de la rodilla en el giro terminal. No encontramos ningún efecto estadísticamente significativo en el rango de movimiento de la rodilla, la flexión máxima de la rodilla en la respuesta de carga, la flexión máxima de la rodilla en el giro o la extensión máxima de la rodilla en el giro terminal cuando se compararon los sitios de transferencia de RF distales; sin embargo, hubo una mejora significativa en el rango de movimiento posoperatorio de la rodilla en pacientes que tenían menos de 80% del rango de movimiento normal de la rodilla antes de la cirugía.

Equinos diferenciadores

Hay dos patrones de marcha similares que, si no se distinguen correctamente, pueden conducir a intervenciones con efectos indeseables más adelante en la vida de un paciente. Un patrón de marcha del equino generalmente se caracteriza por una flexión plantar excesiva del pie debido a la espasticidad y al control motor inadecuado. La posición del pie flexionada de la planta conduce al contacto inicial del antepié y al aumento prematuro del talón.

Rodda y Graham15 han descrito dos variaciones del patrón de marcha del equino: el equino verdadero y el equino aparente. Un verdadero patrón de marcha del equino es causado por la espasticidad o contractura del gastrocnemio y/o del sóleo, y el posterior exceso de flexión plantar en el tobillo. La extensión de cadera y rodilla es casi normal; sin embargo, el recurvato de rodilla puede estar presente si la cápsula posterior de la rodilla se estira más allá de lo normal. Por otro lado, el equino aparente se debe a la flexión patológica de la rodilla durante la aceptación del peso que altera la posición del vástago y produce el contacto inicial del antepié.16

Ambos patrones tienen una apariencia equina y un patrón de marcha dedo del pie, pero las diferentes etiologías requieren diferentes intervenciones quirúrgicas. El tratamiento quirúrgico para el paciente con un verdadero patrón de marcha equina consiste en alargar los músculos gastrocnemios y/o sóleos, disminuyendo el grado de flexión plantar del pie y el tobillo. Sin embargo, el alargamiento de los músculos gastrocnemios y/o sóleos en un patrón aparente de marcha equina causa debilidad relativa en la pantorrilla, lo que lleva a un avance tibial más temprano después del contacto inicial y, en última instancia,a un patrón de marcha agachada, 16 que se caracteriza por un aumento de la flexión de la cadera, la flexión de la rodilla y la flexión dorsal del tobillo a lo largo del ciclo de marcha.

El tratamiento adecuado de un patrón aparente de marcha equina aborda las deformidades proximales, incluido el aumento de la flexión de cadera y rodilla. En última instancia, el tratamiento dependerá de la causa de estas deformidades proximales y puede incluir múltiples procedimientos óseos y de tejidos blandos. El uso de análisis instrumentados de la marcha puede permitir que el médico a cargo del tratamiento determine claramente si un paciente tiene un patrón de marcha equina aparente o verdadero, evitando procedimientos quirúrgicos inapropiados.

En 2006, completamos un estudio en el Centro de Análisis de la Marcha y el Movimiento del Children’s Hospital Colorado, en el que se compararon los resultados de los pacientes con PC que se sometieron al análisis de la marcha y luego siguieron las recomendaciones quirúrgicas resultantes o que optaron por usar tratamientos no quirúrgicos en su lugar.18 Pacientes recibieron un análisis inicial de la marcha y un grupo de médicos, fisioterapeutas y bioingenieros familiarizados con las anomalías de la marcha hicieron recomendaciones quirúrgicas.

Los pacientes se sometieron a un análisis de seguimiento de la marcha un promedio de un año después de su intervención quirúrgica o análisis inicial de la marcha. Las mediciones cinemáticas entre los dos puntos de tiempo de cada grupo se compararon y categorizaron como resultados positivos, negativos o sin cambios. Un resultado positivo fue una mejoría en los ángulos de las articulaciones de cadera, rodilla y/o tobillo en una dirección hacia la normalidad en >5° en relación con el primer análisis. Un resultado negativo fue la alteración de los ángulos articulares en una dirección alejada de lo normal en > 5° con respecto al primer análisis. Los individuos con ≤5° de diferencia en cualquier dirección entre los ángulos de la articulación se clasificaron como sin cambios.

