Derechos de autor 2020 Investigación e Innovación en Ingenierías
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Aplicación de la transformada wavelet en el análisis de la estabilidad en amputados transtibiales
Corresponding Author(s) : Lely A. Luengas C.
Investigación e Innovación en Ingenierías,
Vol. 8 Núm. 1 (2020): Enero - Junio
Resumen
Objetivo: Identificar el comportamiento de la estabilidad de amputados transtibiales y examinar la relación y diferencias entre amputados y no amputados en estabilidad postural estática. El mantenimiento de la posición de bipedestación requiere de control simultáneo de postura en ambas direcciones, antero-posterior (AP) y medial-lateral (ML). Se verificó la dirección del CoP de mayor afectación. Metodología: Nueve individuos con amputación transtibial unilateral y nueve sujetos no amputados del grupo control realizaron una serie de mediciones en posición de bipedestación estática. Las métricas corporales del análisis lineal, como Excursión, Velocidad, Rango y Promedio, y análisis no lineal, como la transformada discreta de wavelet (DWT) y su energía relativa (RWE), se calcularon y compararon entre los grupos. Resultados: La prueba de U Mann-Whitney con significancia de 0.05 se utilizó para comparar las mediciones entre grupos. Las personas no amputadas exhibieron incremento regular en el balanceo postural comparadas con las personas con prótesis, la variación se presentó mayormente en la dirección antero-posterior. La concentración de energía en los niveles fue diferente entre los grupos. Conclusiones: El comportamiento de la estabilidad postural permite conocer el nivel de adaptabilidad de la prótesis; existe diferencia en la variabilidad del desplazamiento y velocidad del CoP entre los grupos; debido a la pérdida de estructuras óseas y musculares, los amputados alteran constantemente la ubicación del CoP como estrategia para mantener la estabilidad, de allí que los niveles de energía se encuentren en rangos mayores a los de no amputados.
Palabras clave
Descargar cita
Endnote/Zotero/Mendeley (RIS)BibTeX
- Dirección Contra Minas, Presidencia de la República de Colombia, Víctimas de Minas Antipersonal y Municiones sin Explosionar, 2018. Disponible: http://www.accioncontraminas.gov.co/estadisticas/Paginas/victimas-minas-antipersonal.aspx.
- L. A. Luengas C., E. Camargo Casallas, and D. Guardiola, “Modeling and simulation of prosthetic gait using a
- -D model of transtibial prosthesis”, Rev. Ciencias la Salud, vol. 16, n°. 1, pp. 82-100, 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.12804/revistas.urosario.edu.co/revsalud/a.6492.
- L. A. Luengas C., G. Sanchez, and K. Novoa, “Prosthetic alignment and biomechanical parameters in transtibial amputees due landmines” presentado en IFMBE Proceedings, October, 2017 .
- J. Andrysek, “Lower-limb prosthetic technologies in the developing world: A review of literature from 1994-2010”, Prosthet. Orthot. Int., vol. 34, n°. 4, pp. 378–98, 2010. DOI: https://doi.org/10.3109/03093646.2010.520060.
