Introducción

El examen del apoyo de los pies delpaciente en bipedestación es relativa-mente simple. Se basa en el análisis delas huellas plantares. Obtenidas dediversas maneras (hojas de papel entin-tadas, podoscopio, etc.), estas huellasponen de relieve la repartición cualita-tiva de las fuerzas en el apoyo plantar.Este enfoque estático permite clasificarlos pies en diferentes categorías y con-diciona los diagnósticos y tratamientos.En posición erguida, no obstante, lacarga se limita al peso corporal y sereparte entre los dos pies. La relaciónfuerza / superficie de apoyo (presión)es relativamente constante y favorable(presión débil). La realidad de la mar-cha es completamente diferente. Lafuerza y la superficie varían sin cesar.Durante el momento principal de lafase de apoyo, el sujeto reposa sobre unsolo pie e incluso, cuando levanta el

talón, sobre la parte delantera de unsolo pie. La carga supera ampliamenteel peso corporal y genera presionesplantares mucho más elevadas, quepueden llegar a ser peligrosas. Lapodoscopia electrónica permite cuanti-ficar estas presiones y seguir su evolu-ción durante la marcha. Los progresosde la electrónica y de la informáticahan hecho posible este análisis en la clí-nica cotidiana.

Reseña histórica

Los primeros análisis dinámicos delcontacto entre el pie y el suelo seremontan a finales del siglo pasado. En1872, Carlet utilizaba un plano de mar-cha circular con un instrumento demedida neumático en el centro, sujeto alos zapatos del paciente por medio detubos de caucho. El zapato de Carletcontaba con dos cámaras neumáticasbajo la suela. Marey modificó el apara-to de Carlet, lo volvió transportable yutilizó únicamente una cámara bajo elzapato. Elftman empleó una lámina decaucho provista de promontorios pira-midales en la cara inferior, que reposasobre una placa de vidrio. Una cámara

situada bajo la placa registra las modi-ficaciones del caucho en el momento enque el pie se apoya. Schwartz y Heathmodificaron la suela de Carlet y Mareyañadiendo cámaras bajo el talón, laquinta cabeza metatarsiana y el dedogordo. En 1947, utilizaron por primeravez pequeños transductores de presiónadheridos a la planta del pie.

Sistemas de análisis delas presiones plantares

PLATAFORMAS DE FUERZA

Utilizadas sobre todo por Grundy et al,Burny et al, Olivari et al. Dotadas deextensómetros o de cuarzos piezoeléc-tricos fijados a una placa rígida sobre lacual marcha el paciente, miden los trescomponentes de la fuerza y los mo-mentos. Estas plataformas han permiti-do a Cavanagh y Lafortune analizar lacarrera. Los platos de fuerza no midenlas presiones regionales.

PEDOBARÓGRAFO

El análisis de las presiones gracias a lareflexión de la luz se debe a Chodera y

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26-1

61-A

-13

Podoscopia electrónica

M Libotte

Resumen. – La podoscopia electrónica mide los parámetros de apoyo del pie durante la marcha.Tras una breve reseña histórica, se presentan los diferentes equipos, las variables principales ylas indicaciones, dedicando un apartado especial al pie diabético. La crítica se centra en la uti-lización de datos y las competencias del examinador. La conclusión subraya el aporte decisivodel examen en el análisis de la marcha normal y patológica.© 2001, Editions Scientifiques et Médicales Elsevier SAS, París. Todos los derechos reservados.

Marc Libotte : Professeur agrégé de l’enseignement supérieur,adjoint au département d’orthopédie-traumatologie, centrehospitalier Etterbeek-Ixelles, rue J Paquot 63, 1050 Bruxelles,Belgique.

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Lord. Estos principios han sido perfec-cionados por Betts et al. El materialconsta de una lámina de plástico, unaplaca de vidrio transparente iluminadaen los bordes, una cámara de vídeo yun micro ordenador. La lámina de plás-tico presenta protuberancias que seaplastan contra el vidrio al ejercerseuna presión. La refracción de la luzentre las paredes del vidrio se inte-rrumpe en el punto de contacto con elplástico. La luz difusa que parte de estepunto y su intensidad dependen de lasuperficie del contacto puntual plásti-co/vidrio. Existe una relación directaentre la presión y la intensidad de laluz medida por la cámara.

