Un enfoque de redes neuronales para la alineación de prótesis transtibiales

A neural network approach to the alignment of transtibial prostheses

Contenido principal del artículo

Lely A. Luengas-C.
Luis Felipe Wanumen
Esperanza Camargo Casallas

Resumen

Introducción: La presencia de enfermedades o alteraciones musculo-esqueléticas, así como trauma por accidentes tienen como posible consecuencia amputaciones, en Colombia se adiciona como causa el conflicto armado, ya que ha generado un grupo poblacional con discapacidad debido a los artefactos explosivos no identificados, donde amputaciones en extremidades inferiores son altamente frecuentes. La prótesis se emplea para que el amputado pueda adaptarse a su condición y reincorporarse en las actividades cotidianas, su uso se da luego de la alineación de la prótesis. La alineación tiende a ser un proceso subjetivo, donde el conocimiento y la práctica son esenciales en el momento de realizarla, no se tienen sistemas que reconozcan el impacto de este proceso sobre variables biomecánicas del sujeto con amputación. Por ello se propuso realizar una red neuronal que muestre la incidencia de la variación angular del socket de la prótesis en rangos articulares, la disposición de peso corporal y el centro de presión.


Método:  Se realizó un estudio descriptivo donde el socket de la prótesis de un amputado transtibial se colocó en siete posiciones angulares diferentes, en cada posición se midieron parámetros biomecánicos, con estos datos se programó una red neuronal de regresión generalizada (GRNN) para predecir datos biomecánicos a partir de la ubicación del socket y se generó una interfaz gráfica para visualizar los cambios de los parámetros.


Resultados: La red neuronal permitió predecir el comportamiento de los ángulos de cadera, rodilla y tobillo, la ubicación del centro de presión y el peso corporal soportado tanto en ipsilateral (amputado) como en contralateral (no amputado); y en la interfaz gráfica se pudo mostrar la afectación.


Conclusión: El uso de herramientas tecnológicas permite construir sistemas de apoyo al personal médico, en este caso al protesista, con el fin de hacer mejoras en el procedimiento de ajuste de la prótesis en los sujetos con amputación transtibial.

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Detalles del artículo

Biografía del autor/a (VER)

Luis Felipe Wanumen, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Máster en Ingeniería de Sistemas y Computación de la Pontificia Universidad Javeriana, Ingeniero de Sistemas de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Docente e Investigador de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.

Esperanza Camargo Casallas, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Ingeniera en Control e Instrumentación. Doctora en Ingeniería. Profesora de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá, Colombia.

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