- G. Meyer and M. Ayalon, “Biomechanical aspects of dynamic stability,” Aging Ph ys Act, vol. 3, pp. 29–33, 2006. DOI: https://doi.org/10.1007/s11556-006-0006-6
- M. Sadeghisani, M. T. Karimi, and M. Kamali, “Nonlinear analysis of postural sway in subjects with below knee amputation during opened and closed eye conditions,” J. Orthop., vol. 13, pp. 152–156, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jor.2016.03.009
- M. D. Ezane, C. Lions, E. Bui Quoc, C. Milleret, and M. P. Bucci, “Spatial and temporal analyses of posture in strabismic children,” Graefe’s Arch. Clin. Exp. Ophthalmol., vol. 253, n°.10, pp. 1629–1639, 2015. doi: https://doi.org/10.1007/s00417-015-3134-8
- A. L. Hof, M. G. J. Gazendam, and W. E. Sinke, “The condition for dynamic stability,” J. Biomech., vol. 38, n°. 1, pp. 1–8, 2005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2004.03.025
- R. Cabeza-Ruiz, X. García-Massó, R. a Centeno-Prada, J. D. Beas-Jiménez, J. C. Colado, and L.-M. González, “Time and frequency analysis of the static balance in young adults with Down syndrome” Gait Posture, vol. 33, n°. 1, pp. 23–28, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2010.09.014
- L. Chiari, L. Rocchi, and A. Cappello, “Stabilometric parameters are affected by anthropometry and foot placement”, Clin. Biomech., vol. 17, n°. 9, pp. 666–677, 2002. DOI: https://doi.org/10.1016/S0268-0033(02)00107-9
- B. Kolarova, M. Janura, Z. Svoboda, and M. Elfmark, “Limits of stability in persons with transtibial amputation with respect to prosthetic alignment alterations”, Arch. Phys. Med. Rehabil., vol. 94, n°. 11, pp. 2234–2240, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apmr.2013.05.019
- L. A. Luengas C., M. Á. Gutiérrez, and G. S. Prieto, “Distribución de presión plantar en pacientes con amputación transtibial unilateral,” Rev. Cuba. Ortop. y Traumatol., vol. 32, n°. 1, pp. 1–13, 2018.
- L. A. Luengas C., M. A. Gutierrez, and E. Camargo, Alineación de prótesis y parámetros biomecánicos de pacientes amputados transtibiales. Bogota, Colombia: UD Editorial, 2017.
- D. H. Jeong, Y. Do Kim, I. U. Song, Y. A. Chung, and J. Jeong, “Wavelet energy and wavelet coherence as eeg biomarkers for the diagnosis of Parkinson’s disease-related dementia and Alzheimer’s disease”, Entropy, vol. 18, n°. 1, pp. 1–17, 2016. DOI: https://doi.org/10.3390/e18010008
- C. Junsheng, Y. Dejie, and Y. Yu, “Time–energy density analysis based on wavelet transform,” NDT E Int., vol. 38, n°. 7, pp. 569–572, 2005. doi: https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2005.02.002
- P. S. Addison The illustrated wavelet transform handbook : introductory theory and applications in science, engineering, medicine and finance. United Kingdom: CRC Press, 2016.
- J. Treleaven, R. Murison, G. Jull, N. LowChoy, and S. Brauer, “Is the method of signal analysis and test selection important for measuring standing balance in subjects with persistent whiplash?,” Gait Posture, vol. 21, n°. 4, pp. 395–402, 2005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2004.04.008
- J. Chagdes, J. Huber, M. Saletta, M. Darling-White, A. Raman, S. Rietdyk, et al. “The relationship between intermittent limit cycles and postural instability associated with Parkinson’s disease,” J. Sport Heal. Sci., vol. 5, n°. 1, pp. 14–24, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jshs.2016.01.005
- Novel, The pedar® system, 2006. Disponible: http://www.novel.de/novelcontent/pedar.
- L. A. Luengas C. y D. C. Toloza, Análisis de estabilidad en amputados transtibiales unilaterales. Colombia: UD Editorial, 2019.
Referencias
Dirección Contra Minas, Presidencia de la República de Colombia, Víctimas de Minas Antipersonal y Municiones sin Explosionar, 2018. Disponible: http://www.accioncontraminas.gov.co/estadisticas/Paginas/victimas-minas-antipersonal.aspx.
L. A. Luengas C., E. Camargo Casallas, and D. Guardiola, “Modeling and simulation of prosthetic gait using a
-D model of transtibial prosthesis”, Rev. Ciencias la Salud, vol. 16, n°. 1, pp. 82-100, 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.12804/revistas.urosario.edu.co/revsalud/a.6492.
L. A. Luengas C., G. Sanchez, and K. Novoa, “Prosthetic alignment and biomechanical parameters in transtibial amputees due landmines” presentado en IFMBE Proceedings, October, 2017 .
J. Andrysek, “Lower-limb prosthetic technologies in the developing world: A review of literature from 1994-2010”, Prosthet. Orthot. Int., vol. 34, n°. 4, pp. 378–98, 2010. DOI: https://doi.org/10.3109/03093646.2010.520060.
