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Reeducación de la marcha para corredores lesionados y sanos utilizando comentarios aumentados: una revisión sistemática de la literatura

Agresta, C. and Brown, A., 2015. Gait retraining for injured and healthy runners using augmented feedback: a systematic literature review. journal of orthopaedic & sports physical therapy45(8), pp.576-584.

https://www.jospt.org/doi/10.2519/jospt.2015.5823

La retroalimentación visual y auditiva en tiempo real ha ganado popularidad en los entornos clínicos y de investigación. El tiempo de rehabilitación y la prevención de lesiones pueden mejorar cuando los médicos pueden modificar la mecánica de carrera en una población de pacientes. Esta revisión buscó determinar la eficacia de la retroalimentación visual y / o auditiva en tiempo real para modificar la cinemática y la cinética durante la marcha en marcha.

El ejercicio cardiovascular regular, como correr, tiene muchos beneficios físicos y psicológicos conocidos, incluido el control de peso, disminución de la hipertensión, disminución de la glucosa en sangre en la diabetes tipo 2 y un mejor estado de ánimo. 29 , 44 Sin embargo, correr no viene sin riesgo. Se ha informado que las tasas de lesiones en las extremidades inferiores varían del 19% al 79% en los corredores. 34 Los factores de riesgo son multifacéticos e incluyen factores externos, como un aumento alto o repentino en el kilometraje semanal, 33 y factores internos, como fuerza muscular insuficiente, longitud muscular insuficiente, 15 , 33 o mecánica anormal de carrera. 26 , 40

Múltiples estudios prospectivos han documentado la presencia de mecánicas de carrera alteradas en corredores que desarrollan lesiones en la carrera. 6 , 24 , 25 , 35 , 37 Estos hallazgos sugieren una relación causal entre la mecánica anormal de carrera y la lesión posterior. Si bien hay alguna evidencia para apoyar el modelo de tratamiento basado en la discapacidad en el tratamiento de lesiones relacionadas con la carrera, una creciente cantidad de literatura sugiere que abordar estas mecánicas de carrera alteradas puede ser un buen beneficio a largo plazo. 17 , 20 , 26Un método para modificar la mecánica de un corredor es a través de la retroalimentación visual o auditiva. Algunos estudios han investigado el efecto de proporcionar dicha retroalimentación a los corredores con dolor patelofemoral (PFP) actualmente sintomático. 4 , 27 , 41 Si bien estos estudios han documentado la mejora de la mecánica de carrera después de las sesiones de retroalimentación, lo que es más importante, también han mostrado un menor dolor y síntomas relacionados con la carrera. Estos hallazgos sugieren que el entrenamiento de retroalimentación puede ser un enfoque efectivo para tratar las lesiones de carrera. El objetivo de esta revisión fue evaluar la eficacia de la retroalimentación visual y / o auditiva en tiempo real para modificar los patrones cinemáticos y cinéticos de la marcha que se han asociado con lesiones en la carrera.

Métodos

Estrategia de búsqueda

Se realizaron búsquedas en PubMed, CINAHL y Web of Science desde 1989 hasta enero de 2015 para publicaciones revisadas por pares que investigaron el efecto del entrenamiento de retroalimentación durante la carrera. Las búsquedas se limitaron a artículos en inglés con sujetos humanos de 18 años o más. Las palabras clave y los términos de búsqueda incluyeron lo siguiente: retroalimentación, reentrenamiento de la marcha, cinemática, cinética, espacio-temporal, zancada, paso, marcha, carrera, locomoción, carga, fuerza e impacto. La secuencia con las recuperaciones de búsqueda se resume en la TABLA 1 . Para el propósito de esta revisión, “retroalimentación” se refiere a retroalimentación aumentada o extrínseca. La retroalimentación aumentada se define como información de una fuente externa, proporcionada al corredor con respecto a su desempeño individual en relación con el desempeño deseado. 31El corredor utiliza intencionalmente esta información (retroalimentación) para hacer correcciones a su marcha de carrera para lograr un parámetro de rendimiento específico. Dos revisores (CA y AB) seleccionaron de forma independiente los artículos basados ​​en títulos y resúmenes. Los estudios fueron aceptados o excluidos según los criterios de inclusión y exclusión. Después de esta primera evaluación, cada revisor recuperó de forma independiente los artículos apropiados y se realizó una pantalla de texto completo. Después de la pantalla de texto completo, los revisores discutieron hasta que se llegó a un acuerdo sobre la lista final de artículos incluidos. La FIGURA muestra un diagrama de flujo que resume el proceso de selección. En enero de 2015, se realizó una segunda búsqueda para confirmar que no se habían publicado artículos adicionales que cumplieran con los criterios de inclusión / exclusión.

