Análisis dinámico de superficie corporal para la valoración funcional del LCA: una perspectiva innovadora

Deporte, Rehabilitación y autonomía personal

20 diciembre 2025.

Autor/es: Salvador Pitarch Corresa, Fermín Basso Della Vedova, Paqui Peydro De Moya, Juan López Pascual.  

Instituto de Biomecánica (IBV)

Las lesiones del Ligamento Cruzado Anterior (LCA) siguen siendo actualmente un desafío que requiere de una evaluación funcional exhaustiva para garantizar la recuperación y prevenir futuras re-lesiones. En este contexto, la tecnología de escaneado dinámico de superficie corporal (MOVE4D) emerge como una herramienta innovadora de gran valor en el análisis biomecánico. Este sistema es crucial porque permite cuantificar la morfología tridimensional del cuerpo en movimiento, ofreciendo una perspectiva única, combinando métricas morfológicas, cinemáticas y funcionales. El estudio de la morfología dinámica aporta información vital sobre variables estructurales (como la atrofia o el edema) y funcionales (la deformación del tejido blando). De esta manera, el análisis morfológico dinámico eleva la precisión de la evaluación post-LCA y guía decisiones más objetivas sobre la progresión funcional.

INTRODUCCIÓN

Las lesiones del ligamento cruzado anterior (LCA) de la rodilla actualmente se consideran una de las patologías más frecuentes tanto en el ámbito deportivo como en la población general. Son habituales en gestos que implican saltos, giros o cambios bruscos de dirección tanto en el contexto deportivo como laboral, asociados a esfuerzos físicos, desplazamientos en superficies irregulares o accidentes de trabajo.

Estas lesiones provocan habitualmente una alteración que afecta a la biomecánica de la rodilla y a la capacidad funcional de la extremidad inferior. Así, la correcta valoración y seguimiento de esta lesión son esenciales, no solo para la reincorporación deportiva, sino también para recuperar una funcionalidad adecuada en las actividades de la vida diaria o laborales.

En este sentido, no sólo basta con valorar la integridad de la reconstrucción ligamentaria. Es imprescindible la evaluación dinámica a través del patrón de movimiento, y monitorizar la musculatura para garantizar una vuelta segura, con el objetivo de reducir el riesgo de re lesiones, o la degeneración articular. Existen ejemplos en bibliografía [^1,2] que destacan cambios morfológicos y fisiológicos como la reducción de la fuerza y modificaciones del área transversal y volumen muscular… como efectos negativos a largo plazo de las lesiones de LCA.

Diversos estudios han demostrado que, tras una lesión o reconstrucción del ligamento cruzado anterior (LCA), la cinemática de la marcha puede aproximarse a un patrón prácticamente simétrico entre el miembro afectado y el contralateral, especialmente en fases avanzadas de recuperación. Sin embargo, esta recuperación aparente de la cinemática articular no implica una restauración completa de la función muscular [^3,4].

En la práctica clínica habitual el seguimiento tras una reconstrucción del LCA continúa basándose mayoritariamente en criterios temporales de estimación de la recuperación, complementados por fuerza y test funcionales, así como la biomecánica instrumental. Actualmente, en la valoración y seguimiento de la lesión de LCA utilizando tecnologías de registro del movimiento (estereofotogrametría 3D, IMUs y sistemas markerless) se obtiene información sobre la cinemática articular, pero se ven condicionados por limitaciones como el artefacto de tejidos blandos, la deriva/colocación de sensores y una exactitud que varía según la tarea y la población. Por otro lado, en la valoración muscular la electromiografía de superficie es sensible al crosstalk y a la colocación de electrodos a pesar de las guías existentes para su uso estandarizado. Todos estos factores pueden condicionar en mayor o menor medida su fiabilidad y la precisión de los análisis.

 

ESCANEADO DINÁMICO DE SUPERFICIE CORPORAL: MOVE4D, QUÉ ES Y QUÉ PROPORCIONA

Esto subraya la necesidad de disponer de metodologías y sistemas de evaluación que vayan más allá de la recogida de la actividad muscular o del estudio de la cinemática articular incorporando variables morfológicas de forma estática y dinámica en gestos funcionales.

El escaneo corporal dinámico permite visualizar y cuantificar los cambios en la geometría corporal durante el movimiento, capturando las diferencias entre las posturas estáticas y dinámicas. Esta tecnología puede revelar cómo la superficie corporal y las medidas se alteran con el movimiento, lo cual es valioso para comprender los cambios relacionados con el movimiento en la forma corporal [⁵].

El sistema de escaneado dinámico de superficie corporal MOVE4D combinado con el software de procesamiento automático permite la generación de modelos humanos digitales herméticos y homólogos. Esta malla homóloga compuesta por 50 k vértices mantiene una correspondencia unívoca durante todo el registro temporal, permitiendo así un análisis reproducible de estas métricas.

