Diseño e implementación de un guante para la rehabilitación del miembro superior
Este proyecto se enfoca en brindar una herramienta de apoyo para los profesionales de la salud en fisioterapia, facilitando la evaluación del progreso de los pacientes que tienen limitaciones en el funcionamiento adecuado de su miembro superior. Para ello, se diseña un sistema compuesto por: Un guan...
- Autores:
-
Murcia Chivatá, Andrés Felipe
- Tipo de recurso:
- https://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad El Bosque
- Repositorio:
- Repositorio U. El Bosque
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unbosque.edu.co:20.500.12495/14222
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.12495/14222
- Palabra clave:
- Corriente eléctrica
Rehabilitación médica
Tecnología electrónica
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Electric current
Medical rehabilitation
Electronic technology
- Rights
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- Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International
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Este proyecto se enfoca en brindar una herramienta de apoyo para los profesionales de la salud en fisioterapia, facilitando la evaluación del progreso de los pacientes que tienen limitaciones en el funcionamiento adecuado de su miembro superior. Para ello, se diseña un sistema compuesto por: Un guante que por medio de servomotores ayuda a realizar los movimientos de flexión y extensión de los dedos de la mano del paciente, un circuito electrónico que mide el consumo de corriente de los servomotores, con el objetivo de detectar posibles variaciones de corriente provocadas por la fuerza de oposición que puede presentarse debido a la rigidez muscular que presente el miembro en cuestión. Para permitir que el fisioterapeuta evalúe el estado y progreso del proceso de rehabilitación, las variaciones de corriente indican cambios en la rigidez muscular y el esfuerzo realizado por el paciente. Esto se debe a que una mayor rigidez muscular requiere un esfuerzo mayor por parte del paciente para ejecutar los movimientos de flexión y extensión. El prototipo que se presenta se controla empleando un microcontrolador ESP32, el cual requiere estar conectado a una red WI-FI para enviar los datos a una plataforma IoT, de esta manera se facilita el análisis y la visualización de la información en tiempo real. Además, con el propósito de garantizar un funcionamiento seguro, el sistema cuenta con un circuito electrónico de protección de sobrecorriente. Con el presente proyecto se pretende ofrecer una solución innovadora que motive a los pacientes a continuar con su proceso de rehabilitación y que proporcione una evaluación objetiva sobre el progreso del paciente al tratamiento de rehabilitación. |
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[1] C. Quarracino, R. Rey, and G. Rodríguez, “Esclerosis lateral amiotrófica (ELA): Seguimiento y tratamiento,” Neurología Argentina, Buenos Aires , pp. 1–5, Feb. 19, 2014. [2] MedlinePlus, “Enfermedades neuromusculares.” Accessed: Aug. 08, 2023. [Online]. Available: https://medlineplus.gov/spanish/neuromusculardisorders.html. [3] R. Cantero, A. M. Domingo, and M. Moreno, Terapia de mano basada en el razonamiento y la práctica clínica, 1st ed., vol. 1. Sevilla, 2020. [4] L. Cepeda and M. A. Gómez, “Revisión sobre la efectividad de la terapia en espejo en el proceso de rehabilitación de miembros superiores en pacientes con accidente cerebrovascular.” Movimiento Científico, pp. 3–5, Oct. 31, 2019. [5] Centrolescer, “Cómo ayudan los guantes robotizados en la rehabilitación de los miembros superiores de los pacientes con daño cerebral adquirido.” Accessed: Feb. 25, 2023. [Online]. Available: https://www.centrolescer.org/centro-lescer/como-ayudan-los-guantes-robotizados-en-la-rehabilitacion-de-los-miembros-superiores-de-los-pacientes-con-dano-cerebral-adquirido/. [6] Uforya Medical, “Guantes de rehabilitación: un dispositivo que cambia la vida,” Medicina, volumen 3. Accessed: Feb. 25, 2023. [Online]. Available: https://humanizationoftechnology.com/guantes-de-rehabilitacion-un-dispositivo-que-cambia-la-vida/revista/medicina/07/2022/. [7] Organización Panamericana de la Salud, Prevención de las Enfermedades Cardiovasculares. Directrices para la Evaluación y el Manejo del Riesgo Cardiovascular. Washington, D.C, 2010. [8] S. M. Castellar, A. del P. Calderón, P. L. Jurado, and R. A. Gómez, “Diagnóstico, tratamiento, rehabilitación y seguimiento del paciente con esclerosis lateral Amiotrófica en el Hospital Universitario Nacional de Colombia,” Mar. 24, 2024, Bogotá. [9] J. I. Alfonso and J. Martínez, “Innovación y tecnología en fisioterapia.”, Movimiento Científico, Bogotá, pp. 3–7, Jan. 20, 2017. [10] A. Caicedo, L. Díaz, and D. Olveira, “Deserción de pacientes en terapias de rehabilitación física, ocupacional y fonoaudiología de la IPS unidad fisioterapéutica de occidente de la ciudad de Popayán,2018,” Universidad Católica de Manizales, Popayán, 2018. [11] J.