Resumen

Antecedentes. Los sistemas robóticos de rehabilitación de la locomoción se han utilizado para el entrenamiento de la marcha en pacientes que han sufrido un accidente cerebrovascular. La mayoría de los sistemas comercializados permiten a los pacientes realizar ejercicios sencillos como el equilibrio o la marcha nivelada, pero se requiere una función adicional como el entrenamiento de la marcha en escalera para proporcionar una amplia gama de rehabilitación del ciclo de recuperación. En este estudio, analizamos los patrones de andar por las escaleras y aplicamos el resultado a un sistema de rehabilitación robótico que puede proporcionar un movimiento vertical de los reposapiés. Métodos. Para obtener datos aplicables al sistema robótico con placas de pie de movimiento vertical, se midió la acción de andar por las escaleras utilizando un sistema de captura de movimiento basado en marcadores ópticos. Los datos de posición espacial de las articulaciones durante la marcha en escalera se obtuvieron de seis adultos sanos que participaron en el experimento. Los datos de los marcadores medidos se convirtieron en datos cinemáticos de las articulaciones mediante un algoritmo que incluía el remuestreo y la normalización. Los datos de posición espacial se representan como trayectorias angulares y el desplazamiento relativo de cada articulación en el plano sagital anatómico y los movimientos de las articulaciones de la cadera en el plano transversal anatómico. Resultados. La amplitud de movimiento (ROM) media de cada articulación se estimó como (-6,75°,48,69°) en la cadera, 8,20°,93,78° en la rodilla y -17,78°,11,75° en el tobillo durante el ascenso y como 6,41°,31,67° en la cadera, 7,38°,91,93° en la rodilla y -24,89°,24,18° en el tobillo durante el descenso. Además, intentamos crear un patrón de marcha en escalera más natural analizando el movimiento de la cadera en el plano transversal anatómico. Los movimientos de la cadera se estimaron con una precisión de ±1,57 cm y ±2,00 cm para la traslación de la cadera y con una precisión de ±2,52° y ±2,70° para la rotación de la cadera durante el ascenso y el descenso de la escalera, respectivamente. Conclusiones. A partir de los resultados obtenidos, se derivaron patrones estándar de ascenso y descenso de escaleras y se aplicaron a un robot de rehabilitación de extremidades inferiores con placas de pie móviles verticalmente. La trayectoria relativa del experimento permitió comprobar que la función de subir escaleras en el sistema robótico funcionaba correctamente dentro de un ROM normal.

• 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:datos de posición espacial, plano transversal anatómico, sistema robótico, reposapiés móvil, ascenso de escaleras, descenso de escaleras, patrón de marcha, amplitud de movimiento, patrón de escaleras, rehabilitación del ciclo de recuperación
• Keywords:spatial position data, anatomical transverse plane, robotic system, movable footplate, stairs ascent, stairs descent, gait pattern, range of motion, pattern of stairs, recovery cycle rehabilitation