Tabla 1 – Resultados de la búsqueda electrónica de bases de datos
FIGURA. Diagrama de flujo de selección de estudio.

Los criterios de inclusión y exclusión

Para ser considerados para su inclusión, los estudios debían incluir intervenciones que utilizaran entrenamiento de retroalimentación durante la carrera; para informar sobre cinemática, cinética, electromiografía muscular o variables espacio-temporales; y para centrarse en la extremidad inferior. Los estudios se excluyeron si informaban sobre intervenciones que incluían el reciclaje de la marcha sin retroalimentación sobre el desempeño de la tarea; participantes con extremidades protésicas, deficiencias neurológicas o deficiencias congénitas; retroalimentación durante tareas distintas a la ejecución; y niños o participantes menores de 18 años.

Evaluación de la calidad metodológica.

La calidad metodológica de cada estudio fue calificada independientemente por los 2 revisores utilizando una escala de 20 puntos propuesta por Burns y Miller. 3 Esta herramienta de evaluación consta de 16 ítems enfocados en el diseño del estudio, control experimental, participantes del estudio, metodología y resultados. El primer ítem, que aborda el diseño del estudio, vale 5 puntos. Cada ítem adicional vale 1 punto, para un puntaje máximo de 20. Una vez calificados, a los estudios se les asignó una calificación de calidad de alta (rango de puntaje, 14-20), media (rango de puntaje, 7-13) o baja (rango de puntaje , 1–6), según sus puntajes finales. Los artículos con desacuerdo en los puntajes de calidad entre los evaluadores fueron releídos y discutidos para llegar a un consenso.

Extracción y análisis de datos

Cada autor revisó de forma independiente los artículos y extrajo los siguientes datos: población de estudio, número de participantes en cada grupo, datos demográficos de los participantes, protocolo de intervención, método de entrega de comentarios, seguimiento, resultados y significación estadística. Debido a la heterogeneidad del diseño del estudio y las medidas de resultado, no se pudo realizar un metanálisis. El análisis de datos se centró en los parámetros de la marcha destinados a la modificación mediante la capacitación de retroalimentación. Estos parámetros incluyeron cinemática de cadera y pelvis, momentos articulares, parámetros espacio-temporales y fuerzas de reacción en el suelo.

Resultados

Selección de estudio

La búsqueda inicial de literatura arrojó un total de 974 artículos potenciales. Novecientos cincuenta y cinco artículos fueron eliminados después de seleccionar títulos y resúmenes y eliminar duplicados. Se agregaron tres artículos de las búsquedas manuales, que dejaron un total de 22 artículos que fueron leídos independientemente por los 2 revisores en cuanto a contenido y calidad. Después de leer los artículos de texto completo, se excluyeron 9 estudios por falta de enfoque en el entrenamiento de retroalimentación como una intervención o su influencia en las características de carrera. 1 , 2 , 5 , 16 , 18 , 19 , 30 , 42 , 43Se excluyó otro documento porque proporcionó datos sobre la misma población que el artículo original. 39 Finalmente, se excluyeron 2 artículos por características y protocolo de los participantes mal definidos. 10 , 21 Por lo tanto, un total de 10 artículos se consideraron apropiados y se incluyeron para su revisión. 4 , 7 – 9 , 11 – 13 , 22 , 27 , 41 En la TABLA 2 se proporciona un resumen de las características y resultados del estudio.. De los 10 estudios incluidos en esta revisión, solo 2 fueron clasificados como de alta calidad, mientras que los 8 restantes fueron de calidad media. Las puntuaciones de los elementos individuales y la puntuación de la evaluación de calidad total para cada estudio se resumen en la TABLA 3 . Todos los estudios perdieron puntos de calidad por falta de cegamiento evaluador o participante. Con solo 2 ensayos controlados aleatorios en el grupo, muchos estudios perdieron puntos de calidad para el diseño del estudio, así como por la falta de un grupo de control experimental.

