Modelo cinemático de la marcha protésica transtibial
Se realizó un análisis de sensibilidad de la cinemática de la marcha de los amputados transtibiales en el plano sagital en relación con la alineación dinámica (posición de los componentes de la prótesis): Flexión / extensión del zócalo, abducción / aducción, planiflexión / dorsiflexión del pie proté...
- Autores:
- Tipo de recurso:
- doctoralThesis
- Fecha de publicación:
- 2017
- Institución:
- Pontificia Universidad Javeriana
- Repositorio:
- Repositorio Universidad Javeriana
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Cinemática
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Doctorado en ingeniería - Tesis y disertaciones académicas
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Se realizó un análisis de sensibilidad de la cinemática de la marcha de los amputados transtibiales en el plano sagital en relación con la alineación dinámica (posición de los componentes de la prótesis): Flexión / extensión del zócalo, abducción / aducción, planiflexión / dorsiflexión del pie protésico, inversión del pie protésico. Con este análisis, se establecieron efectos sobre la flexión y extensión en el plano sagital de la cadera, rodilla y tobillo de la pierna amputada y de la pierna no amputada. La estimación se realizó para cada una de las fases de marcha a través de un modelo desarrollado en Opensim y Matlab, utilizando mediciones realizadas a un paciente con sensores inerciales Technaid®, variando la posición de la toma en el plano sagital y frontal entre 2, 6 y 10 grados. Estas mediciones se procesaron en Matlab donde se calculó un vector de movimiento. Se desarrolló un script para generar el modelo estructural modificado de Opensim, a partir de la posición estática del vector utilizado en cada caso; una vez generado el modelo se calculó la cinemática inversa de la cadera, rodilla y tobillo. Teniendo en cuenta que no es posible realizar las variaciones del pie protésico del individuo para evitar comprometer la estabilidad del mismo al realizar las mediciones, se desarrolló una variante del modelo en la que se formó una red neuronal para estimar la cinemática de la cadera, rodilla y tobillo. |
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La estimación se realizó para cada una de las fases de marcha a través de un modelo desarrollado en Opensim y Matlab, utilizando mediciones realizadas a un paciente con sensores inerciales Technaid®, variando la posición de la toma en el plano sagital y frontal entre 2, 6 y 10 grados. Estas mediciones se procesaron en Matlab donde se calculó un vector de movimiento. Se desarrolló un script para generar el modelo estructural modificado de Opensim, a partir de la posición estática del vector utilizado en cada caso; una vez generado el modelo se calculó la cinemática inversa de la cadera, rodilla y tobillo. Teniendo en cuenta que no es posible realizar las variaciones del pie protésico del individuo para evitar comprometer la estabilidad del mismo al realizar las mediciones, se desarrolló una variante del modelo en la que se formó una red neuronal para estimar la cinemática de la cadera, rodilla y tobillo.A sensitivity analysis of the kinematics of the transtibial amputee gait was performed in the sagittal plane in relation to the dynamic alignment (position of the prosthesis components): Socket flexion/extension, abduction/ adduction, plantiflexion/dorsiflexion of the prosthetic foot, eversion /inversion of the prosthetic foot. With this analysis, effects were established on flexion and extension in the sagittal plane of the hip, knee and ankle of the amputated leg and the non-amputated leg. The estimation was performed for each of the gait phases trough a model developed in Opensim and Matlab, using measurements made to a patient with Technaid® inertial sensors, varying the position of the socket in the sagittal and frontal plane between 2 , 6 and 10 degrees. These measurements were processed in Matlab where a motion vector was calculated. A script was developed to generate the modified structural model of Opensim, from the static position of the vector used in each case; Once the model was generated the inverse kinematics of the hip, knee and ankle were calculated. Taking into account that it is not possible to perform the variations of the prosthetic foot of the individual to avoid compromising the stability of the same when making the measurements, a variant of the model was developed in which a neural network was trained to estimate the kinematics of the hip, knee and ankle.Doctor en IngenieríaDoctoradoPontificia Universidad JaverianaDoctorado en IngenieríaFacultad de IngenieríaVizcaya Guarín, Pedro Raúl2018-05-31T13:49:23Z2020-04-15T13:54:11Z2018-05-31T13:49:23Z2020-04-15T13:54:11Z2017http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctoradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPDFapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10554/34608https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.34608instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.cospaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, “Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores”, los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2reponame:Repositorio Universidad Javerianainstname:Pontificia Universidad Javerianainstacron:Pontificia Universidad Javeriana2022-04-29T18:22:40Z |