Así, el uso de MOVE4D ofrece una cuantificación directa y repetible de perímetros, áreas y volúmenes de los segmentos corporales permitiendo detectar cambios objetivos en la superficie relacionados con atrofia, edemas y actividad muscular [⁶]. De forma adicional, la información extraída a partir de la malla homóloga permite el cálculo de la cinemática articular sin uso de marcadores de forma fiable y precisa [^7,8].

MOVE4D permite de forma sencilla, rápida y automatizada obtener dichas métricas de forma estática y dinámica, en gestos o posiciones funcionales, representando una innovación diferencial.

Este tipo de tecnología, además de la obtención de la cinemática articular sin necesidad de instrumentar al sujeto, puede aportar varias ventajas como:

1. Cuantificar objetivamente la atrofia o recuperación del volumen muscular.
2. Analizar la simetría morfológica entre extremidades durante el movimiento.
3. Evaluar cómo varía la morfología de un segmento corporal en fases concretas de un gesto funcional.

El objetivo de este artículo es describir el aporte innovador del escáner dinámico de superficie en el seguimiento de lesiones de LCA subrayando su potencial para mejorar la precisión de la evaluación funcional. Para ello, se presenta un caso de un sujeto intervenido de LCA y menisco lateral en su rodilla derecha de 3 meses de evolución que presenta una alteración en el trofismo muscular del miembro afectando en mayor medida a los gestos de carga.

DESARROLLO

Se realiza un estudio estático y los gestos de marcha y semisentadillas mediante el sistema MOVE4D con el objetivo de:

1. Obtener datos de la cinemática articular, para determinar la funcionalidad de los movimientos.
2. Estudiar las posibles asimetrías estructurales de la valoración estática de los segmentos corporales.
3. Identificar posibles alteraciones en la función muscular mediante el análisis dinámico del comportamiento de los tejidos blandos.

Las variables extraídas del estudio son:

• De la valoración estática: el perímetro del tercio medio de muslo y de la rodilla en milímetros.
• De la valoración dinámica: los ángulos de la rodilla, los perímetros del tercio distal de muslo y tercio superior de la pierna, y volúmenes de segmentos de muslo y pierna en litros de cada ciclo de marcha y gesto de semisentadillas.

resultados EXTRAIDOS Y DISCUSIÓN

I. VALORACIÓN CINEMÁTICA DE LA MARCA Y SEMISENTADILLA

En primer lugar, se extrajo información cinemática a través de la malla para ayudar a interpretar los resultados del análisis morfológico.

Figura 1. Cinemática articular de rodilla derecha intervenida (rojo) y sana (azul) en gesto de marcha (izquierda) y semisentadollas (derecha).

De forma general, la funcionalidad de la marcha fue normal a nivel cinemático, a excepción de un ligero flexo en la fase de contacto, que fue mantenido en la fase de apoyo inicial previa a la oscilación. De forma adicional, durante el gesto de semisentadillas se observa un comportamiento más o menos simétrico de los ángulos de flexión en la fase excéntrica de descenso con una diferencia menor de 5 grados.

II. MEDICIÓN ESTÁTICA DE PERÍMETROS Y VOLÚMENES DE MIEMBRE INFERIOR: DIFERENCIAS MORFOLÓGICAS

La comparación directa entre ambos miembros evidenció asimetrías estructurales claras (Figura 2), en concreto:

Figura 2. Posición estática A-POSE para cálculo de perímetros de muslo y rodilla (izquierda) y volúmenes de muslo y pierna.

Tabla 1. Valores calculados para perímetros de muslo medio y rodilla (izquierda) y volúmenes de muslo y pierna (derecha) para ambos miembros en posición estática A-POSE.

• Se observó menor perímetro y la reducción de volumen en el tercio medio del muslo intervenido, compatibles con atrofia muscular tras la intervención y el periodo de restricción de la carga.
• Se evidenció un mayor perímetro en la región perirrotuliana del miembro intervenido, coherente con posible edema residual o cambios inflamatorios (Tabla 1).

Estos hallazgos muestran una asimetría fisiológica en comparación con los umbrales establecidos en grandes bases de datos antropométricas, como CAESAR, donde la asimetría volumétrica normal en el segmento del muslo oscila entre el 3% y el 5% [⁹]. En este caso, el déficit de volumen del 4,6% en el muslo del miembro inferior dominante, junto con una diferencia de 3,7 cm en el perímetro, sugiere un estado de atrofia muscular. En consecuencia, esta valoración estática refleja una asimetría morfológica entre los miembros que proporciona un punto de partida objetivo para la posterior interpretación funcional dinámica.

III. MEDICIÓN DE PERÍMETROS Y VOLÚMENES DINÁMICOS DURANTE LA MARCHA.

A continuación, se presentan los resultados relativos a los perímetros y volúmenes de pierna y muslo durante el ciclo de marcha.

