Diseño mecatrónico de un prototipo de plantilla inteligente de bajo coste para el diagnóstico de la pisada durante la marcha

Manuel A. Muñoz-Palomino; Aldair Ruano; Andrés Felipe Solis-Pino

doi:10.24054/rcta.v2i38.1278

Autores/as

Manuel A. Muñoz-Palomino Corporación Universitaria Comfacauca
Aldair Ruano Corporación Universitaria Comfacauca
Andrés Felipe Solis-Pino Corporación Universitaria Comfacauca

DOI:

https://doi.org/10.24054/rcta.v2i38.1278

Palabras clave:

Plantilla inteligente, distribución presión plantar, diseño mecatrónico

Resumen

Los trastornos del pie pueden afectar a la salud del ser humano, por lo que se han realizado diferentes esfuerzos para conocer la distribución de fuerzas en la planta del pie, para lograr el diagnóstico y tratamiento de diferentes patologías. Este artículo describe el desarrollo e implementación de una plantilla inteligente para el análisis de patologías del pie, utilizando elementos de diseño mecatrónico y metodologías de co-diseño. La propuesta se valida mediante un estudio de caso en el que usuarios y profesionales sanitarios utilizan la plantilla y la evalúan. Los resultados sugieren un prototipo funcional que apoya el diagnóstico de diferentes afecciones del pie a partir de la estimación de la presión plantar, suponiendo una alternativa de bajo coste, con elementos a mejorar como la salubridad y las características físicas. La propuesta desarrollada muestra potencial como producto de bajo costo; aunque se identifican algunas limitaciones relacionadas con la usabilidad y el dominio de aplicación

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Abdul Razak, A. H., Zayegh, A., Begg, R. K., & Wahab, Y. (2012). Foot Plantar Pressure Measurement System: A Review. Sensors, 12(7), 9884–9912. https://doi.org/10.3390/s120709884

Arévalo Márquez, J. D., & Sangurima Tenepaguay, C. X. (2020). Prototipo de plantilla instrumentada para la adquisición de presión plantar y parámetros de marcha orientada a la prevención de úlceras en pie diabético [B.S. thesis].

Broström, E. W., Esbjörnsson, A.-C., von Heideken, J., & Iversen, M. D. (2012). Gait deviations in individuals with inflammatory joint diseases and osteoarthritis and the usage of three-dimensional gait analysis. Best Practice & Research Clinical Rheumatology, 26(3), 409–422. https://doi.org/10.1016/j.berh.2012.05.007

Flores-Hernández, D. A., Palomino-Resendiz, S., Lozada-Castillo, N., Luviano-Juárez, A., & Chairez, I. (2017). Mechatronic design and implementation of a two axes sun tracking photovoltaic system driven by a robotic sensor. Mechatronics, 47, 148–159. https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2017.09.014

Harris, T., Kerry, S. M., Limb, E. S., Furness, C., Wahlich, C., Victor, C. R., Iliffe, S., Whincup, P. H., Ussher, M., Ekelund, U., Fox-Rushby, J., Ibison, J., DeWilde, S., McKay, C., & Cook, D. G. (2018). Physical activity levels in adults and older adults 3–4 years after pedometer-based walking interventions: Long-term follow-up of participants from two randomised controlled trials in UK primary care. PLOS Medicine, 15(3), e1002526. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1002526

Herzen, G. I., Lazarev, I. A., & Gorban, D. A. (2020). Parameters of podobarography after hip total endoprosthetics at different surgical accesses. Journal of Education, Health and Sport, 10(1), 70–78. https://doi.org/10.12775/JEHS.2020.10.01.008

Huang, H., Wang, Z., Zhao, W., Zhu, Z., Lin, W., & Peng, Z. (2021). A Facile Low-Cost Wireless Self-Powered Footwear System for Monitoring Plantar Pressure. 2021 IEEE 16th International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS), 1096–1101. https://doi.org/10.1109/NEMS51815.2021.9451304

Ji, J., Qi, Y., Liu, J., & Lee, K.-M. (2020). Reconfigurable Impedance Sensing System for Early Rehabilitation following Stroke Recovery. 2020 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM), 1131–1136. https://doi.org/10.1109/AIM43001.2020.9158969

