Modelos simétricos de la marcha sobre la base de doble paso medio

Abstract

Este proyecto fin de carrera presenta una idea innovadora en la aplicación de los métodos matemáticos y de programación a favor de la biomedicina. Con él se muestra una herramienta para el estudio de las patologías de la columna vertebral y del cuerpo del ser humano. Esta herramienta ha sido realizada con el programa MatLab. Una herramienta de fácil uso y no dañina para la salud del paciente. Gracias a la colaboración del laboratorio del Grupo SATI en el Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universidad de Valencia se obtuvieron datos de más de 80 voluntarios. Estos datos serán obtenidos mediante las mediciones de 26 puntos estratégicos del cuerpo humano. Con la ayuda de sensores, cámaras y una cinta andadora se obtendrán estos datos y se almacenarán de forma matricial. Los datos serán clasificados cuidadosamente en tres grupos, según el estado de saludo de cada paciente. Los tres grupos estarán formados por personas sanas (sin lesión), con antecedentes de lesión y sin antecedentes. Se utilizó la herramienta V.C.A para la realización del estudio previo. Se partió de la idea del DPM (Doble Paso Medio) para estudiar la asimetría del movimiento humano. En primer lugar, se dividió este DPM con el fin de obtener dos representaciones del caminar del ser humano. Se estudió diversos métodos para separar el paso derecho del paso izquierdo. Una vez obtenidas ambas matrices, se investigó la manera de prorrogarlas de forma que obtuviéramos dos representaciones del movimiento humano de un mismo individuo. Por último, se estudiarán los coeficientes de asimetría de ambas representaciones con el fin de que puedan ser de ayuda en las posibles patologías tanto de la columna vertebral como del cuerpo humano completo. Todo ello será englobado en un pequeño programa ejecutable que se ha programado con el objetivo final de que el usuario sea capaz de manejar estos resultados sin la necesidad de grandes conocimientos previos.

This project presents an innovative idea in the application of mathematical methods and programming in favor of biomedicine. It displays a tool for studying diseases of the spine and of the human body too. This tool has been done with MatLab program. This is a friendly tool and isn’t harmful to patient health. Through collaboration of SATI Group laboratory in the Department of Electronic Engineering, University of Valencia, we obtained data from more than 80 volunteers. These data will be obtained from measurements of 26 strategic points of the human body. With the help of sensors, cameras and a treadmill these data will be obtained and will be stored in a matrix form. The data will be carefully sorted into three groups according to the health of each patient. The three groups will be formed by healthy persons (without injury), with an injury history and without an injury history. V.C. A tool was used to carry out the previous survey. We started from the idea of DPM (Double Step Average) to study the asymmetry of human movement. First, this DPM was split in order to obtain two representations of human walking. We studied various methods for separating right step over left step. Once we obtained both arrays, we investigated how to extend them so that we got two representations of human movement from the same person. Finally, we study the asymmetry coefficients of both representations so they can be helpful in both possible diseases of the spine and the entire human body. This will be joined in a small executable program that is scheduled with the ultimate goal that the user is able to handle these results without requiring specific knowledge.