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Programa de investigación de estudio del movimiento en Shriners Children's

Transformación del movimiento de los niños mediante la investigación de análisis del movimiento

Desde 1996, nuestros centros de análisis del movimiento (MAC) vienen recopilando datos que usamos para tratar con más eficacia a los pacientes de Shriners Children's con trastornos que afectan su movimiento.

Más recientemente, hemos ampliado el uso y la aplicación de datos de análisis del movimiento, al procesarlos y analizarlos para entender mejor las afecciones ortopédicas y neuromusculares que tratamos. Después de eliminar toda la información que podría usarse para identificar a un paciente, solemos hacer un análisis detallado, en colaboración con otras instituciones de investigación, de las interacciones entre los músculos, las articulaciones y los huesos, y estudiamos cómo estas interacciones influyen en el movimiento del niño.

Aplicamos estos datos a nuestras propias investigaciones y los compartimos con nuestros socios de investigación. Juntos desarrollaremos tratamientos más avanzados para afecciones como la escoliosis, la parálisis cerebral, la espina bífida, la distrofia muscular, la osteogénesis imperfecta (huesos de cristal) y las deformaciones de los pies. Este trabajo también nos permite crear ortopedia y prótesis personalizados para niños con estas afecciones.

Asociaciones de investigación con análisis del movimiento

El análisis del movimiento aporta técnicas de animación al entorno clínico y de investigación. Las cámaras de alta velocidad, los marcadores reflectantes en el cuerpo, las plataformas de fuerza en el suelo y los sensores musculares registran mediciones y patrones de movimiento, lo que nos permite prestar especial atención a la manera en que el niño camina, corre, balancea sus brazos, doblan o giran la cintura.

Shriners Children's se destaca a nivel internacional como líder reconocido en análisis del movimiento clínico y somos famosos por la sofisticación de las tecnologías que usamos en nuestros MAC. Esta reputación nos permite colaborar con universidades prestigiosas y sus investigadores en áreas como matemática e ingeniería biomédica.

Dos de nuestras asociaciones actuales son con Marquette University de Milwaukee, Wisconsin, y con Loyola University de Chicago, Illinois. Ambas las dirige Gerald Harris, Ph.D., director del centro de análisis del movimiento del Hospital Shriners para Niños Chicago.

Con estas asociaciones y la investigación colaborativa que realizan los investigadores y prestadores de atención médica de Shriners Children's, los datos de análisis del movimiento nos sirven de guía para desarrollar incontables tratamientos y prácticas nuevos.

Investigación del movimiento atípico de los pies

En colaboración con Marquette University, Karen Kruger, Ph.D., y Gerald Harris, Ph.D., del Hospital Shriners para Niños Chicago, han desarrollado el diagnóstico por imágenes de fluoroscopía biplanar. Es como una radiografía en tiempo real compuesta por miles de imágenes juntas, lo que genera un video tridimensional. Antes, tenían acceso a una cantidad limitada de datos de investigación, principalmente de controles, radiografías tradicionales y resonancias magnéticas. Sin embargo, con este nuevo enfoque, pueden estudiar con más eficacia áreas como las deformidades de los pies, el uso de ortopedia y los resultados quirúrgicos a largo plazo.

Incorporación de IA al proceso de investigación

Joseph Krzak, Ph.D., del Hospital Shriners para Niños Chicago, está desarrollando enfoques de aprendizaje automático para proporcionar un análisis más avanzado de los enormes volúmenes de datos provenientes de los análisis detallados del movimiento. El aprendizaje automático usa la inteligencia artificial para analizar datos, identificar patrones y tomar decisiones con intervención humana mínima. La información obtenida permitirá un rápido progreso en lo que se conoce y entiende sobre cómo enfrentar los desafíos para la movilidad que causan diversas afecciones pediátricas.

Con estas asociaciones y la investigación colaborativa que realizan los investigadores y prestadores de atención médica de Shriners Children's, los datos de análisis del movimiento nos sirven de guía para desarrollar incontables tratamientos y prácticas nuevos.

La mayoría de los hospitales no tienen laboratorios de análisis del movimiento y no se enfocan como lo hacemos nosotros en la población pediátrica. Disponemos de datos que repercutirán en el niño y le proporcionarán una mejor atención a largo plazo.
Gerald F. Harris, Ph.D., director del centro de análisis del movimiento en el Hospital Shriners para Niños Chicago

Motion Analysis at Shriners Children's

Motion analysis can help us to understand the movement of children with neuromuscular-acquired or congenital disorders and develop an appropriate plan based on what we learn.
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Fran Farley:
When a child has a condition that changes typical development and makes moving difficult, advanced diagnostic techniques may be necessary to understand fully what's causing the movement problem. Motion analysis can help us to understand the movement of children with neuromuscular-acquired or congenital disorders and develop an appropriate plan based on what we learn.

Speaker 2:
Shriners Children's has the largest motion analysis system in the world and utilizes computer-generated imagery or CGI just like in the movies. This type of in-depth gait analysis allows for a better understanding of how children walk and move, use their braces or walking aids and how we can improve their walking ability. Our team of orthopedic surgeons, physical therapists, orthotists and prosthetists meet to discuss the results of the gait analysis and create a personalized treatment plan for the patient.

Speaker 2:
From there, the MAC team determines the best plan of care going forward for the child, including recommendations for surgery, physical therapy and/or braces. The MAC provides services for a wide range of patients with diagnoses that include but are not limited to cerebral palsy, arthrogryposis, clubfoot, muscular dystrophy and spina bifida.

Speaker 2:
We start by attaching small wireless EMG sensors and reflective markers to the skin the same way you would apply a sticker. Then, we ask our patients to walk normally. As the patient moves, the 18 Vicon infrared cameras track their movements while four force plates record ground reaction forces. This information is translated into a 3D computer model of the patient walking. Our motion capture camera system is able to detect the motions of all of the joints, activity of all of the muscles and overall efficiency of walking that cannot be seen with the naked eye.

Fran Farley:
Once we analyze the information we collect, we'll partner with your child's Shriners care team to recommend a care plan, making changes that can reduce their pain or discomfort, and ultimately making it easier to do those things that are important to them. Through regular communication between our MAC locations, we share information, data and knowledge, which help all of the children we treat. A visit to the Shriners Children's Motion Analysis Center can help unravel the mystery and put your child on the path to reaching their goals and discovering their full potential.

Lograr comprender mejor el movimiento humano

La forma de caminar de una persona se conoce como patrón de marcha. Cada uno de nuestros centros de análisis del movimiento ha recogido miles de puntos de datos relacionados con los patrones de marcha y el movimiento humano. Estos datos están ayudando a los investigadores a desarrollar una comprensión general de los patrones de movimiento típicos y atípicos.

paciente femenina caminando durante prueba de análisis del movimiento

Avances en la investigación pediátrica

Apoye u obtenga más información sobre los avances en la investigación pediátrica que están ayudando a transformar la forma en que atendemos a los niños.