Kinovea: analiza tus movimientos

kinovea

En el siguiente artículo estudiamos el software Kinovea para el análisis del movimiento en diferentes ámbitos y aspectos del Deporte y Actividad Física. La tecnología es una herramienta fundamental para registrar información, facilitar su comprensión y ayudar a la toma de decisiones (1). Sin embargo, los avances tecnológicos deberán ser sometidos a revisión e investigación, con el fin de comprobar su validez y fiabilidad.

Kinovea

Conceptualización

Kinovea es un software gratuito y de código abierto para el análisis, comparación, medición y evaluación del movimiento de las articulaciones corporales (2,3,5,6,7,8,9). Concretamente, permite analizar el gesto y la técnica deportiva (9) desde el punto de vista cualitativo y cuantitativo (10).

Características

  • Dirigida a Profesionales del Deporte (investigadores, profesores de educación física, preparadores físicos y readaptadores físico-deportivos), Profesionales de la Salud (fisioterapeutas, médicos y terapeutas ocupacionales) y Deportistas (2,4,5,6,11,12).
  • Gratuito (6).
  • Facilidad de uso (2,4,6,11).
  • Medición del rango de movimiento pasivo y activo (5).
  • Análisis, comparación y evaluación de deportes y programas de entrenamiento (11).
  • Rastreo de puntos pre-seleccionados durante los movimientos (2).
  • Medición de ángulos, distancias y tiempos, de forma manual o utilizando un seguimiento semiautomático para seguir puntos y verificar valores o trayectorias en vivo (1,2,9).
  • Exportación de datos a una hoja de cálculo con los resultados del análisis de movimiento (5).
  • Muestra de imágenes de vídeo a intervalos regulares (6).
  • Reproducción del movimiento en retroceso (6).
  • Posibilidad de análisis a cámara lenta (6,12).
  • Procesamiento de casi cualquier archivo, por lo que no es necesario preocuparse por los formatos y codecs (12).

Contras

  • Software en 2D (6).
  • Requerimientos: tener cámara y Laptop con Kinovea instalada (6).
  • Inversión de tiempo para el desarrollo del análisis.

Investigaciones sobre el uso de Kinovea

Tiempo de Vuelo del Salto Vertical

El tiempo de vuelo es la variable más precisa y utilizada con mayor frecuencia cuando se evalúa la altura de los saltos verticales. Por ello, Balsalobre-Fernández, Tejero-González, del Campo-Vecino & Bavaresco (4) analizaron la validez y fiabilidad del método HSC-Kinovea para medir el tiempo de vuelo y la altura del salto vertical. Por consiguiente, 25 estudiantes activos de CAFyD realizaron un total de 125 saltos verticales en una plataforma de infrarrojos (IR) mientras se grababan simultáneamente con una cámara de alta velocidad (HSC). Finalmente, el método HSC-Kinovea es extremadamente preciso, fiable y válido para medir el tiempo de vuelo de los saltos verticales.

Movimientos Faciales

La Paresia Facial Periférica causa un deterioro del movimiento facial que puede ser importante cuantificar (2). Un grupo de investigadores (2) se propusieron diseñar una herramienta de medición del movimiento facial bidimensional (Figura 1). Como resultado, tres evaluadores colocaron marcadores faciales en 10 individuos sanos, grabaron en vídeo las contracciones bilaterales máximas, y posteriormente, se analizó con Kinovea. En conclusión, este instrumento demostró ser fiable en sujetos sanos y en el músculo frontal.

Movimiento facial
Figura 1. Movimiento facial bidimensional (Baude, Hutin & Gracies, 2015).

Técnica Deportiva

En el presente estudio (10), se aporta una guía para el análisis de la técnica del salto con pértiga. Los software de análisis del movimiento (como por ejemplo, Kinovea) permiten estudiar la técnica deportiva a nivel cualitativo y cuantitativo. Por un lado, el análisis cualitativo describe el movimiento sin la ayuda de valores numéricos. Y por otro lado, el análisis cuantitativo aporta un valor específico y concreta sobre un aspecto de la ejecución del deportista. A partir de esta evaluación, se pueden establecer las directrices que orienten el entrenamiento del atleta. También permite fijar objetivos a corto, medio, y largo plazo con el fin de corregir los errores encontrados.

