Automated functional classification based on instrumented gait analysis in a pediatric subject with incomplete spinal cord injury: a methodological proposal

Abstract

Introducción

La prescripción y evaluación de órtesis tobillo pie (OTP) en pacientes pediátricos con lesión medular incompleta (LMI) continúa dependiendo de la observación clínica subjetiva, lo que limita la personalización y puede comprometer la adherencia terapéutica. Aunque el análisis de marcha instrumentado (AMI) permite obtener parámetros objetivos, no se ha integrado sistemáticamente con escalas funcionales como la Clasificación Internacional del Funcionamiento (CIF). Esta propuesta busca traducir datos biomecánicos en clasificadores funcionales automáticos, con el fin de apoyar decisiones ortésicas cuantificables, equitativas y replicables.

Objetivo

Desarrollar y validar una propuesta metodológica de clasificación funcional automatizada basada en la CIF, utilizando parámetros obtenidos por AMI para evaluar el impacto espaciotemporal del uso de una OTP rígida personalizada en un paciente pediátrico con LMI.

Metodología

Se realizó un estudio observacional de caso único, con diseño pre/post intervención. Participó un adolescente de 16 años con LMI torácica (ASIA D). Se evaluaron dos condiciones: sin órtesis (descalzo) y con OTP bilateral rígida personalizada y calzado (OTP). Se registraron datos en tramos de 10m durante 3 min con tapete instrumentado GAITRite®: velocidad, longitud de paso, doble soporte y trayectoria del centro de presión. Las variables se transformaron en desviaciones porcentuales respecto a rangos normativos, y se asignaron calificadores funcionales (0–4) conforme a dos enfoques: (1) clasificación clásica por expertos basada en la CIF y (2) Propuesta basada en IMA y consenso de especialistas (automatizada). La clase real fue definida por consenso entre dos especialistas en rehabilitación pediátrica y análisis de movimiento basado en cambios clínicamente relevantes (CCR). Se calculó exactitud y F1-macro. El análisis fue realizado en Excel® y revisado por expertos externos. Se obtuvo consentimiento y asentimiento informado y se garantizó la confidencialidad.

Resultados

Se observó una mejora funcional de moderado a leve con AFO: velocidad de marcha 38%, impulso plantar redistribuido al retropié y trayectoria COP más fisiológica. La propuesta automatizada mostró un desempeño superior (exactitud del 71% y F1-macro de 0.42) frente al enfoque clásico (exactitud del 50% y F1-macro de 0.29), con mayor consistencia intercondición y sensibilidad para detectar CCR. La solución es aplicable en contextos clínicos reales mediante tecnologías accesibles (Excel®), adaptable incluso en clínicas sin laboratorios de marcha, usando sensores portátiles o herramientas móviles. Aunque se trata de un estudio exploratorio de caso único, se realizó validación cruzada intra-sujeto y se planea escalar el modelo a estudios mayores. El desarrollo del clasificador consideró la retroalimentación de especialistas durante pruebas preliminares, y prevé etapas futuras de cocreación de una aplicación final con usuarios finales. Este enfoque estandariza la evaluación funcional y promueve la equidad, al reducir la dependencia de juicios subjetivos en poblaciones vulnerables.

Conclusiones

Esta propuesta representa una innovación metodológica que combina AMI y CIF en un modelo automatizado para cuantificar objetivamente el impacto funcional de intervenciones ortésicas en LMI pediátrica. Su factibilidad, aplicabilidad clínica y coherencia con principios de equidad e inclusión la posicionan como una herramienta prometedora para decisiones clínicas personalizadas en rehabilitación. Se recomienda validación en cohortes ampliadas y con medidas reportadas por usuarios.