Encontramos que los niños que siguieron las recomendaciones quirúrgicas tuvieron más probabilidades de tener un cambio positivo que los niños cuyo tratamiento utilizó tratamientos no quirúrgicos. Varios estudios han demostrado que el análisis instrumentado de la marcha puede alterar la toma de decisiones del médico sobre los tratamientos quirúrgicos en niños con PC en comparación con la evaluación clínica del paciente solo.19-22 Los estudios también han demostrado que después de un análisis de la marcha, la corrección quirúrgica mejoró la función en niños ambulatorios y adultos con PC.23-25

Se observan muchos tipos de patrones de marcha en pacientes con PC. El análisis instrumentado de la marcha facilita a los médicos el análisis de muchos patrones de marcha al revisar críticamente la cinemática, la cinética y las curvas EMG de la pelvis y las articulaciones de la cadera, la rodilla y el tobillo. Luego, los médicos pueden usar medidas cuantitativas para describir y comparar con precisión la información de cada paciente con individuos normales de edad con desarrollo típico, lo que ayuda a los profesionales a determinar la etiología de las anomalías de la marcha y recomendar intervenciones que puedan ayudar mejor a este grupo de pacientes difíciles.

Frank Chang, MD, es director médico del Centro de Análisis de la Marcha y el Movimiento (CGMA) del Hospital Infantil de Colorado y profesor de cirugía ortopédica y medicina de rehabilitación de la Universidad de Colorado, ambos en Denver. Jason Rhodes, MD, MS, es cirujano ortopédico del CGMA y del Departamento de Ortopedia del Hospital Infantil de Colorado y profesor asistente en la Universidad de Colorado, Denver. Katherine Davies, licenciada en Derecho, es asistente de investigación sénior en el CGMA del Hospital Infantil de Colorado. James Carollo, PhD, PE, es director del CGMA en Children’s Hospital Colorado y profesor asociado de los departamentos de medicina física y rehabilitación y ortopedia de la Universidad de Colorado, Denver.

1. Rosenbaum P, Paneth N, Leviton A, et al. Un informe: la definición y clasificación de la parálisis cerebral Abril de 2006. Dev Med Child Neurol Suppl 2007; 109: 8-14.

2. Carollo JJ, Matthews D. The assessment of human gait, motion, and motor function. In: Alexander M, Matthews D, eds. Rehabilitación pediátrica: Principios y práctica. Nueva York: DemosMedical; 2009:461-491.

3. Formulario de Solicitud de Acreditación de Laboratorio de Movimiento Clínico y Criterios de Revisión. Sitio web de la Comisión para la Acreditación de Laboratorios de Movimiento. http://www.cmlainc.org/Portal.html. Consultado el 3 de agosto de 2011.

4. Declaración de Posición: Análisis de la Marcha en la Parálisis Cerebral. Sitio web de la Sociedad de Análisis de la Marcha y el Movimiento Clínico. http://www.gcmas.org/node/93. Consultado el 3 de agosto de 2011.

5. Palisano R, Rosenbaum P, Walters S, et al. Desarrollo y confiabilidad de un sistema para clasificar la función motora gruesa en niños con parálisis cerebral. Dev Med Child Neurol 1997; 39 (4): 214-223.

6. Sutherland DH, Davids JR. Anomalías comunes de la marcha de la rodilla en parálisis cerebral. Clin Orthop Relat Res 1993; (288): 139-147.

7. Wren TA, Rethlefsen S, Kay RM. Prevalencia de anomalías específicas de la marcha en niños con parálisis cerebral: influencia del subtipo de parálisis cerebral, edad y cirugía previa. J Pediatr Orthop 2005; 25 (1): 79-83.