Hiperextensión de rodilla

Esta patología puede provocar la laxitud de las estructuras posteriores de la rodilla. Para solucionar esto, Dalal et al. (13) comprobaron la eficacia del prowling junto con el entrenamiento propioceptivo en el rango de hiperextensión de la rodilla (valoración con Kinovea), el rango de dorsiflexión (evaluación con Kinovea) y los parámetros espacio-temporales de la marcha (Wisconsin Gait Scale). Entonces, 32 sujetos fueron aleatorizados en 2 grupos, la agrupación experimental recibió fisioterapia, prowling y entrenamiento propioceptivo. La resolución determinó que el tratamiento prowling junto con el entrenamiento propioceptivo es eficaz para reducir la hiperextensión de la rodilla, aumentar el rango de dorsiflexión y mejorar los parámetros de marcha espacio-temporales.

Carrera

La cinemática articular durante la carrera se cuantifica principalmente mediante grabaciones de video bidimensionales (2D). La aplicabilidad de este enfoque depende de la capacidad de los clínicos para cuantificarla de una manera fiable. Por esta razón, Damsted, Nielsen & Larsen (3) investigaron la fiabilidad intra e inter evaluador para cuantificar los ángulos de rodilla y cadera durante el foot strike de la carrera (Figura 2). Dieciocho corredores recreativos fueron grabados durante la carrera en cinta rodante. Posteriormente, dos evaluadores ciegos cuantificaron los ángulos articulares en cada vídeo a través del software Kinovea. Como conclusión, la fiabilidad intra e inter evaluador es suficiente para alentar a los médicos a seguir utilizando técnicas de análisis de movimiento 2D en la práctica clínica.

Cinemática de la carrera
Figura 2. Análisis cinemático de la carrera (Damsted, Nielsen & Larsen).

Combates de Muay-Thai

El análisis temporal de los enfrentamientos posibilita el estudio de los patrones de lucha en los deportes de combate (14). Mediante este procedimiento se pueden recrear los tipos de esfuerzo en entrenamientos específicos (14). Para ello, se utilizó el software Kinovea para analizar el tiempo de movimiento de las competiciones oficiales de nivel nacional de Muay-Thai (14).

Rango de Movimiento de la Muñeca

Dos propiedades biomecánicas importantes del sistema musculo-esquelético son la movilidad articular (ROM) y la fuerza muscular (5). La evaluación del rango y los patrones de movimiento de forma fiable y precisa es una preocupación para un clínico (5). Esta inquietud, se transformó en la investigación (5) de la fiabilidad inter e intra evaluador del programa Kinovea para la medición del ROM de la articulación de la muñeca dominante. El desenlace se traduce en que el programa Kinovea es altamente confiable en la evaluación inter e intra evaluador del ROM de la articulación de la muñeca.

ROM cervical

Los trastornos cervicales son una fuente importante de discapacidad (6). La evaluación del ROM mediante herramientas válidas y fiables es un elemento clave cuando se evalúa a un paciente que presenta trastornos cervicales (6). En relación a esto, se investigó (6) la fiabilidad intra e inter evaluador del programa informático Kinovea para medir el ROM en el plano sagital (figura 3). Los resultados concluyeron que esta herramienta presentaba una excelente fiabilidad inter e intra evaluador en la medición del ROM cervical en el plano sagital (P <0.05).

ROM cervical
Figura 3. Medición del ROM cervical en el plano sagital (Elwardany, El-Sayed & Ali, 2015).

Habilidades quirúrgicas

Las ventajas de evaluar la capacidad de rendimiento durante los procedimientos laparoscópicos sin la necesidad de equipo adicional son claros. Por suerte, esto permitiría una evaluación clínica objetiva (15). Además, una solución basada en un software permitiría una evaluación retrospectiva de los procedimientos quirúrgicos (15). Por lo tanto, el objetivo de Ganni et al. (15) fue evaluar si es posible o no extraer un conjunto de criterios objetivos a partir de vídeos de colecistectomía laparoscópica convencional, mediante el seguimiento del movimiento con Kinovea. El efecto fue, la proporción de una clara discriminación entre el rendimiento de los expertos y los novatos.

BMX Supercross

En cuanto a la modalidad BMX Supercross del ciclismo, se cuantificó la validez y la fiabilidad intra-evaluador de un nuevo método (cámaras GoPro, Kinovea y Matlab) de medición cinemática (16). Concretamente, se estudió la medición de los ángulos articulares de un atleta en la acción de inicio que realiza en la compuerta de salida. Finalmente, esta metodología es válida en 2° y fiable en 6°, para el cálculo de ángulos articulares durante los primeros 1.25″.

