Estado del Arte

GAIT ANALYSIS DEVICES, METHODS, AND SYSTEMS

Con este dispositivo se puede medir parámetros de la marcha como la presión plantar y los ángulos del tobillo, además cuenta con un sistema de alarma de sonido que a base del análisis de los parámetros biomecánicos de la marcha se activa cuando hay un riesgo de caída. El dispositivo está conformado por dos unidades de calzado y un módulo de procesamiento unido a un cinturón. Las unidades de calzado miden la presión debajo del pie y los datos cinemáticos del pie. Los datos son enviados de forma inalámbrica a una computadora portátil conectada al cinturón. Para medir los ángulos de las articulaciones se usan unidades de medida inerciales (IMU), uno de ellos puede ser ubicado en la unidad de calzado en la suela con el eje Z ortogonal a esta, apuntando hacia abajo y el eje local X y alineado con el eje longitudinal de la unidad de calzado. El segundo se ubica en la espinilla de la pierna, está unido con un velcro y el eje X del IMU se alinea con el eje longitudinal de la tibia y su eje Z es dirigida posteriormente. Con los IMUs se puede obtener la orientación de pie y la espinilla con respecto a sus respectivos marcos de referencia, estos datos son suficientes para derivar los tres ángulos de tobillo (abducción/aducción, inversión/eversión y flexión plantar/dorsal), estos ángulos pueden ser generados a tiempo real gracias a un procesador.

Mobirise
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MONITORING OF GAIT PARAMETERS IN POST-STROKE INDIVIDUALS: A FEASIBILITY STUDY USING RGB-D SENSORS

En esta investigación se presenta una solución para medir los patrones y los parámetros de la marcha de personas que sufrieron un accidente cerebrovascular, para esto se propone usar un enfoque de cámara basado en un sensor 3D RGB-D y una pasarela corta. Con esto se busca que la solución sea adecuada para que el monitoreo de la mejora o el empeoramiento de los trastornos de la marcha se realice en entornos domésticos, restringidos o no supervisados. Para el estudio, el sensor óptico utilizado es el Microsoft Kinect v2 camera, se conecta a una laptop con Windows 10 a través de un puerto USB y se usa un monitor o una pantalla de televisión que muestre la interfaz de usuario y la información de los movimientos del cuerpo. La captura de los movimientos de la persona se realiza en una distancia de 4,5 m. El dispositivo cuenta con un software que consta de Script Ad Hoc en MATLAB 2018. Algunos de estos scripts interactúan con el sensor RGB-D para recuperar y guardar todos los datos brutos disponibles, entre ellos imágenes, modelo esquelético e información articular. Con respecto a la interfaz gráfica, esta consta de objetos gráficos, botones y paneles, con los que puedes configurar el sistema de captura de movimiento de acuerdo con las necesidades presentes.

AMBULATORY GAIT ANALYSIS IN STROKE PATIENTS USING ULTRASOUND AND INERTIAL SENSORS

En este estudio para el análisis de la marcha en pacientes con accidente cerebrovascular, se fusionaron sensores inerciales con estimaciones de rango de ultrasonido para una estimación en 3D de las posiciones relativas del pie.
El Xsens ForceShoe ™ contiene dos sensores inerciales y magnéticos y dos sensores de fuerza / momento. En este estudio solo se utilizaron los sensores inerciales en los segmentos del antepié, es decir, aceleraciones 3D y velocidades angulares 3D. La frecuencia de muestreo fue de 50 Hz, que era el límite superior debido a los sensores de fuerza adjuntos. Cerca de los sensores de inercia en los segmentos del antepié de los zapatos se montaron dos transductores de ultrasonido. Se envió un pulso de 40 KHz de un zapato a otro a partir del cual se estimó el tiempo de vuelo utilizando un umbral aplicado a la envolvente de la señal recibida. Con este sistema, la distancia entre los pies se puede estimar aproximadamente 13 veces por segundo. 

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PLANTILLAS DE FUERZA

Las plantillas de fuerza, al igual que los zapatos instrumentalizados, Xsens ForceShoes (Fig 4), permiten realizar un análisis completo de la marcha y no limitan el número de pasos de la medida. Una de las ventajas de su uso es que incluyen sensores colocados a lo largo de su extensión por lo que es posible determinar la presión ejercida en las diferentes zonas del pie.

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