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Programa de investigación de estudio del movimiento

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 personalizadas 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.
Ver transcripción
Fran Farley:
Cuando un niño tiene una afección que cambia el desarrollo típico y dificulta el movimiento, pueden ser necesarias técnicas de diagnóstico avanzadas para comprender completamente qué causa el problema de movimiento. El estudio del movimiento puede ayudarnos a comprender el movimiento de niños con trastornos neuromusculares, adquiridos o congénitos, y a desarrollar un plan adecuado según lo que sabemos.

Disertante 2:
Shriners Children's tiene el sistema de estudio del movimiento más grande del mundo y utiliza imágenes generadas por computadora o CGI como en las películas. Este tipo de análisis en profundidad de la marcha permite una mejor comprensión de cómo los niños caminan y se mueven, usan sus aparatos ortopédicos o ayudas para caminar y cómo podemos mejorar su capacidad para caminar. Nuestro equipo de cirujanos ortopédicos, fisioterapeutas, ortopedistas y protesistas se reúnen para discutir los resultados del análisis de la marcha y crear un plan de tratamiento personalizado para el paciente.

Disertante 2:
A partir de ahí, el equipo del Centro de análisis de movimiento (MAC) determina el mejor plan de atención médica para el niño en el futuro, incluidas recomendaciones para cirugía, fisioterapia o aparatos ortopédicos. El MAC ofrece servicios para una amplia variedad de pacientes con diagnósticos como, entre otros, parálisis cerebral, artrogriposis, pie zambo, distrofia muscular y espina bífida.

Disertante 2:
Comenzamos colocando pequeños sensores de electromiografía (EMG) inalámbricos y marcadores reflectantes en la piel de la misma manera que aplicaría una pegatina. Luego, les pedimos a nuestros pacientes que caminen con normalidad. A medida que el paciente se mueve, las 18 cámaras infrarrojas Vicon siguen sus movimientos, mientras que cuatro placas de fuerza registran las fuerzas de reacción al suelo. Esta información se traduce en un modelo computarizado 3D del paciente que camina. Nuestro sistema de cámara de captura de movimiento es capaz de detectar los movimientos de todas las articulaciones, la actividad de todos los músculos y la eficiencia general de la marcha que no se puede ver a simple vista.

Fran Farley:
Una vez que analizamos la información que recopilamos, trabajamos junto con equipo de atención de su hijo de Shriners Children's para recomendar un plan de atención médica, hacer cambios para reducir el dolor y la incomodidad y, en última instancia, permitirles hacer lo que desean de manera más fácil. A través de la comunicación regular entre nuestras sedes de MAC, compartimos información, datos y conocimientos que ayudan a todos los niños que tratamos. Una visita al Centro de estudio del movimiento de Shriners Children's puede ayudar a develar el misterio y permitir que su hijo logre sus objetivos y descubra todo su potencial.

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

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