CAPTORES Y MATRICES DE CAPTORES DE PRESIÓN

Se han desarrollado diversos dispositi-vos para medir las variaciones de fuer-za en sectores determinados de la zonadel apoyo. Arcan y Brull y más tardeCavanagh recurren al fenómeno defotoelasticidad. En la actualidad, lamayoría de los sistemas utilizan capto-res de presión. Si son lo suficientemen-te planos, los captores pueden fijarse alzapato. Baumann et al miden las pre-siones bajo el talón y el antepié de losleprosos con microcondensadores de1 mm de espesor. Un preamplificadortransforma las variaciones de capaci-dad en variaciones de voltaje. Soameset al utilizan un captor de berilio ycobre de 0,9 mm de espesor y 13 mm2

de superficie. Estas reducidas dimen-siones permiten colocar hasta 15 porpie. Los captores pueden de este modoser incluidos en mayor número en lasmatrices. Hutton y Drabble concibieronuna matriz de captores que cubre unasuperficie de 25 x 15 cm. La señal obte-nida es amplificada y enviada a unordenador. Dentro de la misma catego-ría figuran las tramas variables de capa-cidad, realizadas por Hennig y Nicol.Estas tramas constan de una capa supe-rior de placas conductoras dispuestasen filas y una capa inferior de estas mis-mas placas dispuestas en columnas.Las dos capas están separadas por unamembrana de caucho elástico. Cadaintersección forma así un condensador.Una presión ejercida sobre uno de loscaptores aumenta su capacidad y dis-minuye su resistencia a una corrientealterna. Los captores están conectados adiodos luminosos de tal manera que laintensidad de la luz emitida por éstossea proporcional a la fueza aplicada.Un cuadro de calibración permitemedir las fuerzas. Tras diez años deinvestigación, las tramas de Hennig ylos captores han sido mejorados paradar origen al sistema EMED.El captor es pues el principal determi-nante de la calidad de los diferentes sis-temas. Existen tres tipos:

— Los captores de cuarzo piezoeléctricoson los mejores. Sus ventajas son unadeformabilidad reducida, una excelen-te linealidad, una histéresis muy débil,una respuesta muy rápida, una ampliazona de sensibilidad. Sus inconvenien-tes son la ausencia de adaptación a lasuperficie de medida (superficies noplanas), el volumen, el coste elevadodel captor y del acompañamiento elec-trónico necesario. Estos captores equi-pan sobre todo los platos de fuerza;— Los captores de variación de resistencia.En este tipo de captor, la variación deresistencia eléctrica consecutiva a lamodificación de longitud de un hilometálico en el momento de la cargasirve para medir la fuerza o la presión.Por lo general, el captor debe estar fija-do sobre un soporte deformable. Lacalidad de la medida depende así tam-bién de las propiedades físicas delsoporte. Sus ventajas son la precisiónrelativamente alta, la electrónica sim-ple, las numerosas variedades de cap-tores, el precio reducido. Sus inconve-nientes son la necesidad de un soportedeformable y de una temperatura cons-tante. Otro captor de variación de resis-tencia se inspira en el principio delmicrófono de carbón. Consta de unasuperposición de tres capas: una matrizde bandas conductoras de plata, unacapa semiconductora hecha de unamezcla de polvo de carbón y unamatriz suplementaria de bandas con-ductoras. En carga, la distancia entrelas dos matrices disminuye y modificala resistencia. El poco espesor, una altaresolución y la obtención de diversasformas de matrices por serigrafía sonlas principales ventajas. Los inconve-nientes son, por el contrario, numero-sos: linealidad aleatoria, sensibilidad alas diferencias de temperatura, histére-sis importante, falta de elasticidad, vul-nerabilidad al efecto cizalla;— Los captores de variación de capacidadconstan también de tres niveles super-puestos, pero el intermedio está hechode un elastómero de buena calidad quese comporta como un dieléctrico entrelas bandas conductoras. Los puntos deintersección de las bandas forman otrostantos condensadores. En el momentode la carga el elastómero se aplasta, lasbandas conductoras se aproximan y lacapacidad aumenta. Las modificacio-nes de corriente permiten medir lacarga. La calidad del captor dependeen gran medida de la calidad del elas-tómero. Las ventajas son una buenadefinición de la fuerza, una histéresismoderada, una sensibilidad débil a latemperatura. Es posible la obtención dematrices de poco espesor en configura-ciones múltiples mediante serigrafía. Elprincipal inconveniente es el acompa-ñamiento electrónico costoso.