Figura 3. Perímetros dinámicos del tercio inferior de muslo (derecha arriba) y tercio superior de pierna (derecha abajo) para ambos miembros durante el ciclo de marcha (azul; izquierda /negro; derecha)

Tabla 2. Resultados de valores promedio y desviación estándar de perímetro máximo, mínimo y  rango dinámico de tercio inferior de muslo y tercio superior de pierna de ambos miembros inferiores durante la marcha.

Figura 4. Volúmenes dinámicos de muslo (derecha arriba) y pierna (derecha abajo) para ambos miembros durante la marcha (verde; izquierda/naranja; derecha).

Tabla 3. Resultados de valores promedio de máximos, mínimos, rango y desviación estándar de volumen máximo y mínimo de muslo y pierna de ambos miembros inferiores durante el ciclo de la marcha.

La valoración de la marcha reveló diferencias morfológicas significativas entre ambos miembros, siendo las más relevantes:

• Se observó un patrón de deformación distinto entre los dos miembros tanto para el perímetro de muslo y de pierna en las fases de carga inicial y apoyo, y oscilación (Figura 3).
• La amplitud del perímetro fue, en general, menor en el miembro intervenido frente al sano (Tabla 2).
• Se observaron diferencias significativas en el volumen de la pierna en la fase de despegue y oscilación del miembro lesionado frente al contralateral (Figura 4).
• Las diferencias de magnitud tanto para los perímetros y volúmenes dinámicos de muslo y pierna durante la ejecución del gesto se mantuvieron en la misma proporción que las observadas en la evaluación estática (Tabla 2 y 3).
• Los registros son altamente repetibles para perímetros y volúmenes.

Los hallazgos extraídos del análisis morfológico citados previamente, sugieren una menor implicación del miembro lesionado en el control de la fase de apoyo y despegue, relacionado con el comportamiento cinemático observado previamente.

La diferencia global indica que, aunque la marcha era funcional, la dinámica del tejido blando no se encuentra todavía normalizada respecto al miembro sano.

IV. MEDICIÓN DE PERÍMETROS Y VOLÚMENES DINÁMICOS EN EL GESTO DE SEMISENTADILLA

A continuación, se presentan los resultados relativos a los perímetros y volúmenes de pierna y muslo durante el ciclo de semisentadilla.

Figura 5. Perímetros dinámicos del tercio inferior de muslo (derecha arriba) y tercio superior de pierna (derecha abajo) para ambos miembros durante la semisentadilla (azul; izquierda/negro; derecha).

Tabla 4. Resultados de valores promedio de perímetro máximo, mínimo, amplitud y desviación estándar de los perímetros dinámicos de tercio inferior de muslo y tercio superior de pierna de ambos miembros inferiores durante la semisentadilla.

Figura 6. Volúmenes dinámicos de muslo (derecha arriba) y perna (derecha abajo) para ambos miembros durante la semisentadilla (verde; izquierda/naranja; derecha)

Tabla 5. Resultados de valores promedio de máximo, mínimo, rango y desviación estándar de volumen máximo y mínimo de muslo y pierna de ambos miembros inferiores durante el ciclo de la semisentadilla. 

La comparación de ambos miembros en el gesto de semisentadilla permitió identificar con mayor claridad las diferencias en demanda muscular y control postural, resaltando:

• Se observó un patrón de deformación del miembro lesionado diferente al miembro sano tanto en los valores de perímetro como de volúmenes de muslo y pierna (Tabla 4 y 5).

Estas diferencias pueden apuntar a un aumento de carga y actividad en el muslo lado sano en la fase excéntrica del gesto y estabilización con la pierna lesionada (Figura 5 y 6), aun cuando los valores cinemáticos de flexión de rodilla no difieren en más de 5 grados.

Esta comparación mostró que los déficits funcionales fueron más notorios en tareas de alta demanda excéntrica y carga, donde el miembro lesionado no reproduce el mismo patrón de carga que el sano.

V. RESUMEN GLOBAL DE LA VALORACIÓN

El resumen global del análisis de este caso de estudio presenta como principales hallazgos:

• La valoración estructural, donde se puede encontrar que el miembro lesionado presenta mayor atrofia y cambios morfológicos que no aparecen en el lado sano: siendo un hallazgo común a los tres meses de la fase post-quirúrgica.
• En la valoración de la función en marcha se observa diferencias de morfología y magnitud tanto de perímetros y volúmenes en el muslo y pierna del miembro lesionado, pudiendo representar déficits funcionales como estrategias compensatorias.
• En la ejecución del gesto de semisentadilla: las diferencias entre miembros se amplifican, evidenciando menor capacidad excéntrica y estrategias protectoras en el miembro lesionado que no están presentes en el miembro sano.

