11 Simposio CEA de Bioingeniería
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El propósito de este simposio, que cumple ahora su undécima edición, es el de proporcionar un espacio de encuentro entre investigadores, desarrolladores, personal clínico, alumnos, industriales, profesionales en general e incluso usuarios que realicen su actividad en el ámbito que define el título de este foro, principalmente en España e Iberoamérica.
Se trata de presentar, compartir y discutir nuevos avances en este campo con aportaciones tanto teóricas como experimentales y de validación e introducción en el mercado de soluciones que traten de cubrir en lo posible las necesidades especiales de personas con deficiencias físicas, sensoriales o cognitivas para ampliar así sus capacidades funcionales de relación, movilidad manipulación y acceso al conocimiento.
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- PublicationEstimación, mediante modelos biomecánicos, de los esfuerzos realizados en el hombro por parte de trabajadores de la industria del automóvil mediante medidas in situ(Editorial Universitat Politècnica de València, 2019-11-13) Duarte Mendoza, Juan Fernando; Iordanov López, Daniel; Belda Lois, Juan Manuel; Dpto. de Ingeniería Mecánica y de Materiales; Instituto Universitario de Investigación Concertado de Ingeniería Mecánica y Biomecánica; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial[ES] Los trabajos lineales en la industria del automóvil involucran riesgos derivados de tareas repetidas y posturas forzadas mantenidas en el tiempo. Si bien, varias son las plataformas y herramientas que intentan evaluar ergonómicamente los puestos de trabajo, como los software de valoración de riesgos REBA y ERGO/IBV, estas herramientas carecen de sensibilidad a la hora de determinar aspectos relacionados con el riesgo de la lesión. Esto ocurre especialmente cuando se introducen nuevas ayudas en los puestos de trabajo, distintas a los métodos habituales, que no están contempladas, como el uso de exoesqueletos. Es por ello que se presenta una metodología para estimar los esfuerzos musculares y articulares asociados al trabajo lineal. Evaluamos, ergo, a 10 trabajadores realizando su trabajo habitual en condiciones reales. Se utiliza un modelo de miembro superior implementado en OpenSim (Saul et al. 2015), al que se le introduce la dinámica de los movimientos medidos con sensores inerciales y con el registro de la señal muscular de cuatro músculos: cara anterior del deltoides, porción superior del trapecio, el erector espinal y el gran dorsal. Los resultados obtenidos muestran una buena consistencia entre las estimaciones musculares registradas y las estimadas por el modelo biomecánico. Estos resultados pueden sentar las bases prácticas para una valoración objetiva del riesgo en el puesto de trabajo con condiciones novedosas tal como el uso de exoesqueletos.
- PublicationCambios en la cinemática articular tras entrenamiento de la marcha con exoesqueleto robótico ambulatorio(Editorial Universitat Politècnica de València, 2020-01-20T10:30:59Z) del-Ama, Antonio; Megía García-Carpintero, Álvaro; Lozano-Berrio, Vicente; Pérez-Rizo, EnriqueEn los últimos años se está investigando las prestaciones de los exoesqueletos robóticos ambulatorios para la rehabilitación de la capacidad de marcha de pacientes con patologías neurológicas tales como lesión medular o accidente cerebro-vascular. Si bien existen ciertas evidencias de su impacto positivo en la función de marcha, los mecanismos responsables de las mejoras todavía no han sido correctamente descritos.La utilización de un exoesqueleto para la rehabilitación se basa en la imposición de patrones articulares normativos durante la marcha, con el objetivo de que la repetición intensiva y controlada de estos patrones durante la marcha resulte en el aprendizaje por parte del paciente de estos patrones. No obstante no se conoce el efecto inmediato sobre la cinemática del paciente de la utilización terapéutica de un exoesqueleto.En estre trabajo se presenta el análisis de la cinemática de la cadera, rodilla y tobillo de un paciente con lesión medular antes y después de una sesión de tratamiento de rehabilitación de la marcha con exoesqueleto ambulatorio.
