Notas

RESTAURAR EL PODER DEL TOBILLO DESPUÉS DE AMPUTACIONES PARCIALES DEL PIE
Una amputación parcial del pie es la primera consecuencia de tratamientos fallidos o complicaciones en la cicatrización de úlceras en personas afectadas por enfermedades vasculares. Entre las intervenciones protésicas y ortopédicas más comúnmente utilizadas para las amputaciones parciales del pie se encuentran los diseños rígidos básicos donde el movimiento del tobillo, la alineación o una propulsión calculada no son posibles o no se consideran. Un enfoque protésico que abarque los efectos biomecánicos de estos elementos críticos ofrece nuevas posibilidades en el tratamiento de estas amputaciones.

LA PÉRDIDA DE EXTREMIDADES CONTINÚA creciendo alrededor del mundo. El vínculo entre la diabetes y la amputación es fuerte: el 85 por ciento de las amputaciones de miembros inferiores son el resultado de úlceras en los pies. Un gran número termina con una amputación parcial del pie, que se considera una amputación menor si la articulación anatómica del tobillo permanece intacta. Es probable que las personas que se someten a amputaciones parciales del pie hayan alterado su forma de andar antes de la amputación. Los dispositivos de ayuda para caminar y el calzado terapéutico diseñados para ayudar a curar las úlceras rebeldes afectan la generación de energía y la propulsión del tobillo. Después de la amputación, dependiendo de su nivel, muchos pacientes han perdido por completo la potencia propulsora en la extremidad afectada y la palanca del pie se ha visto seriamente afectada. Si bien la amputación ayuda a resolver la úlcera causada por la insuficiencia vascular y la infección, prevalecen las complicaciones de la nueva ulceración y la reamputación.

CAMBIOS BIOMECANICOS

Los músculos del pie largo afectados por la amputación pierden su unión al hueso, lo que resulta en un desequilibrio muscular. El músculo tríceps sural ejerce un fuerte tirón sobre el muñón a través del tendón de Aquiles, lo que conduce al desarrollo de una deformidad en equino. Cuanto más proximal es la amputación, más pierden su unión los flexores dorsales que controlan este tirón. Debido a esta posición del muñón en flexión plantar, el rango de movimiento de la articulación superior del tobillo está severamente limitado, lo que resulta en contracturas.

La eliminación de los músculos del pie largo y corto asociados con la amputación da como resultado una reducción de la fuerza muscular de los flexores dorsales y plantares. Ambos grupos de músculos son relevantes para la postura fisiológica y la marcha. Por ejemplo, los flexores plantares aseguran la activación de la palanca del antepié, mientras que los flexores dorsales aseguran que el pie se eleve durante la fase de balanceo. El alcance de esta reducción depende de cuántos músculos aún estén funcionales.

Las restricciones biomecánicas durante la postura y la marcha en pacientes con amputaciones parciales del pie se deben principalmente al acortamiento de la palanca del antepié. Si no hay amputación, la palanca del antepié es activada por los flexores plantares y permite una postura y una marcha energéticamente eficientes. Durante la marcha, se lleva a cabo una elevación fisiológica del talón, una extensión de la rodilla y una elevación del centro de gravedad del cuerpo en la posición terminal. El objetivo de un tratamiento protésico es compensar la pérdida de estructuras óseas y musculares provocada por la amputación. La base para esto es el reemplazo de las estructuras óseas extraídas con una palanca mecánica en el antepié. Si la activación fisiológica de los flexores plantares ya no es posible sin restricciones, la palanca del antepié también debe activarse mecánicamente.

REQUISITOS DE TRATAMIENTO PROTÉSICO

Dependiendo del nivel de amputación, existen diferentes requisitos biomecánicos para el tratamiento protésico. Cuanto más proximal es la amputación, más debe estabilizarse la articulación anatómica del tobillo y debe compensarse la función perdida. Una prótesis para pacientes con amputaciones parciales del pie está diseñada para restaurar la función de la palanca del antepié para reemplazar la función muscular perdida y establecer un equilibrio dinámico y estable.

Esto es importante para una postura segura y cargas elevadas o prolongadas, por ejemplo, largas distancias a pie. Para acercarse lo más posible a una marcha fisiológica, la movilidad residual en la articulación anatómica del tobillo solo debe restringirse mínimamente. Al caminar con la prótesis, deben evitarse en la medida de lo posible las fuerzas de cizallamiento sobre el muñón, y es de esperar que la posición del equino y la supinación aumenten continuamente.

