Implementación de un sistema basado en sensores inerciales para la caracterización biomecánica de la marcha normal y de pacientes con amputación del miembro inferior

People with lower limb prostheses have limited mobility and possible gait disturbance. The use of inertial sensors can support the biomechanical characterization of these alterations. The present work seeks to implement a system based on inertial sensors, which allows the biomechanical characterizat...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Main Author:	Molina Acevedo, Julian Stevens
Other Authors:	Jaramillo Isaza, Sebastián
Format:	Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)
Language:	spa
Published:	Universidad Antonio Nariño 2021
Subjects:	Sensor inercial análisis biomecánico marcha, asimetría amputación Inertial sensor biomechanical analysis gait asymmetry amputation
Online Access:	http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/5017
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!

_version_	1812647851609554944
author	Molina Acevedo, Julian Stevens
author2	Jaramillo Isaza, Sebastián
author_facet	Jaramillo Isaza, Sebastián Molina Acevedo, Julian Stevens
author_sort	Molina Acevedo, Julian Stevens
collection	DSpace
description	People with lower limb prostheses have limited mobility and possible gait disturbance. The use of inertial sensors can support the biomechanical characterization of these alterations. The present work seeks to implement a system based on inertial sensors, which allows the biomechanical characterization of the gait patterns of people with lower limb prostheses and to obtain quantitative information for a timely intervention by health personnel. Two experiments were conducted in this project, one for the validation of the reliability of the system and the other for the quantification of gait asymmetry. For the validation, a comparison between two motion analysis systems, an optical system and the system based on inertial sensors, was presented. When the comparison was made to quantify the similarity, it was found that the system based on inertial sensors used in this research has an acceptable accuracy. In the gait asymmetry studies, three adults with a healthy gait and one with an impaired gait were studied. Additionally, a kinematic database of people with transfemoral prosthesis was used, from which the data of two subjects were used to compare with the results obtained in this project.
format	Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)
id	repositorio.uan.edu.co-123456789-5017
institution	Repositorio Digital UAN
language	spa
publishDate	2021
publisher	Universidad Antonio Nariño
record_format	dspace
spelling	repositorio.uan.edu.co-123456789-50172024-10-09T23:03:55Z Implementación de un sistema basado en sensores inerciales para la caracterización biomecánica de la marcha normal y de pacientes con amputación del miembro inferior Molina Acevedo, Julian Stevens Jaramillo Isaza, Sebastián Ruiz Olaya, Andrés Felipe Sensor inercial análisis biomecánico marcha, asimetría amputación Inertial sensor biomechanical analysis gait asymmetry amputation People with lower limb prostheses have limited mobility and possible gait disturbance. The use of inertial sensors can support the biomechanical characterization of these alterations. The present work seeks to implement a system based on inertial sensors, which allows the biomechanical characterization of the gait patterns of people with lower limb prostheses and to obtain quantitative information for a timely intervention by health personnel. Two experiments were conducted in this project, one for the validation of the reliability of the system and the other for the quantification of gait asymmetry. For the validation, a comparison between two motion analysis systems, an optical system and the system based on inertial sensors, was presented. When the comparison was made to quantify the similarity, it was found that the system based on inertial sensors used in this research has an acceptable accuracy. In the gait asymmetry studies, three adults with a healthy gait and one with an impaired gait were studied. Additionally, a kinematic database of people with transfemoral prosthesis was used, from which the data of two subjects were used to compare with the results obtained in this project. Las personas con prótesis de miembro inferior presentan limitación de movilidad y una posible alteración en la marcha. Usar sensores inerciales puede apoyar la caracterización biomecánica de estas alteraciones. El presente trabajo busca implementar un sistema basado en sensores inerciales, que permita la caracterización biomecánica de los patrones de marcha de personas con prótesis de miembro inferior y obtener información cuantitativa para una intervención oportuna por parte del personal de la salud. En este proyecto se realizaron dos experimentos, uno para la validación de la fiabilidad del sistema y otro para la cuantificación de la asimetría en la marcha. Para la validación se presentó una comparativa entre dos sistemas de análisis de movimiento, un sistema óptico y el sistema basado en sensores inerciales. Al realizar la comparación para cuantificar la similitud se obtuvo que el sistema basado en sensores inerciales empleado en