POSIBILIDADES ACTUALES

Varios aparatos permiten el análisisdinámico de las presiones plantares: elpedobarógrafo, las plataformas, lasplantillas introducidas en el zapato.Con excepción del pedobarógrafo, elcaptor es el elemento determinante detodos los sistemas. El utilizador poten-cial tiene a menudo dificultades paradecidirse. Los principales criterios sonla precisión y la reproducibilidad demedidas. El precio es sin duda impor-tante, pero hay que saber que la calidaddel captor, el entorno electrónico, lasposibilidades de evolución del sistemay de los programas, así como la investi-gación y el desarrollo del material sonimprescindibles.Una buena información cualitativaobtenida por los métodos tradicionaleses mejor que las medidas cuantitativasimprecisas y poco fiables.

Realización prácticadel examen

Si se trata de una plataforma, ésta debecolocarse en un pasillo de marcha deuna longitud suficiente (5 metros apro-ximadamente), de manera que elpaciente avance sobre la plataformaalgunos pasos después de habersepuesto en marcha y algunos pasosantes de detenerse.Hay dos opciones:— la plataforma no es visible: el sujetomarcha y, sin saberlo, posa el pie sobreella;— la plataforma es visible: el sujetoconsigue, tras varios intentos, posar elpie sobre la plataforma sin alterar sumarcha natural.Varios intentos correctos son registra-dos para cada pie. Lo ideal es registrarla velocidad de la marcha o, al menos,excluir los intentos que se alejan dema-siado de la velocidad usual del pacien-te, puesto que este parámetro modificalos resultados.Si se trata de plantillas, éstas debencorresponder al número del paciente yser correctamente introducidas en loszapatos. Se recomienda utilizar siem-pre los mismos zapatos para un pacien-te dado puesto que pueden influenciarel resultado. Los intentos registradosson analizados a continuación, habi-tualmente gracias a los programassuministrados por el fabricante del sis-tema. Estos programas deben permitiruna lectura directa de las medidas (porejemplo: presión en pascal o new-ton/cm2 y no en porcentaje de la pre-sión máxima). El cálculo de los princi-pales parámetros en los sectores defini-dos del apoyo plantar (talón, antepié,etc.) debe ser posible, así como su aná-

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lisis estadístico sobre varios intentosobtenidos por el mismo paciente o porpacientes diferentes (obtención de nor-mas, estudio de una patología dada).En el caso de una plataforma, tresintentos proporcionan medios razona-blemente fiables para las principalesvariables (Hughes et al). Las plantillasproporcionan de entrada un númerosuficiente de pasos. Cada utilizadordebería elaborar normas propias alaparato que utiliza.

Principales parámetrosde apoyo

CUATRO VARIABLES PRINCIPALES

La fuerza, la presión, la superficie y laduración del apoyo proporcionan lainformación esencial y permiten calcu-lar variables complementarias. Losvalores presentados a continuaciónprovienen de un grupo de 81 pies nor-males analizados por el autor con laayuda de un sistema EMED-SF. Estasvariables han sido calculadas para sietezonas de interés sobre el apoyo plantar(fig. 1).La fuerza máxima alcanza 774 newtons(N) y depende directamente del pesodel paciente. La curva de evolución dela fuerza tiene dos picos (fig. 2).La superficie total de apoyo del pie esde 138 cm2 por término medio. Lasuperficie es máxima al 37 % de la fasede apoyo (pie plano en el suelo).La presión máxima es de 58 N/cm2. Laevolución de la presión define unacurva con dos picos (fig. 3).La fase de apoyo dura 778 milisegun-dos (ms) por término medio.