LIMITACIONES DE TRATAMIENTOS PROTÉSICOS ACTUALES

Se utilizan varios diseños para manejar las amputaciones parciales del pie, incluidos los rellenos para los dedos, los enchufes de las pantuflas, los AFO y los enchufes de concha que ofrecen ventajas y desventajas. Por regla general, la extensión de la cobertura se relaciona directamente con la longitud del muñón o el nivel de amputación.

Prótesis por debajo del tobillo

Se usa un reemplazo simple del dedo del pie o del antepié si se pierde uno, varios o todos los dedos. Si la atención se centra en el uso cosmético, el reemplazo suele estar hecho de silicona. Los materiales de espuma se utilizan para compensaciones de volumen simples. Sin embargo, una compensación de volumen colocada sin apretar en el zapato causa irritación y puntos de presión en el extremo distal del muñón porque el muñón se mueve contra el reemplazo del dedo al caminar. Si se pierde el dedo gordo, también es necesaria una compensación funcional en forma de suela de fibra de carbono. Si se pierden todos los dedos de los pies, se puede utilizar un reemplazo del antepié con un eje que se extienda sobre la parte media del pie. Por lo general, está hecho de silicona y permite un ajuste firme y óptimo en el muñón. Debido a la amputación, se pierde la función de los flexores de los dedos cortos para apoyar el inicio de la fase de balanceo. Esta restricción no se puede compensar con una prótesis de dedo.

Prótesis por encima del tobillo

Para compensar la falta de función, especialmente en el caso de muñones cortos, las prótesis de pie por encima del tobillo a menudo se combinan con ortesis de fibra de carbono hechas a medida o con ortesis prefabricadas para armazón de tobillo y pie. Una ortesis de fibra de carbono estática no permite cualquier movimiento en la articulación anatómica del tobillo. Si la ortesis está equipada con una pieza de pie flexible, las fuerzas de cizallamiento actúan sobre el extremo del muñón, provocando puntos de presión. Los AFO prefabricados sin una articulación del tobillo no son ajustables y no brindan un control adecuado sobre la flexión plantar y la dorsiflexión. La falta de un punto de pivote definido en esta construcción puede desplazar el caparazón tibial de la pierna. Los AFO rígidos prefabricados pueden causar hiperextensión de la articulación de la rodilla.

Las prótesis de concha se fabrican a medida para el paciente en diferentes diseños con colgajos de cierre o acceso. Todas las construcciones estándar permiten un buen ajuste del muñón y una palanca en el antepié. La conexión rígida de la parte inferior de la pierna y el pie se utiliza para reducir las fuerzas de cizallamiento en el extremo distal del muñón. Dependiendo del rango de movimiento restante de la articulación del tobillo, la prótesis se produce de forma estática o con cierto rango de movimiento. La construcción con cierto rango de movimiento no proporciona la estabilidad necesaria. La construcción estática bloquea el movimiento en la articulación anatómica del tobillo, lo que resulta en contracturas y atrofias musculares.

NUEVAS POSIBILIDADES PARA UNA PRÓTESIS PARCIAL DEL PIE

Para adaptar de manera óptima el tratamiento protésico al paciente, se debe considerar la condición individual de los músculos y huesos del pie. Una metodología para estructurar el tratamiento protésico es clasificar varios tipos de amputación en categorías. La clasificación de las amputaciones parciales del pie tiene en cuenta la longitud de la palanca del antepié, el equilibrio muscular entre los flexores plantares y los flexores dorsales y la fuerza muscular de los flexores dorsales. Por ejemplo, si las inserciones de los flexores y extensores de los dedos cortos y largos ya no están ahí, la fuerza muscular de los flexores dorsales estará restringida a pesar del equilibrio muscular.