-C. Chen and F.-Z. Shaw, “Recent progress in physical therapy of the upper-limb rehabilitation after stroke,” Journal of Cardiovascular Nursing, vol. 21, pp. 469–473, 2006. [12] Neofect, “Smart glove for home use.” Accessed: Sep. 07, 2024. [Online]. Available: https://content.neofect.com/resource/pdf/materials/Neofect_Smart%20Glove%20for%20Home%20Use_Slick_1bdfcfe8-4d73-43ca-b869-8d413bd5e0cf_1619772392712.pdf. [13] L. Jaworski and R. karpinski, “Biomechanics of the human hand,” Journal of Technology and Exploitation in Mechanical Engineering, vol. 3, pp. 28–33, 2017. [14] Stanford Medicine, “Dolores y problemas en las manos.” Accessed: Sep. 07, 2024. [Online]. Available: https://www.stanfordchildrens.org/es/topic/default?id=hand-pain-and-problems-85-P04014. [15] D. Rodríguez, C. Ruiz, M. Nieto, S. Leuro, and M. Gómez, “La mano. Aspectos anatómicos I. Generalidades, osteología y artrología.,” Morfolia-vol12, Bogotá, 2020. [16] C. Hazel, Musculoskeletal assessment. Join Motion and Muscle Testing, 3rd ed. Philadelphia: WoltersKluwer, 2013. [17] S. Brent, “Lesiones de la mano y la muñeca,” in Clinical Orthopaedic Rehabilitation, 2nd ed., Madrid, 2005, pp. 8–78. [18] F. Valdés and R. Pallás, “Microcontroladores, Fundamentos y Aplicaciones con PIC,” 3rd ed., México: Alfaomega, 2007, pp. 11–17. [19] S. Franco, “Diseño con Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados Analógicos.,” 3rd ed., México: McGrawHill, 2005, pp. 1–35. [20] J. Holler, V. Tsiatsis, C. Mulligan, S. Karnouskos, S. Avesand, and D. Boyle, From Machine-to-Machine to the Internet of Things: Introduction to a New Age of Intelligence, 1st ed. Amsterdam: Elsevier, 2014. [21] R. Dasarwar and P. Bhagat, “Fire and gas leakage with cooling system with integrated android application,” Journal of Emerging Technologies and Innovative Research (JETIR), vol. 10, no. 6, pp. 5–6, Jun. 2023. [22] S. Cardona, “Servomotores: una guía completa sobre tipos, construcción, trabajo, control y aplicaciones industriales,” Instituto Politécnico Nacional, México, 2023. [23] G. Smith, “¿Cuáles son los principales tipos de sensores de corriente?,” DEWEsoft.com. Accessed: Sep. 21, 2024. [Online]. Available: https://dewesoft.com/es/blog/cuales-son-los-principales-tipos-de-sensores-de-corriente. [24] Ministerio de Salud y Protección Social, Programa Nacional de Tecnovigilancia – Vigilancia Post- Comercialización de Dispositivos Médicos. Colombia, 2005, pp. 1–10. [25] J. Ingvast, “Guante de refuerzo,” ES2652026, 2008. [26] P. A, “Design and validation of a device for measuring handgrip force using fiber bragg gratings,” MDPI Sensors, vol. 21, pp. 1–10, 2021. |
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Para permitir que el fisioterapeuta evalúe el estado y progreso del proceso de rehabilitación, las variaciones de corriente indican cambios en la rigidez muscular y el esfuerzo realizado por el paciente. Esto se debe a que una mayor rigidez muscular requiere un esfuerzo mayor por parte del paciente para ejecutar los movimientos de flexión y extensión. El prototipo que se presenta se controla empleando un microcontrolador ESP32, el cual requiere estar conectado a una red WI-FI para enviar los datos a una plataforma IoT, de esta manera se facilita el análisis y la visualización de la información en tiempo real. Además, con el propósito de garantizar un funcionamiento seguro, el sistema cuenta con un circuito electrónico de protección de sobrecorriente. Con el presente proyecto se pretende ofrecer una solución innovadora que motive a los pacientes a continuar con su proceso de rehabilitación y que proporcione una evaluación objetiva sobre el progreso del paciente al tratamiento de rehabilitación.Ingeniero ElectrónicoPregradoThis project focuses on providing a support tool for health professionals in physiotherapy, facilitating the evaluation of the progress of patients who have limitations in the proper functioning of their upper limb. To do this, a system is designed consisting of: A glove that, through servomotors, helps to perform the flexion and extension movements of the patient's fingers, an electronic circuit that measures the current consumption of the servomotors, with the aim of detecting possible current variations caused by the opposing force that may occur due to the muscular rigidity of the limb in question. To allow the physiotherapist to evaluate the status and progress of the rehabilitation process, current variations indicate changes in muscular rigidity and the effort made by the patient. This is because greater muscular rigidity requires greater