VARIABLES COMPLEMENTARIAS

Las variables principales permiten cal-cular otras. Por ejemplo, la integralfuerza-tiempo (en newton/segundo[Ns]). Esta variable corresponde a lasuperficie inscrita bajo la curva de evo-lución de la fuerza. Permite apreciar lacantidad total de carga impuesta a lasdiferentes zonas definidas previamente.Otros parámetros son: la duración delapoyo en porcentaje de la duracióntotal de apoyo; principio y fin delapoyo; el instante donde la fuerza esmáxima.

DATOS POR ZONAS

Las principales variables para las dife-rentes zonas de interés figuran en elcuadro I. El talón soporta aproximada-mente el 28 % de la carga total impues-ta al pie (integral fuerza-tiempo de 120Ns), los metatarsianos centrales cercadel 32 % (137 Ns). El dedo gordo sopor-ta él sólo cerca del 10 % de la carga(41,77 Ns).

Indicaciones del examen

El análisis dinámico de las presionesplantares concierne a diferentes secto-

res de la actividad médica y anexas: labiomecánica (análisis de la marcha,funcionamiento de las prótesis); la ciru-gía ortopédica (apreciación del funcio-namiento normal y patología del pie,impacto de los diferentes tratamien-tos); aparatos ortopédicos (concepción,control de plantillas y zapatos ortopé-dicos); la medicina deportiva (análisisy optimización de ciertos gestos depor-tivos); la reumatología y la medicinafísica (diagnóstico, control de las etapasde rehabilitación); la neurología (exa-men de la función motriz, repercusiónde los grandes síndromes neurológicossobre el equilibrio y la marcha). Estalista no es exhaustiva. El análisis de laspresiones plantares desempeña unpapel decisivo en la diabetología ymerece una mención particular.

Aplicación a la diabetes

La afección neurológica del pie en casode diabetes disminuye la sensibilidadprofunda y la sensibilidad al dolor. Laafección vascular compromete, por otraparte, la oxigenación de los tejidos. Unapercepción disminuida y la alteraciónde los procesos de cicatrización hacendel diabético un individuo muy vulne-rable a los traumatismos y microtrau-matismos responsables de una rupturatisular que conduce a una úlcera diabé-tica. Los trabajos de Stokes et al y deBoulton et al han demostrado la apari-ción preferencial de ulceraciones en laszonas donde se observan presiones ele-vadas (planta del pie, uñas de losdedos, etc.). Para Cavanagh y Ulbrecht,presiones del orden de 50 N/cm2 sonpotencialmente peligrosas y el riesgode ulceración es muy elevado por enci-ma de los 100 N/cm2. La frontera entrelo normal y lo patológico es pues muyestrecha, ya que presiones de 40 a 50N/cm2 se encuentran regularmente enlos sujetos normales. Por otra parte, eldiabético presenta a menudo presioneselevadas a nivel del pie. Varios factorescontribuyen a este fenómeno, entre loscuales se pueden citar la pérdida deelasticidad de los tejidos blandos. ParaKirch et al, una característica del piediabético es la disminución, incluso ladesaparición del apoyo de los dedos,ligado a la afección neurógena de losmúsculos intrínsecos del pie. En conse-cuencia, hay una disminución de lasuperficie de apoyo que favorece lahiperpresión de las cabezas metatarsia-nas. El análisis dinámico de las presio-nes plantares permite identificar lospacientes de riesgo y localizar las zonasde sobrecarga susceptibles de ulcerar-se. Permite de este modo adoptarmedidas preventivas antes de que apa-rezcan complicaciones.