- PublicationValidación de los marcadores ArUco para el análisis de movimientos humanos(Editorial Universitat Politècnica de València, 2019-11-13) Jara, Nicolás; Abad, José; Navarro Lacreu, José Benito; Page Del Pozo, Alvaro Felipe; Dpto. de Física Aplicada; Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación; Instituto Universitario de Investigación Concertado de Ingeniería Mecánica y Biomecánica; European Commission; Agencia Estatal de Investigación[ES] En los últimos años se han publicado numerosos trabajos sobre el empleo de técnicas de bajo coste para el análisis de movimientos humanos, especialmente mediante sensores inerciales [1]. Menos esfuerzos se han realizado en la línea de otras técnicas basadas en video-análisis, donde la mayoría de trabajos se refieren al análisis de movimientos planos con una cámara [2]. Sin embargo, en el campo de la robótica se vienen usando desde hace tiempo sistemas de posicionado mediante marcadores de realidad aumentada (AR). Estos sistemas permiten analizar, en tiempo real y con una única cámara de video, la posición y orientación de objetos con precisión suficiente para su uso en muchas aplicaciones biomecánicas [3]. En particular, la librería ARUCO [4] permite analizar movimientos de varios marcadores de manera rápida y eficiente, lo que permite aplicarlos al análisis de varios segmentos corporales en tiempo real. En este trabajo se analiza la precisión de los marcadores ARUCO en la medida de ángulos y desplazamientos, comparando los movimientos medidos con el sistema con dos técnicas de precisión: encoders de desplazamientos lineales y giros, para las medidas estáticas, y un sistema de videofotogrametría de precisión, para las medidas en movimiento. Los resultados muestran que los marcadores pueden medir desplazamientos con errores estándar del orden de 1 mm en los desplazamientos paralelos al plano de la cámara y del orden de 3 mm en profundidad. Los errores angulares son inferiores a 0.5º en los giros en el plano de la cámara y del orden de 1º en los giros alrededor de ejes paralelos a dicho plano. Estos errores son mucho menores que los asociados a la variabilidad humana, por lo que sería posible utilizar este tipo de marcadores para numerosas aplicaciones biomecánicas.
- PublicationConsecuencias de la neuromodulación endógena en el fenómeno de la desincronización de los ritmos sensorimotores en la enfermedad de Parkinson(Editorial Universitat Politècnica de València, 2019-11-13) del Castillo Sobrino, M. Dolores; Serrano-Moreno, J. Ignacio; Rocon-de Lima, Eduardo; Ministerio de Economía y Competitividad; Comunidad de Madrid[ES] El objetivo principal de este trabajo es el estudio de la desincronización de los ritmos motores en la enfermedad de Parkinson antes y después de recibir una intervención de neuromodulación endógena. De acuerdo a la literatura en este campo, los pacientes de Parkinson presentan una sincronía neural aberrante en los rimtos beta, que podría estra en la base de la rigidez y la lentitud motora que presentan. Puesto que el fenómeno neurofisiológico de desincroniación de los ritmos motores parece estar asociado a la coordinación de la función motora, este fenómeno puede ser un biomarcador relevante sobre el papel jugado por la terapia de neuromodulación. En el estudio llevado a cabo han participado 11 pacientes, que han realizado una tarea de extensión de muñeca mientras se capturaba su señal electroencefalográfica en las 9 posiciones centrales, de acuedor al sistema internacional 10-20, antes y después de recibir 8 sesiones de neuromodulación endógena. Los resultados obtenidos muestran diferencias significativas en determinados parámetros del fenómeno de desincronización aosicadas principalmente a la mano dominante, a las áreas motora y premotora y a diferentes bandas de frecuencia.
- PublicationFundamentos biomecánicos en el diseño de inmovilizador para rehabilitación de fracturas múltiples(Editorial Universitat Politècnica de València, 2019-11-13) Bula Oyola, Ena Lucía[ES] Las patologías óseas que afectan a la cintura escapular son comunes y en la mayoría de los casos su recuperación se obtiene a través de tratamiento conservador. Se presenta el caso de paciente femenino de 20 años con politraumatismo por accidente de alta energía. Entre las lesiones se encuentran: una fractura diafisiaria de clavícula derecha con desplazamiento, 11 fracturas de costillas con desplazamiento y luxación escapular. Teniendo en cuenta la inestabilidad toráxica y la incompatibilidad entre la fijación en “8” (Watson-Jones) frente a la disposición de los fragmentos desplazados, se diseñó un inmovilizador basado en la analogía funcional de la cintura escapular y se estableció un sistema de tracciones externos que emulan la acción de los músculos Trapecio, Pectoral Mayor y Deltoides sobre los huesos. El uso continuo del producto durante seis semanas favoreció la consolidación de las fracturas, restituyó la estabilidad de la cintura escapular y el rango de movimiento funcional. La adecuada tracción de los fragmentos de la clavícula y su leve superposición contribuyó a atenuar la discontinuidad en el hombro. Los principales beneficios en el diseño propuesto son: efecto de doble tracción, fijación posterior para mantener la clavícula y omoplatos en posición y bajo condiciones dinámicas, y la posibilidad de generar presión en forma gradual e independiente en puntos prefijados. Estos principios podrían ser aplicables en la rehabilitación de otro tipo de fracturas múltiples.