Tabla 2 – Características del estudio y resultados
Tabla 3 – Calificaciones metodológicas de calidad para cada artículo.

Protocolo de reentrenamiento de retroalimentación

El cronograma de comentarios, la duración de la carrera y la duración del entrenamiento variaron entre los estudios. Cuatro de los 10 estudios utilizaron el mismo programa de retroalimentación para el entrenamiento, 4 , 8 , 27 , 41 con retroalimentación dada constantemente durante 4 sesiones, luego se retiraron gradualmente durante 4 sesiones. En estos 4 estudios, a los participantes no se les permitió correr fuera de las sesiones de reentrenamiento de la marcha. Clansey et al 7 proporcionaron 20 minutos de retroalimentación continua durante las seis sesiones de carrera de 35 minutos. Dos estudios 11 , 12usó retroalimentación de video, un metrónomo digital para aumentar la velocidad de paso y retroalimentación verbal para reducir la tendencia a golpear el talón al contacto con el suelo. Se ofreció retroalimentación verbal durante las sesiones de carrera de 25 a 30 minutos luego de una serie de ejercicios destinados a mejorar la mecánica de carrera (ver Diebal et al 12 para detalles sobre ejercicios de carrera). Messier y Cirillo 22 proporcionaron comentarios visuales y verbales concurrentes durante los minutos 1 y 10 de una sesión de entrenamiento de 20 minutos. Los 2 estudios restantes investigaron los efectos inmediatos de la retroalimentación utilizando una sola sesión de entrenamiento. 9 , 13 Crowell et al 9 utilizaron una única sesión de carrera de 30 minutos dividida en períodos de calentamiento, retroalimentación, no retroalimentación y enfriamiento. Eriksson et al.13 participantes evaluados en 11 ensayos, a la vez que proporciona retroalimentación auditiva o visual no simultánea. Los parámetros de marcha seleccionados, de forma aislada o en combinación, se seleccionaron durante cada ensayo.

Todos menos 1 7 de los 10 estudios incluyeron instrucciones de los experimentadores para una “estrategia o forma de correr” para lograr el resultado deseado, y todos menos 1 4 de los 10 estudios incorporaron información de retroalimentación visual y auditiva durante las sesiones de entrenamiento. Nueve de los 10 estudios utilizaron retroalimentación visual, 5 en forma de una representación visual de la métrica para cambiar, 7 – 9 , 13 , 27 1 con un espejo de cuerpo entero, 41 y 3 con video del participante. 11 , 12 , 22

Variables de resultado

Noehren et al 27 demostraron una reducción general significativa en el ángulo máximo de aducción de cadera (HADD) y la caída pélvica contralateral máxima después del entrenamiento de retroalimentación en corredores con PFP. Aunque no fue estadísticamente significativo, la rotación interna máxima de la cadera también se redujo. Las modificaciones para HADD y caída pélvica contralateral persistieron en el seguimiento de 1 mes. Además, en corredores con PFP, Willy et al 41 encontraron reducciones significativas en el pico de HADD en la fase de postura, caída pélvica contralateral máxima y rotación interna máxima de la cadera después del entrenamiento de retroalimentación espejo. Solo los cambios en HADD se mantuvieron significativos en el seguimiento de 1 mes.

Después de 6 semanas de entrenamiento para aumentar la velocidad de paso y cambiar a un patrón de golpe en el antepié, los corredores con síndrome de compartimiento de esfuerzo crónico (CECS) aumentaron significativamente la frecuencia de paso, disminuyeron la longitud del paso y redujeron las fuerzas de reacción en tierra (GRF). 11 , 12 Después de 8 sesiones de entrenamiento de retroalimentación, Cheung y Davis 4 demostraron reducciones en GRF que se mantuvieron en el seguimiento de 3 meses. Durante una única sesión de retroalimentación, los 5 participantes en el estudio Crowell et al 9 pudieron hacer reducciones considerables en la magnitud de los GRF. En un estudio similar realizado por Crowell y Davis, se redujeron 8 GRF después del entrenamiento de retroalimentación, y estos cambios persistieron en el seguimiento de 1 mes. Del mismo modo, Clansey et al.7 también informaron una reducción en la magnitud de los GRF después del entrenamiento; sin embargo, todas las medidas volvieron a los valores basales en el seguimiento de 1 mes. Además, Clansey et al 7 encontraron diferencias significativas en el ángulo de impacto del tobillo y el pie después de que los corredores recibieron retroalimentación visual y auditiva centrándose en la aceleración máxima de la tibia, con los corredores demostrando una posición más flexionada del tobillo plantar durante la postura temprana.