effort on the part of the patient to execute flexion and extension movements. The prototype presented is controlled using an ESP32 microcontroller, which requires being connected to a WI-FI network to send the data to an IoT platform, thus facilitating the analysis and visualization of the information in real time. In addition, in order to guarantee safe operation, the system has an electronic overcurrent protection circuit. The aim of this project is to offer an innovative solution that motivates patients to continue with their rehabilitation process and provides an objective evaluation of the patient's progress in rehabilitation treatment.application/pdfAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Acceso abiertohttps://purl.org/coar/access_right/c_abf2http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Corriente eléctricaRehabilitación médicaTecnología electrónica621.381Electric currentMedical rehabilitationElectronic technologyDiseño e implementación de un guante para la rehabilitación del miembro superiorDesign and implementation of a glove for upper limb rehabilitationIngeniería ElectrónicaUniversidad El BosqueFacultad de IngenieríaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttps://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa[1] C. Quarracino, R. Rey, and G. Rodríguez, “Esclerosis lateral amiotrófica (ELA): Seguimiento y tratamiento,” Neurología Argentina, Buenos Aires , pp. 1–5, Feb. 19, 2014.[2] MedlinePlus, “Enfermedades neuromusculares.” Accessed: Aug. 08, 2023. [Online]. Available: https://medlineplus.gov/spanish/neuromusculardisorders.html.[3] R. Cantero, A. M. Domingo, and M. Moreno, Terapia de mano basada en el razonamiento y la práctica clínica, 1st ed., vol. 1. Sevilla, 2020.[4] L. Cepeda and M. A. Gómez, “Revisión sobre la efectividad de la terapia en espejo en el proceso de rehabilitación de miembros superiores en pacientes con accidente cerebrovascular.” Movimiento Científico, pp. 3–5, Oct. 31, 2019.[5] Centrolescer, “Cómo ayudan los guantes robotizados en la rehabilitación de los miembros superiores de los pacientes con daño cerebral adquirido.” Accessed: Feb. 25, 2023. [Online]. Available: https://www.centrolescer.org/centro-lescer/como-ayudan-los-guantes-robotizados-en-la-rehabilitacion-de-los-miembros-superiores-de-los-pacientes-con-dano-cerebral-adquirido/.[6] Uforya Medical, “Guantes de rehabilitación: un dispositivo que cambia la vida,” Medicina, volumen 3. Accessed: Feb. 25, 2023. [Online]. Available: https://humanizationoftechnology.com/guantes-de-rehabilitacion-un-dispositivo-que-cambia-la-vida/revista/medicina/07/2022/.[7] Organización Panamericana de la Salud, Prevención de las Enfermedades Cardiovasculares. Directrices para la Evaluación y el Manejo del Riesgo Cardiovascular. Washington, D.C, 2010.[8] S. M. Castellar, A. del P. Calderón, P. L. Jurado, and R. A. Gómez, “Diagnóstico, tratamiento, rehabilitación y seguimiento del paciente con esclerosis lateral Amiotrófica en el Hospital Universitario Nacional de Colombia,” Mar. 24, 2024, Bogotá.[9] J. I. Alfonso and J. Martínez, “Innovación y tecnología en fisioterapia.”, Movimiento Científico, Bogotá, pp. 3–7, Jan. 20, 2017.[10] A. Caicedo, L. Díaz, and D. Olveira, “Deserción de pacientes en terapias de rehabilitación física, ocupacional y fonoaudiología de la IPS unidad fisioterapéutica de occidente de la ciudad de Popayán,2018,” Universidad Católica de Manizales, Popayán, 2018.[11] J.-C. Chen and F.-Z. Shaw, “Recent progress in physical therapy of the upper-limb rehabilitation after stroke,” Journal of Cardiovascular Nursing, vol. 21, pp. 469–473, 2006.[12] Neofect, “Smart glove for home use.” Accessed: Sep. 07, 2024. [Online]. Available: https://content.neofect.com/resource/pdf/materials/Neofect_Smart%20Glove%20for%20Home%20Use_Slick_1bdfcfe8-4d73-43ca-b869-8d413bd5e0cf_1619772392712.pdf.[13] L. Jaworski and R. karpinski, “Biomechanics of the human hand,” Journal of Technology and Exploitation in Mechanical Engineering, vol. 3, pp. 28–33, 2017.[14] Stanford Medicine, “Dolores y problemas en las manos.” Accessed: Sep. 07, 2024. [Online]. Available: https://www.stanfordchildrens.org/es/topic/default?id=hand-pain-and-problems-85-P04014.[15] D. Rodríguez, C. Ruiz, M. Nieto, S. Leuro, and M. Gómez, “La mano. Aspectos anatómicos I. Generalidades, osteología y artrología.,” Morfolia-vol12, Bogotá, 2020.[16] C. Hazel, Musculoskeletal assessment. Join Motion and Muscle Testing, 3rd ed. Philadelphia: WoltersKluwer, 2013.[17] S. Brent, “Lesiones de la mano y la muñeca,” in Clinical Orthopaedic Rehabilitation, 2nd ed., Madrid, 2005, pp. 8–78.[18] F. Valdés and R. Pallás, “Microcontroladores, Fundamentos y Aplicaciones con PIC,” 3rd ed., México: Alfaomega, 2007, pp. 11–17.[19] S. 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