esta investigación cuenta con una precisión aceptable. En los estudios de asimetría en la marcha se estudiaron tres adultos que presentan una marchar sana y uno que presenta una marcha con alteraciones. Adicionalmente, se hizo uso de una base de datos cinemáticos de personas con prótesis transfemoral, de allí se utilizaron los datos de dos sujetos para comparar con los resultados obtenidos en este proyecto. Ingeniero(a) Biomédico(a) Pregrado Presencial 2021-10-11T20:47:44Z 2021-10-11T20:47:44Z 2021-06-04 Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización) info:eu-repo/semantics/acceptedVersion http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/5017 Waltz, K. (2007). El hombre, el Estado y la Guerra. Revista Académica de Relaciones internacionales, (6), 1-26. Stansbury, L. G., Lalliss, S. J., Branstetter, J. G., Bagg, M. R., & Holcomb, J. B. (2008). Amputations in US military personnel in the current conflicts in Afghanistan and Iraq. Journal of orthopaedic trauma, 22(1), 43-46. Gómez, G. S. (1990). Guerra y política en la sociedad colombiana. Análisis político, (11), 7-27. Accioncontraminas.gov.co. 2020. Estadísticas De Víctimas. [online] Available at: <http://www.accioncontraminas.gov.co/Estadisticas/estadisticas-de-victimas> [Accessed 23 August 2020]. Meier III, R. (2014). Amputee Rehabilitation, An Issue of Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America, E-Book(Vol. 25, No. 1). Elsevier Health Sciences. Alcántara W, Flores R, Garmendia F. Prevalencia y riesgo de amputación en pacientes con pie diabético. An Fac Med (UNMSM) 1999; 60(3): 14-8. Reiber G, Boyko J, Smith E. Lower extremity foot ulcers and amputations in diabetes. En: Harris M, Conie C, Stern, editors. Diabetes in America. 2nd ed. Washington D.C.: US Departament of Health and Human Services, Public Health Service, National Institutes of Health; 1995. DHHS Publication Nº (NIH) 95-1468. Cada 16 horas muere una persona por accidentes viales en Bogotá. (2019). Retrieved 31 August 2020, from https://www.eltiempo.com/bogota/cifras-de-victimas-deaccidentes-de-transito-en-bogota-a-mayo-de-2019-370012. Lota, L., 2019. Boletín Estadístico Colombia. [online] Ansv.gov.co. Available at: <https://ansv.gov.co/observatorio/public/documentos/boletin_mensual_nacional_a gosto.pdf> [Accessed 2 January 2021]. S. Daniela García y V. María José Espinoza, “Avances en prótesis: una mirada al presente y al futuro”, Rev. Médica Clínica Las Condes, vol. 25, núm. 2, pp. 281–285, 2014, doi: https://doi.org/10.1016/S0716-8640(14)70039-2. Villa Moreno, A., Gutiérrez Gutiérrez, E., & Pérez Moreno, J. C. (2008). Consideraciones para el análisis de la marcha humana. Técnicas de videogrametría, electromiografía y dinamometría. Revista ingeniería biomédica, 2(3), 16-26. Pozo Espín, D. F. (2010). Diseño y construcción de una plataforma didáctica para medir ángulos de inclinación usando sensores inerciales como acelerómetro y giroscopio (Bachelor's thesis, QUITO/EPN/2010). Hermes, L. M. (2002). Military lower extremity amputee rehabilitation. Physical Medicine and Rehabilitation Clinics, 13(1), 45-66. instname:Universidad Antonio Nariño reponame:Repositorio Institucional UAN repourl:https://repositorio.uan.edu.co/ spa Acceso abierto Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 application/pdf application/pdf application/pdf Universidad Antonio Nariño Ingeniería Biomédica Facultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y Biomédica Bogotá - Sur
spellingShingle	Sensor inercial análisis biomecánico marcha, asimetría amputación Inertial sensor biomechanical analysis gait asymmetry amputation Molina Acevedo, Julian Stevens Implementación de un sistema basado en sensores inerciales para la caracterización biomecánica de la marcha normal y de pacientes con amputación del miembro inferior
title	Implementación de un sistema basado en sensores inerciales para la caracterización biomecánica de la marcha normal y de pacientes con amputación del miembro inferior
title_full	Implementación de un sistema basado en sensores inerciales para la caracterización biomecánica de la marcha normal y de pacientes con amputación del miembro inferior
title_fullStr	Implementación de un sistema basado en sensores inerciales para la caracterización biomecánica de la marcha normal y de pacientes con amputación del miembro inferior
title_full_unstemmed	Implementación de un sistema basado en sensores inerciales para la caracterización biomecánica de la marcha normal y de pacientes con amputación del miembro inferior
title_short	Implementación de un sistema basado en sensores inerciales para la caracterización biomecánica de la marcha normal y de pacientes con amputación del miembro inferior
title_sort	implementacion de un sistema basado en sensores inerciales para la caracterizacion biomecanica de la marcha normal y de pacientes con amputacion del miembro inferior
topic	Sensor inercial análisis biomecánico marcha, asimetría amputación Inertial sensor biomechanical analysis gait asymmetry amputation
url	http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/5017
work_keys_str_mv	AT molinaacevedojulianstevens implementaciondeunsistemabasadoensensoresinercialesparalacaracterizacionbiomecanicadelamarchanormalydepacientesconamputaciondelmiembroinferior