Después de 5 semanas de entrenamiento de retroalimentación dirigido a mecánicos de carrera, Messier y Cirillo 22 descubrieron que los corredores respondieron favorablemente a las modificaciones deseadas establecidas por los investigadores. Estas modificaciones incluyeron una posición significativamente más dorsiflexionada del tobillo durante la postura temprana ( P <.01), así como una mayor flexión de la rodilla durante la fase de soporte ( P <.001). Sin embargo, contrariamente a la intención del entrenamiento de retroalimentación, los corredores también exhibieron un mayor desplazamiento vertical del centro de masa ( P <.01) en comparación con los participantes de control.

En el estudio de Eriksson et al., 13 corredores de distancia bien entrenados pudieron manipular inmediatamente su mecánica de carrera en al menos el 10% de sus medidas de referencia. Sin embargo, estos corredores no pudieron usar una combinación específica de frecuencia de paso y desplazamiento vertical para lograr una potencia de salida predeterminada. Una reducción en la frecuencia de paso causó un gran aumento en el desplazamiento vertical cuando se proporcionó retroalimentación visual. Este efecto no se observó con la retroalimentación auditiva. En este estudio, cuando se les dio la opción, la mayoría de los corredores optaron por ajustar el centro vertical de desplazamiento de masa en lugar de la frecuencia de paso para lograr la potencia deseada.

Discusión

Esta revisión sistemática sintetiza la evidencia actual sobre la eficacia y utilidad de la retroalimentación aumentada durante la ejecución. Los resultados demuestran la necesidad de un diseño de investigación más riguroso y de mayor calidad en futuros estudios.

Comentarios para variables cinéticas

Hubo consenso en la literatura de que el uso de retroalimentación aumentada es eficaz para reducir la magnitud de los GRF, incluida la tasa de carga instantánea vertical, la tasa de carga promedio vertical y el pico de impacto vertical. Las altas tasas de carga vertical y los picos de impacto se han medido en cohortes de corredores con lesiones por correr en exceso, como fracturas por estrés tibial, fascitis plantar y síndrome de estrés tibial medial. 23 , 28 Si los médicos pueden utilizar la retroalimentación para disminuir las tasas de carga y las fuerzas de impacto experimentadas por la extremidad inferior, esta intervención puede ayudar a prevenir la aparición o recurrencia de tales lesiones. Esta revisión sistemática incluyó 7 artículos 4 , 7 – 9 , 11 ,12 , 27 que examinaron GRF durante la carrera, solo 3 de los cuales examinaron una población lesionada. 4 , 11 , 12 Los 3 estudios 4 , 11 , 12 proporcionaron comentarios en un intento de alterar el patrón de huelga. En su serie de casos, Cheung y Davis 4examinó el pico de impacto vertical, la tasa de carga promedio vertical y la tasa de carga instantánea vertical después de proporcionar retroalimentación para eliminar el patrón de golpe del talón demostrado por los corredores con PFP. Los participantes pudieron modificar su patrón de marcha y reducir el pico de impacto vertical y las tasas de carga. Aunque se trataba de una serie de casos con solo 3 corredores, los hallazgos del estudio se mantuvieron todos después de un seguimiento de 3 meses. Ambos estudios centrados en corredores con CECS 11 , 12 utilizaron una combinación de ejercicios de carrera, manipulación de velocidad de paso y retroalimentación verbal para fomentar un patrón de golpe en el antepié. Los participantes tuvieron éxito en la modificación de su técnica de carrera y redujeron significativamente el GRF vertical máximo y el impulso.