Miembros Inferiores

La rehabilitación tiene como objetivo restablecer el movimiento de una extremidad después de una enfermedad o lesión (11). Para la monitorización del ROM, está ampliamente demandado el uso de la goniometría, sobre todo, en los miembros inferiores (11). Sin embargo, el goniómetro es una herramienta para medir el cambio angular en sistemas en un solo grado de libertad (11). Es decir, la valoración de movimientos combinados se vería perjudicada. La solución ha sido la utilización del programa de análisis del movimiento Kinovea (figura 4). Esta herramienta permite evaluar el progreso del paciente en movimientos combinados y sin la necesidad de sensores físicos  (11).

Cinemática de movimientos combinados
Figura 4. Análisis de movimientos combinados del miembro inferior (Guzmán-Valdivia, Blanco-Ortega, Oliver-Salazar & Carrera-Escobedo, 2013).

La Marcha

La medición de la cinemática y las fuerzas de reacción del suelo (GRF) durante la marcha son útiles para determinar la efectividad del tratamiento (17). El problema surge en el costo de mantener un sistema de análisis de la marcha (17). Como resultado, Littrel et al. (17) validaron un sistema de análisis de la marcha que consta de una Wii Balance Board, una cámara de vídeo y del software Kinovea. Sin embargo, este método no puede reemplazar los sistemas de cámaras múltiples y las plataformas de fuerza.

Podología

El objetivo de cualquier análisis de imágenes para el estudio biomecánico clínico es la observación de distintos planos sincronizados entre ellos (9). Y por otro lado, el permitir
comparativas de estos planos de análisis del paciente con y sin tratamiento (9). Para concluir, comentar que Kinovea es una herramienta práctica para estudios biomecánicos en la consulta, que permite incorporar elementos observacionales cualitativos (9).

Neuralgia Occipital

La neuralgia occipital (ON) se define como “dolor paroxístico unilateral o bilateral, de naturaleza aguda, que se encuentra en la parte posterior del cuero en la distribución de los nervios occipitales mayor, menor y tercero” (18). Con respecto a esto, López-Soto et al. (18) evaluaron la aplicación de una intervención no invasiva. El estudio retrospectivo consiste en una modificación postural con modelos personalizados (Win-Track y Kinovea) y osteopatía.  Por último, se podría concluir que después de la intervención no invasiva, el nivel de dolor neuropático disminuyó significativamente.

Flexibilidad Isquiotibiales

La longitud del músculo isquiotibial tiene un papel importante en la efectividad y eficiencia de los movimientos humanos básicos (8). Los enfoques más utilizados y fiables en la literatura científica para medir la extensibilidad de esta musculatura son (8): Sit-and-Reach, Hip Joint Angle (HJA) y la extensión activa de la rodilla. No obstante, se podría incluir el programa informático Kinovea, determinado como fiable (a = 0.90) tras el estudio descriptivo de Moral-Muñoz et al. (8). Estos resultados respaldan el uso de este software gratuito para evaluar la flexibilidad de los músculos isquiotibiales en una población adolescente.

Espina Lumbar

Rozan, Rouhollahi, Rastogi & Dureha (19) evaluaron los efectos de la carga fisiológica en la columna lumbar en jugadores nacionales masculinos de diferentes deportes (Cricket, Hockey, Hierba y Baloncesto). Para ello, 34 jugadores nacionales se sometieron a imágenes de resonancia magnética y se analizaron una serie de variables geométricas. Luego, estos se evaluaron a partir de imágenes de la región lumbar utilizando el software Kinovea y Syngo Fast View.

Barras Paralelas en la Gimnasia Olímpica

En último lugar, en este apartado se muestran los resultados iniciales del análisis biomecánico para el estudio del gesto técnico en barras paralelas en deportistas de alto rendimiento en gimnasia olímpica (12). Para ello, se utilizó Kinovea para la realización de mediciones de distancia, velocidad y trayectoria. Esto permite tener una herramienta que pueda medir el grado de perfección en el movimiento realizado.

Utilidades de Kinovea

En referencia a las evidencias comentadas en el punto anterior, se podría precisar que la aplicación Kinovea es precisa, válida y fiable para:

  • Medición del tiempo de vuelo de los saltos verticales (4).
  • Cálculo del movimiento facial bidimensional (solo el músculo frontal) (2).
  • Análisis de la técnica del salto con pértiga (10).
  • Valoración de la hiperextensión de rodilla y la dorsiflexión de tobillo como parte de un programa de rehabilitación (13).
  • Cuantificación de los ángulos de rodilla y cadera durante el foot strike de la carrera (3).
  • Análisis del tiempo de movimiento de las competiciones oficiales de Muay-Thai (14).
  • Evaluación del ROM de la articulación de la muñeca (5).
  • Obtención del ROM cervical en el plano sagital (6).
  • Discriminación entre el rendimiento de los cirujanos expertos y novatos durante la colecistectomía laparoscópica (15).
  • Computación de ángulos articulares durante los primeros 1.25″ (válida en 2° y fiable en 6°) de la salida en BMX Supercross (16).
  • Monitorización del ROM en movimientos combinados del miembro inferior (11).
  • Medición de la cinemática y el GRF durante la marcha, sin reemplazar los sistemas de cámaras múltiples y las plataformas de fuerza (17).
  • Estudios biomecánicos que incorporan elementos observacionales cualitativos (9).
  • Control de las intervenciones posturales con modelos personalizados para el tratamiento del ON (18).
  • Determinación de la flexibilidad de los músculos isquiotibiales en una población adolescente (8).
  • Examinación de variables geométricas de la región lumbar en jugadores nacionales masculino de diferentes deportes (19).
  • Grado de perfección en el movimiento realizado durante los gesto técnicos en barra paralelas (12).

Conclusiones sobre Kinovea

En primer lugar, Kinovea es un software gratuito utilizado para el análisis, comparación, medición y evaluación del movimiento de las articulaciones corporales. Se caracteriza principalmente por ser una aplicación gratuita, fácil de usar y que aporta datos cualitativos y cuantitativos.

En resumen, las investigaciones publicadas hasta el momento concluyen que la aplicabilidad de Kinovea abarca varios ámbitos: saltos verticales, movimientos faciales, técnica del salto con pértiga y barras paralelas, articulación de la rodilla, tobillo, muñeca, cadera, vértebras cervicales y lumbares, carrera y marcha, cirugía, ergonomía, músculos isquiotibiales y modalidades deportivas (BMX, Muay-Thai…).

Bibliografía

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  2. Baude, M., Hutin, E. & Gracies, J. M. (2015). A bidimensional system of facial movement analysis conception and reliability in adults. BioMed Research International.
  3. Damsted, C., Nielsen, R. O., & Larsen, L. H. (2015). Reliability of Video‐Based Quantification of the Knee‐and Hip Angle at Foot Strike During Running. International Journal of Sports Physical Therapy10(2), 147.
  4. Balsalobre-Fernández, C., Tejero-González, C. M., del Campo-Vecino, J. & Bavaresco, N. (2014). The concurrent validity and reliability of a low-cost, high-speed camera-based method for measuring the flight time of vertical jumps. The Journal of Strength & Conditioning Research28(2), 528-533.
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  7. Grianta, S. (2015). Utilización de vídeos para el logro de resultados deportivos. XI Congreso Argentino y VI Latinoamericano de Educación Física y Ciencias (Ensenada, 2015).
  8. Moral-Muñoz, J. A., Esteban-Moreno, B., Arroyo-Morales, M., Cobo, M. J. & Herrera-Viedma, E. (2015). Agreement between face-to-face and free software video analysis for assessing hamstring flexibility in adolescents. The Journal of Strength & Conditioning Research29(9), 2661-2665.
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  11. Guzmán-Valdivia, C. H., Blanco-Ortega, A., Oliver-Salazar, M. A. & Carrera-Escobedo, J. L. (2013). Therapeutic motion analysis of lower limbs using Kinovea. International Journal of Soft Computing and Engineering3(2), 359-365.
  12. Ramón, Y. S., Muñoz, L. A. & Mendoza, L. E. (2017). Análisis Biomecánico de el Gesto Técnico en Barras Paralelas en la Gimnasia Olímpica. Revista Colombiana de Tecnologías de Avanzada1(27).
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  16. Grigg, J., Haakonssen, E., Rathbone, E., Orr, R. & Keogh, J. W. (2018). The validity and intra-tester reliability of markerless motion capture to analyse kinematics of the BMX Supercross gate start. Sports Biomechanics17(3), 383-401.
  17. Littrell, M. E., Chang, Y. H. & Selgrade, B. P. (2018). Development and Assessment of a Low-Cost Clinical Gait Analysis System. Journal of Applied Biomechanics, 1-19.
  18. López-Soto et al. (2018). Occipital Neuralgia: a noninvasive therapeutic approach. Revista Latino-Americana de Enfermagem26.
  19. Rozan, M., Rouhollahi, V., Rastogi, A. & Dureha, D. K. (2016). Influence of Physiological Loading on the Lumbar Spine of National Level Athletes in Different Sports. Journal of Human Kinetics50(1), 115-123.

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