Registro de patrones de marcha mediante sensores inerciales vestibles y su análisis cinemático

Abstract

El análisis de la marcha es una prueba muy útil en la detección y tratamiento de patologías que llevan asociadas alteraciones del aparato locomotor. Para realizar este procedimiento se pueden utilizar distintas tecnologías, como los sistemas basados en cámaras ópticas y las unidades de medida inercial (IMUs). Los IMUs son dispositivos portátiles y compactos que permiten realizar capturas de movimiento en diversos entornos. Presentan menor coste que otros sistemas, pero llevan asociadas limitaciones en cuanto a la precisión, que requieren la utilización de métodos de calibración y procesado adicionales. Destacan errores de deriva e interferencias del campo magnético. En este proyecto se pretende evaluar la precisión de 2 modelos de IMUs de distinta gama para concluir el nivel de concordancia que pueden alcanzar unos sensores más económicos respecto a unos de gama profesional. Para ello, se desarrolló un protocolo para la adquisición y tratamiento de señales cinemáticas mediante el empleo de ambos sensores. Se recopiló una base de datos, se procesaron los datos obtenidos a través de distintos programas y se calcularon una serie de métricas, como la raíz del error cuadrático medio o el coeficiente de correlación de Pearson, para comparar las curvas obtenidas y evaluar la similitud de las reconstrucciones de movimiento. Se desarrollaron distintos experimentos en base a los programas utilizados y los métodos de calibración empleados. Los resultados mostraron similitud a nivel clínico para la articulación de la cadera y concordancia aceptable para la rodilla. Las curvas obtenidas del tobillo revelaron diferencias significativas entre las señales de ambos sensores atribuibles a interferencias del campo magnético. En base a lo anterior, se acentúa la importancia de incluir un preprocesado que tenga en cuenta el campo magnético como variable para obtener resultados aceptables en todas las articulaciones.