Comentarios para variables cinemáticas

Cuatro estudios 13 , 22 , 27 , 41 de calidad alta o media evaluaron los efectos de la retroalimentación en tiempo real sobre las variables cinemáticas. Entre estos estudios, hubo acuerdo en que la retroalimentación auditiva y / o visual, independientemente del método de entrega, fue efectiva para modificar los patrones de movimiento de las extremidades inferiores que se han asociado con lesiones relacionadas con la carrera. 24 , 25 , 32 , 38 Dos estudios que examinan los efectos de la retroalimentación en tiempo real sobre los cambios cinemáticos en la pelvis y / o la cadera 27 , 41En los corredores con PFP se utilizó un diseño de retroalimentación atenuada, que proporciona a los corredores retroalimentación visual con respecto a su ángulo HADD de fase de apoyo. Además, Willy et al 41 proporcionaron a los corredores retroalimentación verbal para modificar su posición de la extremidad inferior. Ambos estudios observaron mejoras en la mecánica de la cadera y la pelvis después de la retroalimentación.

Algunos estudios prospectivos han identificado mayor HADD en fase de postura y rotación interna de la cadera en corredores con PFP 25 o síndrome de banda iliotibial. 14 , 24 Los resultados de estos estudios prospectivos sugirieron que la mecánica de carrera anormal podría desempeñar un papel en el desarrollo de PFP y el síndrome de la banda iliotibial. Por lo tanto, la retroalimentación en tiempo real en corredores con PFP es una intervención potencialmente prometedora para la implementación clínica. Los estudios futuros también deberían considerar abordar la eficacia de la retroalimentación en tiempo real en corredores con síndrome de banda iliotibial.

Un estudio de calidad media 13 y un estudio de alta calidad 22 examinaron los efectos de la retroalimentación sobre modificaciones cinemáticas no específicas de la cadera o la pelvis. En sus estudios, Messier y Cirillo 22 y Eriksson et al 13 encontraron que la retroalimentación verbal y visual proporcionada a los corredores tuvo un efecto significativo en sus modificaciones cinemáticas y cinéticas deseadas.

Implementación Clínica

El propósito de esta revisión sistemática no fue establecer si puede existir un método superior de retroalimentación, sino determinar la eficacia del entrenamiento de retroalimentación en una población en ejecución. Como tal, en esta revisión, no se identificó claramente ningún modo de entrega de retroalimentación que superara a otro. Sin embargo, en una población clínica, la viabilidad puede ser tan significativa como la eficacia. Pocas clínicas tienen acceso a la tecnología necesaria adecuada para capturar datos cinemáticos o cinéticos tridimensionales en sus pacientes. Además, debido a la velocidad del movimiento de las extremidades durante la carrera, la retroalimentación verbal en tiempo real que responde a las modificaciones en la mecánica de la carrera puede ser todo un desafío para los médicos. Sin embargo, esta revisión identificó 2 métodos de provisión de retroalimentación visual que son factibles y efectivos para uso clínico. Tres estudios 1112 , 22 utilizaron una cámara de video estándar con la imagen proyectada en un monitor o computadora portátil para proporcionar a los corredores comentarios visuales. Esta retroalimentación visual, junto con las señales verbales escritas, fue efectiva para modificar variables cinemáticas seleccionadas. Este diseño de estudio es quizás el más factible en un entorno clínico. Willy y colegas 41examinó otro modo de retroalimentación visual que podría implementarse fácilmente en un entorno clínico. Los autores encontraron que un espejo colocado frente al corredor para proporcionar retroalimentación visual durante una carrera en la cinta fue eficaz para modificar la cinemática seleccionada de cadera y pelvis en corredores con PFP. Aunque efectivo y factible, este estudio examinó solo la cinemática de la cadera y la pelvis del plano frontal. Se deben considerar investigaciones adicionales sobre la aplicación de este enfoque para abordar las modificaciones cinemáticas del pie / tobillo o rodilla. Además, la retroalimentación visual en el plano sagital no es factible con este diseño y sigue siendo una limitación en la aplicabilidad de esta técnica de retroalimentación.