G. Meyer and M. Ayalon, “Biomechanical aspects of dynamic stability,” Aging Ph ys Act, vol. 3, pp. 29–33, 2006. DOI: https://doi.org/10.1007/s11556-006-0006-6
M. Sadeghisani, M. T. Karimi, and M. Kamali, “Nonlinear analysis of postural sway in subjects with below knee amputation during opened and closed eye conditions,” J. Orthop., vol. 13, pp. 152–156, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jor.2016.03.009
M. D. Ezane, C. Lions, E. Bui Quoc, C. Milleret, and M. P. Bucci, “Spatial and temporal analyses of posture in strabismic children,” Graefe’s Arch. Clin. Exp. Ophthalmol., vol. 253, n°.10, pp. 1629–1639, 2015. doi: https://doi.org/10.1007/s00417-015-3134-8
A. L. Hof, M. G. J. Gazendam, and W. E. Sinke, “The condition for dynamic stability,” J. Biomech., vol. 38, n°. 1, pp. 1–8, 2005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2004.03.025
R. Cabeza-Ruiz, X. García-Massó, R. a Centeno-Prada, J. D. Beas-Jiménez, J. C. Colado, and L.-M. González, “Time and frequency analysis of the static balance in young adults with Down syndrome” Gait Posture, vol. 33, n°. 1, pp. 23–28, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2010.09.014
L. Chiari, L. Rocchi, and A. Cappello, “Stabilometric parameters are affected by anthropometry and foot placement”, Clin. Biomech., vol. 17, n°. 9, pp. 666–677, 2002. DOI: https://doi.org/10.1016/S0268-0033(02)00107-9
B. Kolarova, M. Janura, Z. Svoboda, and M. Elfmark, “Limits of stability in persons with transtibial amputation with respect to prosthetic alignment alterations”, Arch. Phys. Med. Rehabil., vol. 94, n°. 11, pp. 2234–2240, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apmr.2013.05.019
L. A. Luengas C., M. Á. Gutiérrez, and G. S. Prieto, “Distribución de presión plantar en pacientes con amputación transtibial unilateral,” Rev. Cuba. Ortop. y Traumatol., vol. 32, n°. 1, pp. 1–13, 2018.
L. A. Luengas C., M. A. Gutierrez, and E. Camargo, Alineación de prótesis y parámetros biomecánicos de pacientes amputados transtibiales. Bogota, Colombia: UD Editorial, 2017.
D. H. Jeong, Y. Do Kim, I. U. Song, Y. A. Chung, and J. Jeong, “Wavelet energy and wavelet coherence as eeg biomarkers for the diagnosis of Parkinson’s disease-related dementia and Alzheimer’s disease”, Entropy, vol. 18, n°. 1, pp. 1–17, 2016. DOI: https://doi.org/10.3390/e18010008
C. Junsheng, Y. Dejie, and Y. Yu, “Time–energy density analysis based on wavelet transform,” NDT E Int., vol. 38, n°. 7, pp. 569–572, 2005. doi: https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2005.02.002
P. S. Addison The illustrated wavelet transform handbook : introductory theory and applications in science, engineering, medicine and finance. United Kingdom: CRC Press, 2016.
J. Treleaven, R. Murison, G. Jull, N. LowChoy, and S. Brauer, “Is the method of signal analysis and test selection important for measuring standing balance in subjects with persistent whiplash?,” Gait Posture, vol. 21, n°. 4, pp. 395–402, 2005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2004.04.008
J. Chagdes, J. Huber, M. Saletta, M. Darling-White, A. Raman, S. Rietdyk, et al. “The relationship between intermittent limit cycles and postural instability associated with Parkinson’s disease,” J. Sport Heal. Sci., vol. 5, n°. 1, pp. 14–24, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jshs.2016.01.005
Novel, The pedar® system, 2006. Disponible: http://www.novel.de/novelcontent/pedar.
L. A. Luengas C. y D. C. Toloza, Análisis de estabilidad en amputados transtibiales unilaterales. Colombia: UD Editorial, 2019.