8. Perry J. Transferencia del recto femoral distal. Dev Med Child Neurol 1987; 29 (2): 153-158.

9. Waters RL, Garland DE, Perry J, et al. Marcha rígida en hemiplejía: corrección quirúrgica. J Bone Joint Surg Am 1979; 61 (6A): 927-933.

10. Chambers H, Lauer A, Kaufman K, et al. Predicción del resultado después de la cirugía del recto femoral en la parálisis cerebral: el papel de la costracción del recto femoral y el vasto lateral. J Pediatr Orthop 1998; 18 (6): 703-711.

11. Perry J. Análisis de la marcha: Función normal y patológica. 1st ed. Thorofare, Nueva Jersey: Slack Inc.; 1992.

12. Riewald SA, Delp SL. La acción del músculo recto femoral tras la transferencia del tendón distal: ¿genera momento de flexión de rodilla? Dev Med Child Neurol 1997; 39 (2): 99-105.

13. Kay RM, Rethlefsen SA, Kelly JP, Wren TA. Valor predictivo de la prueba de Duncan-Ely en la transferencia del recto femoral distal. J Pediatr Orthop 2004; 24 (1): 59-62.

14. Muthusamy K, Seidl AJ, Friesen RM, et al. Transferencia del recto femoral en niños con parálisis cerebral: evaluación del sitio de transferencia e indicadores preoperatorios. J Pediatr Orthop 2008; 28 (6): 674-678.

15. Rodda J, Graham HK. Clasificación de los patrones de marcha en hemiplejía espástica y diplejía espástica: una base para un algoritmo de manejo. Eur J Neurol 2001; 8 (Suppl 5): 98-108.

16. Epps CH, Bowen JR, eds. Complicaciones en cirugía ortopédica pediátrica. Filadelfia: Lippincott; 1995.

17. Goldstein M, Harper DC. Manejo de la parálisis cerebral: marcha equina. Dev Med Child Neurol 2001; 43 (8): 563-569.

18. Chang FM, Seidl AJ, Muthusamy K, et al. Efectividad del análisis instrumentado de la marcha en niños con parálisis cerebral-comparación de resultados. J Pediatr Orthop 2006; 26 (5): 612-616.

19. Cook RE, Schneider I, Hazlewood ME, et al. El análisis de la marcha altera la toma de decisiones en la parálisis cerebral. J Pediatr Orthop 2003; 23 (3): 292-295.

20. DeLuca PA, Davis RB 3rd, Ounpuu S, et al. Alteraciones en la toma de decisiones quirúrgicas en pacientes con parálisis cerebral basadas en el análisis tridimensional de la marcha. J Pediatr Orthop 1997; 17 (5): 608-614.

21. Kay RM, Dennis S, Rethlefsen S, et al. El efecto del análisis de la marcha preoperatoria en la toma de decisiones ortopédicas. Clin Orthop Relat Res 2000; (372): 217-222.

22. Lofterod B, Terjesen T, Skaaet I, et al. El análisis de la marcha preoperatoria tiene un efecto sustancial en la toma de decisiones ortopédicas en niños con parálisis cerebral: comparación entre la evaluación clínica y el análisis de la marcha en 60 pacientes. Acta Orthop 2007; 78 (1): 74-80.

23. Abel MF, Damiano DL, Blanco JS, et al. Relaciones entre las deficiencias musculoesqueléticas y el estado de salud funcional en la parálisis cerebral ambulatoria. J Pediatr Orthop 2003; 23 (4): 535-541.

24. Simon Sr. Cuantificación del movimiento humano: análisis de la marcha-beneficios y limitaciones de su aplicación a problemas clínicos. J Biomech 2004; 37(12): 1869-1880.

25. Patrón de marcha de Fabry G, Liu XC, Molenaers G. en pacientes con parálisis cerebral espástica diplégica sometidos a operaciones por etapas. J Pediatr Orthop B 1999; 8 (1): 33-38.