Abstract-The lack of objective information concerned to prostheses alignment is a common phenomenon in the area. When an inadequate angular location of the transtibial prosthetic socket appears, the biomechanical parameters in the joint and the location of the center of pressure (COP) in the amputees are affected; it also affects the amputee's comfort in the standing position. The aim of this study was to investigate the effect of transtibial prosthesis malalignment on biomechanical parameters. The effects of transtibial prosthesis alignment on biomechanical parameters were measured in terms of lower limb angles and the location of the center of pressure (COP) when the subject is in the static standing position. Amputees who were regularly attending in the Hospital Militar Central, Bogotá, Colombia, were invited to participate in this study. Seven subjects with transtibial amputation were recruited from the community.Seven insertion alignment conditions were measured in each of the 6 participants of the study, whereas participant seven (7) only six conditions were located, for a total number of 144 tests. The socket angle, the joint angles and the COP were recorded in computer files. The statistical analysis of the measurements showed variation intra and inter subjects. All angle perturbations revealed statistically significant differences on joint angles and the COP compared to the nominal alignment. The sagittal angle perturbations of the socket led to statistically significant changes in the antero-posterior direction of COP and the joint angles. Therefore, malalignment affected the lower limb angles and the location of the center of pressure (COP) in amputees with transtibial prostheses.

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La amputación transtibial provoca una disminución de la información somatosensorial disponible para el sistema nervioso central, esta pérdida muscular y fisiológica que involucra la articulación del tobillo reduce la fuerza muscular de las piernas, lo que afecta la capacidad de equilibrio y la movilidad de quien la sufre, al presentarse bajo uso de las extremidades inferiores, se provoca una hipotrofia de los músculos y el déficit en su fuerza incrementa. Adicionalmente, los sujetos con amputación transtibial deben adaptarse a la falta de la articulación fisiológica del tobillo y los músculos flexores plantares, partes indispensables para una adecuada movilidad articular, fuerza muscular y capacidad de ajuste activo de la prótesis durante la postura estática de bipedestación. Así, se observa que la reducción de la fuerza muscular está asociada con la disminución del equilibrio. El objetivo de la investigación fue analizar el Centro de Presión (cop) para conocer el comportamiento de la estabilidad en una muestra que consistía de sujetos amputados. Se estudió el análisis armónico de señales de la estabilidad en personas amputadas transtibialmente y usuarios de prótesis, esto con el fin de conocer el comportamiento del centro de presión en dicho conjunto de gente. Dos grupos, cada uno de nueve individuos, fueron analizados: un grupo control de no amputados y un grupo de amputados. Se empleó el periodograma vía método de Welch para hallar las componentes frecuenciales propias del centro de presión bajo cada pie con el fin de caracterizarlas y permitir su detección, y así poder entender las diferencias existentes entre los grupos estudiados. En el presente trabajo se muestra el análisis armónico de la señal no estacionaria, y se argumenta que esta es una ayuda considerable en el análisis de la estabilidad. Los resultados indican que la amputación incide en la Densidad Espectral de Potencia (dep), ya que existe diferencia entre las frecuencias del lado amputado y el no amputado (mayor oscilación en el lado amputado, eje antero-posterior); igual situación se presenta entre los dos grupos evaluados (mayor potencia en los amputados en todas las condiciones de la prueba).

El uso de prótesis es uno de los métodos de rehabilitación más utilizados por personas con amputación. En el caso de un amputado transtibial se hace uso de prótesis transtibial. Para lograr el adecuado ajuste entre la prótesis y la persona, se realiza la alineación de la prótesis, esto permitirá al sujeto amputado tener estabilidad, confort, adecuada distribución de fuerzas y momentos, igualdad ipsi y contralateral, entre otros. La alineación estática tiende a ser subjetiva, es realizada de forma observacional por personal experto en el tema. La presente investigación muestra una propuesta para realizar la alineación estática de forma objetiva, toma como base la distribución de presión sobre la superficie plantar y la ubicación del Centro de Presión (COP). Con el uso de sistemas de aprendizaje de máquina, como la máquina de soporte vectorial (SVM), y las variables biomecánicas nombradas se generó una herramienta computacional que da a conocer si existe alineación de la prótesis. Se obtuvo un rendimiento cercano al 100% con el modelo propuesto. Se comprueba que con el uso de recursos tecnológicos en el área de rehabilitación de amputados se puede realizar de forma objetiva la alineación estática de prótesis transtibiales

ResumenA través de la medición de presión plantar se realizan diagnósticos e investigaciones clínicas con el fin de observar el comportamiento de la presión en las diferentes zonas de la planta del pie y así poder emitir conceptos de patologías, prescribir ayudas para reducir la presión, entre otros. Existen dispositivos que permiten estas mediciones, por lo general basados en sensores de presión de tipo resistivo y capacitivo; unos pocos trabajan el procesamiento de imágenes a partir de imágenes impresas, lo cual lleva a errores en el momento de la captura de la imagen, además no entregan valores de distribución de presión plantar. Se presenta el desarrollo de PIPLAB, una plataforma baropodométrica que permite adquirir una imagen de la huella plantar y visualizar mediante un software de computador la presión que soporta la planta de los pies, dando a conocer los puntos máximos de presión bajo cada pie y la repartición de cargas entre el antepié y retropié de la persona a evaluar, asimismo, dar las mediciones cuantitativas para brindar al profesional de la salud una herramienta de valoración y seguimiento de patologías a nivel plantar.Palabras clave: baropodometría, bipedestación, podoscopía, presión plantar, procesamiento de imágenes. AbstractBaropodometric analysis is a tool to assess the dysfunctions of the feet, it may be valuable in terms of postural assessment. Plantar pressure measurement is hardly considered a powerful or meaningful diagnostic tool in clinics, medical data of plantar pressure is analyzed by professionals. These data inform the specialist on the possible pathology and define through the analysis a strategy that can correct such pathology. Devices to measurement the plantar pressure present differences in sensor technology, matrix spatial resolution, pressure range, sampling rate, calibration procedures, raw data pre-processing, this lead to significant differences in the overall accuracy of pressure measurement. Utilizing the image processing, PIPLAB was developed, this device provides a method of objectively measuring plantar pressure. Device validity was shown through comparison with commercial devices, as such, PIPLAB has utility as a measurement tool for pressure plantar.