Así, el análisis morfológico revela diferencias persistentes en volumen y deformación del tejido blando, coherentes con el estado de la función muscular, y los registros cinemáticos, aportando mayor información del comportamiento muscular en las fases de los gestos estudiados.

Esta comparación bilateral en este caso permite identificar déficits estructurales y funcionales en patrones de movimiento más o menos exigentes y que pueden mantenerse durante meses o años después de la cirugía.

Estos hallazgos van de la mano respecto a las evidencias encontradas en la literatura donde se recoge que, por un lado, en ocasiones la restauración de un patrón simétrico de marcha no lleva asociado una recuperación de la función muscular en su totalidad; y por otro, que estos cambios han demostrado influir directamente en la mecánica de la marcha en tareas más exigentes, como descensos o aceleraciones, proporcionando evidencia de una relación clara entre morfología muscular y función.

En este contexto, tecnologías emergentes como el escaneado dinámico 4D de superficie, capaces de cuantificar deformación superficial ofrecen una oportunidad innovadora para complementar la evaluación funcional post-LCA. Aunque esta línea de investigación aún es incipiente, el análisis de la deformación del tejido blando puede aportar información adicional sobre el estado neuromuscular real, permitiendo detectar asimetrías y déficits no detectables de forma evidente en la marcha o en otros gestos funcionales. Así, la integración de estas herramientas con los métodos tradicionales puede mejorar la sensibilidad diagnóstica y guiar decisiones más precisas sobre la progresión funcional y la vuelta segura a la actividad deportiva o laboral.

CONCLUSIONES

El análisis dinámico de superficie amplía el espectro de información disponible en el seguimiento de la lesión de LCA, al combinar métricas morfológicas, funcionales y cinemáticas sin marcadores ni electrodos. Su gran ventaja reside en la rapidez de adquisición, la mínima preparación del sujeto y la repetibilidad de los resultados, factores que facilitan su incorporación a la práctica diaria y al seguimiento.

Su capacidad para estimar movimiento articular y volumen dinámico permite integrar en un único flujo de trabajo indicadores estructurales (atrofia, edema) y funcionales (activación, simetría, ROM), reduciendo la variabilidad asociada a la experiencia del evaluador y mejorando la objetividad en la toma de registros.

El análisis morfológico realizado con el escáner permite localizar en los distintos segmentos la existencia de déficits funcionales, difícilmente detectables con las tecnologías actuales de análisis cinemático.

El escáner dinámico de superficie representa una evolución natural hacia una evaluación funcional más precisa y completa de la rodilla tras una lesión de LCA. No obstante, los datos e interpretación obtenidos en esta valoración se circunscriben a un caso de estudio, continuando con el estudio de estas variables innovadoras en el campo de la biomecánica.

En recuperaciones de una reconstrucción del LCA el escaneado dinámico permitiría:

• Cuantificar la recuperación del volumen muscular del cuádriceps y la pierna, comparando lado lesionado y no lesionado.
• Detectar asimetrías funcionales en la contracción durante la marcha o ejercicios de carga.
• Medir objetivamente la movilidad articular en ejercicios funcionales, sin necesidad de marcadores.
• Registrar la evolución longitudinal de forma rápida y reproducible en distintas fases de la rehabilitación.

En definitiva, el escáner dinámico se presenta como una herramienta objetiva, no invasiva y sencilla de utilizar, capaz de ofrecer una visión global desde el estudio del comportamiento dinámico de la superficie corporal.

BIBLIOGRAFIA

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[8] Ana V. Ruescas Nicolau, Helios De Rosario, Fermín Basso Della-Vedova, Eduardo Parrilla Bernabé, M.-Carmen Juan, Juan López-Pascual, Accuracy of a 3D temporal scanning system for gait analysis: Comparative with a marker-based photogrammetry system, Gait & Posture, Volume 97, 2022, Pages 28-34, ISSN 0966-6362, https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2022.07.001.

[9] De Rosario, H., Scataglini, S., Basso, F., Alemany, S., Saeys, W., Truijen, S. (2023). Applications of Using 4D Scanning Technologies in Biomechanics. In: Scataglini, S., Harih, G., Saeys, W., Truijen, S. (eds) Advances in Digital Human Modeling . DHM 2023. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 744. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-37848-5_11

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CÓMO CITAR ESTE ARTÍCULO

Autor/es: Salvador Pitarch Corresa, Fermín Basso Della Vedova, Paqui Peydro De Moya, Juan López Pascual. (20 de Diciembre de 2025). «Análisis dinámico de superficie corporal para la valoración del LCA: una perspectiva innovadora”. Revista de Biomecánica nº 72. https://www.ibv.org/actualidad/analisis-dinamico-de-superficie-corporal-para-la-valoracion-funcional-del-lca-una-perspectiva-innovadora/