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Kinesiterapia Podoscopia electrónica E – 26-161-A-13

P > 30.00 N/cm2

P > 22.00 N/cm2

P > 15.00 N/cm2

P > 10.00 N/cm2

P > 6.00 N/cm2

P > 3.00 N/cm2

P > 1.00 N/cm2

Umbral : 0,00 N/cm2

1 Presiones máximas de un pie derecho y zonasde interés.MO1: talón; MO2: mediopié; MO3: primeracabeza metatarsiana; MO4: segunda, tercera ycuarta cabezas metatarsianas; MO5: quintacabeza metatarsiana; MO6: dedo gordo; MO7:dedos externos; N/cm2: newton/cm2.

2 Evolución de la fuerza máxima.N: newton.

F + desviación-tipo

F – desviación-tipo

FUERZA

% fase de apoyo

New

tons

n = 81 pies

Evolución cronológica de la fuerza total

3 Evolución de la presión.N: newton.

P + desviación-tipo

P – desviación-tipo

FUERZA

% fase de apoyo

N/c

m2

n = 81 pies

Evolución cronológica de Pmax

Crítica

Las medidas dinámicas proporcionanun número considerable de informa-ciones. Esta abundancia presenta unpeligro para el observador no preveni-do, que se ve inundado por un flujo dedatos difícil de gestionar. La utilización

de un sistema de medidas dinámicasimpone así condiciones imperativaspara el examen y para aquel que lo rea-liza. El material debe ser fiable y larecolección de datos rigurosa. El exa-men debe interpretarse siempre concircunspección y ser confrontado a losdatos clínicos. El examinador debe

conocer la marcha, la biomecánica, lapatología del pie y disponer de conoci-mientos mínimos en informática. Sonnecesarios investigadores que seleccio-nen las indicaciones y realicen un grannúmero de análisis para mejorar la ges-tión de los datos. Habría también queuniformizar la recolección y la expre-

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E – 26-161-A-13 Podoscopia electrónica Kinesiterapia

Cuadro I. – Principales variables y sus valores por zonas.

Zona Variable Unidad Mínimo Máximo Media Varianza

Total Superficie cm2 105,33 190,67 138,05 448,1Total Fuerza máxima N 459 1.192 774,04 26.200Total Presión máxima N/cm2 26 109 57,98 372Total Duración del apoyo (ms) ms 578,67 1.017,3 778,12 9.183Total Duración del apoyo (%) % - - - -Total Integral fuerza-tiempo Ns 259,88 726,89 434,39 13.360

Talón Superficie cm2 26,67 49,33 35,99 35,06Talón Fuerza máxima N 286,67 764 480,69 11.090Talón Presión máxima N/cm2 20 59 32,61 68,2Talón Duración del apoyo (ms) ms 214,67 658 451,54 9.123Talón Duración del apoyo (%) % 36,3 75,18 57,72 71,61Talón Integral fuerza-tiempo Ns 48,12 236,61 119,89 1.741

Mediopié Superficie cm2 4 51 25,51 78,83Mediopié Fuerza máxima N 7,33 385,67 114,2 4.523Mediopié Presión máxima N/cm2 3 24 10,17 11,8Mediopié Duración del apoyo (ms) ms 247,33 695,33 500,69 8.379Mediopié Duración del apoyo (%) % 41,22 76,67 64,12 55,94Mediopié Integral fuerza-tiempo Ns 1,48 109,29 31,37 509,4

Meta 5 Superficie cm2 3,67 13 8 5,208Meta 5 Fuerza máxima N 12 247 60,71 1.741Meta 5 Presión máxima N/cm2 4 109 16,99 196,9Meta 5 Duración del apoyo (ms) ms 448 830,67 613,61 6.102Meta 5 Duración del apoyo (%) % 60 87,05 79,02 32,8Meta 5 Integral fuerza-tiempo Ns 1,69 92,26 20,99 235,5

