Resumen

El análisis del movimiento del pulgar y los cuatro dedos durante el agarre humano de un objeto cilíndrico es un requisito previo para el diseño de mecanismos de movimiento en prótesis de brazo electrónico y manos robóticas. Los métodos de medición convencionales incluyen el uso de sensores de ángulo o la grabación en vídeo de múltiples marcadores. En el presente estudio, realizamos imágenes de tomografía computarizada (TC) de rayos X en dedos que agarraban cilindros de tres diámetros diferentes (10, 60 y 120 mm) y construimos un modelo óseo basado en estas imágenes de TC para medir directamente el ángulo de flexión de cada articulación del dedo. A continuación, se compararon los resultados con los ángulos de flexión de las articulaciones medidos con otros métodos. Los sujetos fueron 10 hombres japoneses sin lesiones ni enfermedades en las manos. Nuestros resultados mostraron que los diámetros más pequeños de los cilindros se asociaron con aumentos significativos en el ángulo de flexión de todas las articulaciones de los cuatro dedos. Si nos centramos en la articulación interfalángica distal (DIP), no hubo diferencias significativas entre ninguno de los dedos para cada uno de los cilindros, excepto entre los dedos índice y medio para el cilindro de 10 mm de diámetro. Al centrarse en el cilindro de 10 mm de diámetro, el ángulo de flexión de la articulación interfalángica proximal (PIP) de cada dedo era significativamente mayor que el de la DIP y la articulación metacarpofalángica (MP). Sin embargo, no se observó una diferencia tan significativa en el cilindro de 120 mm de diámetro. La relación de acoplamiento (CR), que es la relación de los ángulos de flexión de la DIP y la PIP, fue significativamente menor para el cilindro de 10 mm de diámetro que para el de 60 mm. Sin embargo, no hubo diferencias significativas en el RC entre ninguno de los dedos. La comparación de los resultados de nuestro estudio con los obtenidos mediante otros métodos indicó una coherencia cuantitativa para el DIP y el PIP. Sin embargo, en el caso del MP, observamos diferencias que pueden explicarse por la dificultad de determinar el eje longitudinal del metacarpiano con otros métodos.

• Materias:Ingeniería biomédica Bioingeniería Biomecánica Neuronas Prótesis Extremidades (Cuerpo Humano) Articulación ósea
• Subjects:Biomedical engineering Bioengineering Biomechanics Neurons Prostheses Limbs (Human Body) Bone joint
• Palabras claves:diámetro del cilindro, ángulo de flexión, diferencia significativa, mm, dedo, inmersión, prótesis electrónica de brazos, registro del marcador, articulación interfalángica distal, uso del ángulo
• Keywords:diameter cylinder, flexion angle, significant difference, mm, finger, dip, electronic arms prosthesis, recording of marker, distal interphalangeal joint, use of angle