Desde el desarrollo de un sistema de articulación de tobillo personalizado ajustable llamado Neuro Swing por la empresa alemana Fior & Gentz en 2011, los beneficios de un componente ajustable y calculado en el tratamiento de pacientes afectados por afecciones neurológicas se han validado en la literatura publicada. A diferencia de las estructuras rígidas genéricas tradicionales con una flexibilidad poco fiable, esta articulación mecánica del tobillo y sus unidades de fuerza de disco precomprimidas que almacenan energía son el resultado de un algoritmo informático inteligente que calcula las fuerzas de carga tolerables directamente relacionadas con los datos obtenidos del paciente. El peso, la altura, el nivel de actividad, la longitud del pie, la prueba muscular manual, el rango de movimiento, la clasificación patológica de la marcha, la fatiga, las condiciones del calzado e incluso las condiciones de impermeabilidad son algunas de las piezas de información procesadas para determinar la talla del tobillo; selección de material entre dos tipos de titanio, aluminio o acero; orientación de diseño entre acceso ventral o dorsal; y rigidez de la plataforma.

Las características únicas de esta tecnología y metodología ofrecen nuevas soluciones en el tratamiento de amputaciones parciales del pie, personalizando el rango de movimiento y la fuerza de propulsión según la palanca del antepié disponible y restaurando el movimiento del tobillo.

 

GESTIÓN DE LA PALANCA DE ANTEPIE

La profesión ha sido consciente de las propiedades mecánicas de la fibra de carbono y del avance de las prótesis desde su introducción en el campo. Durante la marcha, una placa de fibra de carbono más delgada recibe carga en el contacto inicial con un pie protésico, y la respuesta de carga libera energía inmediatamente, simulando una flexión plantar pasiva y apoyando la trayectoria hasta la posición media. El usuario se mantiene estable en esta fase de marcha en posición de una sola extremidad y la carga se transfiere a las placas de fibra de carbono anteriores más gruesas; El diseño del balancín exige las propiedades mecánicas de este material que recibe la carga, comprimiendo las placas y simulando la dorsiflexión en la posición terminal. Finalmente, las placas liberan la energía almacenada definida como empuje o pre-swing y flexión plantar tardía. Los nuevos sistemas protésicos de tobillo hidráulicos e inteligentes ofrecen alternativas donde hay espacio para esto y pies de fibra de carbono. El desafío es cómo aplicar las propiedades mecánicas de la fibra de carbono cuando el tobillo aún está presente.

Una de las intervenciones por encima del tobillo más comunes para los amputados de pie parcial es un AFO de fibra de carbono en combinación con rellenos parciales de pie o prótesis de silicona. La carcasa ventral y el reposapiés extendido están destinados a reemplazar el brazo de palanca faltante para generar propulsión. Desafortunadamente, un diseño de fibra de carbono sólido monolítico no puede seleccionar de forma independiente la resistencia necesaria de acuerdo con las fases de la marcha.

El sistema de articulación del tobillo Neuro Swing utiliza unidades de fuerza de disco precomprimidas que almacenan energías intercambiables. Estas unidades cilíndricas están diseñadas para contener la energía potencial disponible en los discos cóncavos y convexos superpuestos comprimidos sin la compresión necesaria requerida para la resistencia, como ocurre en una bobina regular. Estas unidades de fuerza de disco actúan como las placas de fibra de carbono en un pie protésico: la energía representada por el par en Newtons por metro (Nm) está disponible inmediatamente una vez que se aplica una contrafuerza. Una unidad menos resistente permite la flexión plantar pasiva independientemente de la fuerza de mayor resistencia necesaria en la posición terminal. Como en un pie de fibra de carbono, esta resistencia inmediata proporciona equilibrio dinámico y estabilidad, excepto que el movimiento mecánico del tobillo mantiene este soporte sobre cualquier terreno.

Una bobina regular de extremo abierto, independientemente del tamaño o diámetro, requiere compresión para generar resistencia. La falta de precompresión, la inexistente resistencia esencial, conduce a una fluencia del resorte cuando se carga durante la postura y, debido a la falta de seguridad, a una postura y paso inestable. La ausencia de fuerzas de resistencia inmediatas hace descender el centro de gravedad del cuerpo, lo que genera una flexión excesiva de la rodilla en el lado contralateral, impide la elevación del talón y demanda más energía del usuario.

VENTAJAS FUNCIONALES DE UNA PRÓTESIS PARCIAL DEL PIE CON UNA ARTICULACIÓN DE TOBILLO AJUSTABLE Y PERSONALIZADA

Parada dinámica de dorsiflexión

Es necesario un tope de dorsiflexión para activar la palanca del antepié. La unidad de fuerza del disco precomprimida que almacena energía ventral da como resultado un equilibrio estable pero dinámico en una postura de una sola extremidad, una extensión dinámica de la rodilla en la postura media tardía y un levantamiento fisiológico del talón en la postura terminal. El tope dinámico de dorsiflexión evita la hiperextensión de la rodilla y el desplazamiento del muñón en la prótesis.