Lafontaine, V., Lapointe, P., Bouchard, K., Gagnon, J.-M., Dallaire, M., Gaboury, S., da Silva, R. A., & Beaulieu, L.-D. (2021). An open vibration and pressure platform for fall prevention with a reinforcement learning agent. Personal and Ubiquitous Computing, 25(1), 7–19. https://doi.org/10.1007/s00779-020-01416-0

Leal-Junior, A. G., Díaz, C. R., Marques, C., Pontes, M. J., & Frizera, A. (2019). 3D-printed POF insole: Development and applications of a low-cost, highly customizable device for plantar pressure and ground reaction forces monitoring. Optics & Laser Technology, 116, 256–264. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2019.03.035

Lee, S. H., & Son, J. (2021). Development of a Safety Management System Tracking the Weight of Heavy Objects Carried by Construction Workers Using FSR Sensors. Applied Sciences, 11(4), 1378. https://doi.org/10.3390/app11041378

Libotte, M. (2007). Análisis dinámico de las presiones plantares. EMC - Podología, 9(3), 1–7. https://doi.org/10.1016/S1762-827X(07)70706-X

Lin, F., Wang, A., Zhuang, Y., Tomita, M. R., & Xu, W. (2016). Smart Insole: A Wearable Sensor Device for Unobtrusive Gait Monitoring in Daily Life. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 12(6), 2281–2291. https://doi.org/10.1109/TII.2016.2585643

Martínez-Martí, F., Martínez-García, M. S., García-Díaz, S. G., García-Jiménez, J., Palma, A. J., & Carvajal, M. A. (2014). Embedded sensor insole for wireless measurement of gait parameters. Australasian Physical & Engineering Sciences in Medicine, 37(1), 25–35. https://doi.org/10.1007/s13246-013-0236-7

McKearney, D. A., Stender, C. J., Cook, B. K., Moore, E. S., Gunnell, L. M., Monier, B. C., Sangeorzan, B. J., & Ledoux, W. R. (2019). Altered Range of Motion and Plantar Pressure in Anterior and Posterior Malaligned Total Ankle Arthroplasty: A Cadaveric Gait Study. Journal of Bone and Joint Surgery, 101(18), e93. https://doi.org/10.2106/JBJS.18.00867

Naderi, A., Baloochi, R., Rostami, K. D., Fourchet, F., & Degens, H. (2020). Obesity and foot muscle strength are associated with high dynamic plantar pressure during running. The Foot, 44, 101683. https://doi.org/10.1016/j.foot.2020.101683

Ragnarsson, K. T. (2008). Functional electrical stimulation after spinal cord injury: Current use, therapeutic effects and future directions. Spinal Cord, 46(4), 255–274. https://doi.org/10.1038/sj.sc.3102091

Rathnayaka, A. M. A. I., Perera, W. N. D., Savindu, H. P., Madarasingha, K. C. M., Ranasinghe, S. P., Thuduwage, H. G. T. V., Kulathilaka, A. U., Silva, P., Jayasinghe, S., Kahaduwa, K. T. D., & De Silva, A. C. (2018). A Customized System to Assess Foot Plantar Pressure: A Case Study on Calloused and Normal Feet. 2018 IEEE Region Ten Symposium (Tensymp), 202–206. https://doi.org/10.1109/TENCONSpring.2018.8691898

Rey, E. A., Pico, J. S., & Luengas, L. A. (2018). Plataforma baropodométrica PIPLAB. Revista Vínculos, 15(2), 139–149. https://doi.org/10.14483/2322939X.13861

Solis, A. F., Revelo luna, D. A., Campo Ceballos, D. A., & Gaviria López, C. A. (2021). Correlación del contenido de clorofila foliar de la especie Coffea arabica con índices espectrales en imágenes. Biotecnología En El Sector Agropecuario y Agroindustrial, 19(2), 51–68. https://doi.org/10.18684/bsaa.v19.n2.2021.1536

Zeng, Y., Xing, L., Zhang, Q., & Jia, X. (2019). An analytical method for reliability analysis of hardware-software co-design system. Quality and Reliability Engineering International, 35(1), 165–178. https://doi.org/10.1002/qre.2389