Metas 2, 3, 4 Superficie cm2 17,33 39,67 26,36 29,94Metas 2, 3, 4 Fuerza máxima N 191,33 776 357,19 11.300Metas 2, 3, 4 Presión máxima N/cm2 18 89,33 37,32 245,8Metas 2, 3, 4 Duración del apoyo (ms) ms 490 868 669,55 6.757Metas 2, 3, 4 Duración del apoyo (%) % 75,67 91,62 86,1 8,127Metas 2, 3, 4 Integral fuerza-tiempo Ns 49,56 295,57 137,3 2.143

Meta 1 Superficie cm2 5 21,33 13,73 13,55Meta 1 Fuerza máxima N 16 373 161,88 5.340Meta 1 Presión máxima N/cm2 6 100 30,45 279,6Meta 1 Duración del apoyo (ms) ms 480,67 854 625,33 5.888Meta 1 Duración del apoyo (%) % 68,04 88,41 80,52 22,38Meta 1 Integral fuerza-tiempo Ns 4,38 125,08 55,49 678,9

Dedos Superficie cm2 9,33 20 14,29 6,838Dedos Fuerza máxima N 29,67 200,33 98,91 1.330Dedos Presión máxima N/cm2 10 103 28,02 168,5Dedos Duración del apoyo (ms) ms 424,67 896 616,78 7.469Dedos Duración del apoyo (%) % 61,5 92,75 79,43 46,29Dedos Integral fuerza-tiempo Ns 7,04 79,38 27,92 160,5

Dedo gordo Superficie cm2 10,33 21,33 15,65 5,785Dedo gordo Fuerza máxima N 41 350,33 159,16 3.392Dedo gordo Presión máxima N/cm2 13 92 41,83 337,7Dedo gordo Duración del apoyo (ms) ms 396,67 896 602,95 9.838Dedo gordo Duración del apoyo (%) % 59,3 92,75 77,47 66,33Dedo gordo Integral fuerza-tiempo Ns 11,68 102,99 41,77 277,9

ms: milisegundos; %: porcentaje.

sión de los resultados, de manera quefuesen eliminadas las disparidadesrelacionadas con el material y los pro-gramas, facilitando el intercambio deinformaciones.

Conclusión

Los factores que determinan la carga sonla fuerza impuesta al pie, la superficie dis-ponible, la presión y la duración delapoyo. Estas variables son ineludibles ysu combinación, más o menos afortunada,condiciona toda la mecánica, normal opatológica, del pie. Las tres primeras setienen a menudo en cuenta. La fuerza,

directamente ligada al peso, es el paráme-tro más evidente. La superficie de apoyodisminuye a la mitad cuando se levanta eltalón. El aporte de superficie proporciona-do por los dedos es entonces determinan-te para limitar la presión y depende direc-tamente de la eficacia del aparato muscu-lar. La duración de la aplicación de lacarga es, por el contrario, raramente con-siderada. Este parámetro es sin embargodeterminante. Las variables que lo tienenen cuenta, como la integral fuerza-tiem-po, son las que presentan mayor interés.Los sujetos cuya duración del apoyo supe-ra con creces el segundo, imponen a su pieuna carga muy superior a la que impone,por ejemplo, un saltador aunque las pre-

siones máximas registradas en los doscasos difieran sensiblemente. El estudiode estos parámetros en los diferentes esta-dios del paso y en las diferentes zonas deapoyo debería llevar a un conocimientomás profundo de los mecanismos de com-pensación que permitan mantener lastensiones mecánicas a un nivel tolerablepara los tejidos. La instalación progresivay armoniosa de la carga, con picos máxi-mos estrictamente limitados en el tiempoy próximos a las condiciones óptimas deapoyo, pone de manifiesto, en el curso dela marcha normal, una adecuación cons-tante pero precaria entre la fuerza, suduración de aplicación y la superficiesobre la cual se ejerce.

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Bibliografía

Cualquier referencia a este artículo debe incluir la mención del artículo original: Libotte M. Podoscopie électronique. Encycl Méd Chir (Editions Scientifiques et Médicales Elsevier SAS, Paris, tous droitsréservés), Podologie, 27-030-A-15, Kinésithérapie-Médecine physique-Réadaptation, 26-161-A-13, 2000, 4 p.