Unidad de fuerza de almacenamiento de energía variable

Los requisitos de una prótesis pueden cambiar, a veces de forma grave, durante la terapia o debido a una revisión del muñón. Cinco unidades de fuerza de almacenamiento de energía intercambiables ofrecen una resistencia de torsión independiente en los canales ventral y dorsal de la articulación del tobillo, lo que permite al protésico manipular la respuesta dinámica de acuerdo con las necesidades y circunstancias.


Alineación ajustable

Para lograr una marcha fisiológica, las relaciones de palanca de la prótesis deben ajustarse al paciente. La prótesis parcial de pie también se puede adaptar fácilmente a diferentes alturas de talón. Esto facilita el cambio de calzado.


Puntos de pivote definidos y fuerzas cortantes

Un punto de pivote mecánico definido a la altura del tobillo juega un papel esencial para la parada dinámica de dorsiflexión y, por lo tanto, la activación de la palanca del antepié. 

La congruencia entre la articulación anatómica y mecánica del tobillo y la rotación centrada evita que el caparazón tibial se mueva sobre la pierna o resbale sobre el muñón durante cargas elevadas prolongadas. 

Es fundamental reducir las fuerzas de cizallamiento en pacientes con neuropatía sensorial. Un punto de pivote definido también es un requisito previo para la flexión plantar pasiva.


Flexión plantar pasiva

La flexión plantar pasiva hace que el pie baje y es un mecanismo importante para la absorción de impactos durante la transferencia de carga. Gracias al rango de movimiento en la flexión plantar, se puede prevenir un torque excesivo en la rodilla durante la respuesta de carga. Esto permite la carga fisiológica del cuádriceps y la flexión de la rodilla. También previene la atrofia y contracturas musculares.


Rocker de talón

La flexión plantar pasiva se activa mediante la palanca del talón, que va desde el golpe del talón hasta el tobillo. Los flexores dorsales controlan el balancín del talón para evitar un aterrizaje incontrolado del pie. 

Este control muscular se pierde cuando se quitan los extensores dorsales durante la amputación. La prótesis parcial de pie ajustable dinámica permite que el talón se balancee contra la resistencia de la unidad de resorte dorsal, ya que hay un punto de pivote definido y un rango de movimiento en la flexión plantar. 

Esto puede contrarrestar el desarrollo de contracturas y apoyar la aproximación a una marcha fisiológica. La resistencia de la unidad de fuerza dorsal se puede ajustar con precisión al control muscular perdido debido a la amputación.


Rango de movimiento ajustable

Después de la cirugía o la revisión del muñón, puede ser necesaria la inmovilización temporal de la articulación anatómica del tobillo. El rango de movimiento se puede bloquear total o parcialmente. Por lo tanto, es posible una adaptación precisa al rango de movimiento de la articulación anatómica del tobillo después de la amputación.

IMPLICACIONES CLÍNICAS

La restauración de la marcha fisiológica de los individuos después de amputaciones parciales del pie y su equilibrio dinámico y estabilidad sobre cualquier terreno influye directamente en la calidad de vida de esta población. Las lecciones aprendidas aplicando ajustes personalizados, la evidencia y la investigación disponible deben ser consideradas para este tratamiento protésico. 

Deberíamos cuestionar la prescripción continua de los mismos dispositivos para personas sin amputaciones y un pivote de movimiento congruente con el tobillo para restaurar el empuje. Las complicaciones innecesarias se pueden evitar con un dispositivo planificado y ajustable.

CONCLUSIÓN

El uso y la aplicación de articulaciones de tobillo ajustables y personalizadas son relativamente nuevos en esta parte del mundo. El sistema de articulación de tobillo Neuro Swing y su metodología propuesta de selección de tobillo y unidades de fuerza de resistencia calculadas son ejemplos de cómo la investigación y las mediciones de resultados clínicos pueden influir en la aplicación de otros campos para ofrecer nuevas soluciones a nuestros pacientes.


Por Santiago J. Muñoz, CPO, FAAOP, es presidente de Equation Orthotic Technologies y especialista en educación clínica de Fior & Gentz.
Puede ser contactado en santiago@equationortech.com
Extracción The O&P Edge