Una limitación adicional y persistente para la aplicación de la retroalimentación en un entorno clínico es identificar a aquellos pacientes que se beneficiarían de la retroalimentación visual o verbal y los parámetros de retroalimentación para dichos pacientes. Siete de los estudios incluidos en esta revisión 4 , 7 , 8 , 11 , 12 , 27 , 41utilizó análisis de movimiento en 3-D, una cinta de correr instrumentada o sensores de pie en el zapato para detectar la participación o evaluar variables que ilustran la técnica de carrera. Este tipo de cribado es poco frecuente en un entorno clínico. Además, aunque los médicos pueden examinar visualmente a los pacientes para detectar la presencia de cinemáticas anormales utilizando un análisis de video bidimensional, el cribado de cinética anormal de los pacientes es considerablemente más difícil. Un estudio reciente de Wille y colegas 36sugiere que ciertas variables cinemáticas bidimensionales pueden proporcionar información sobre los patrones de carga durante la ejecución. Estas variables se pueden recopilar utilizando una sola cámara de video, que a menudo está disponible en un entorno clínico. Es necesaria una mayor exploración en esta área para una aplicación clínica precisa de la retroalimentación visual o auditiva en tiempo real.

Frecuencia de retroalimentación

Hubo una enorme cantidad de diversidad en la literatura con respecto a la frecuencia de retroalimentación y el número de sesiones de retroalimentación. Con toda esta variabilidad, no había una indicación clara de que un formato específico de retroalimentación fuera superior a otro, ya que todos los diseños de los estudios parecían ser efectivos para modificar positivamente las variables cinemáticas y cinéticas. Sin embargo, se demostraron resultados superiores cuando los corredores recibieron múltiples sesiones de retroalimentación. 4 , 7 , 8 , 22 , 27 , 41

Limitaciones de la investigación actual y direcciones futuras

Una clara limitación de los estudios incluidos es la falta de diversidad diagnóstica entre los participantes del estudio. Cinco estudios examinaron los efectos de la retroalimentación en tiempo real en corredores lesionados. 4 , 11 , 12 , 27 , 41 Los 5 estudios restantes 7 – 9 , 13 , 22examinó los efectos de la retroalimentación en corredores sanos. Si bien el uso de la biorretroalimentación en poblaciones de corredores sanos demuestra la viabilidad clínica de esta intervención, potencialmente con fines de prevención, no hay evidencia de que el logro de las modificaciones biomecánicas buscadas durante el entrenamiento de retroalimentación afecte positivamente el dolor y los resultados funcionales en una población lesionada fuera de aquellos con PFP o CECS. Se necesitan estudios futuros para observar una gama más amplia de diagnósticos y su respuesta a la retroalimentación auditiva o visual en tiempo real.

Una segunda limitación de los estudios incluidos se refiere a la implementación de retroalimentación auditiva y visual concurrente. Solo 1 estudio 13 separó la retroalimentación auditiva de la visual. Los resultados del estudio sugirieron que los corredores respondieron más favorablemente a la retroalimentación auditiva; sin embargo, el orden de entrega de retroalimentación auditiva y visual no fue aleatorio, lo que limita la fuerza de cualquier conclusión. Es necesario que los estudios futuros separen la retroalimentación visual, la retroalimentación auditiva y el “coaching” para establecer qué enfoque o combinación de enfoques es más efectivo.

Conclusión

Consistentemente, los estudios de calidad media a alta respaldaron la eficacia de la retroalimentación visual o auditiva en tiempo real para modificar lo que se consideraba una mecánica de extremidades inferiores menos que óptima en una población en ejecución. No se pueden sacar conclusiones sobre el mejor tipo de retroalimentación o diseño de retroalimentación, ni se pueden hacer recomendaciones sobre qué población de pacientes respondería mejor a la retroalimentación en tiempo real.

Puntos clave

Recomendaciones

La retroalimentación visual y auditiva en tiempo real es efectiva para modificar la mecánica de carrera en corredores saludables y corredores con PFP y CECS.

Trascendencia

Los médicos deben considerar el uso de retroalimentación visual y auditiva en tiempo real en el tratamiento de corredores con PFP que se presentan con desviaciones cinemáticas de cadera y pelvis en el plano frontal.

Precaución

No se pueden hacer recomendaciones con respecto a la implementación de comentarios en tiempo real en corredores lesionados, aparte de aquellos con PFP y CECS. Además, no se pueden hacer recomendaciones con respecto a la elección preferencial del modo de retroalimentación o la entrega.