Caracterización automatizada de marcha utilizando medición de presiones plantares.

Abstract

Este trabajo propone la investigación y análisis de marcha humana, desde un punto de estudio de la interacción dinámica de la interfaz pie-suelo. Para ello, se plantea como objetivo general desarrollar e implementar un sistema para la caracterización y el análisis automático de marcha humana en ambientes controlados, mediante un sistema podobarométrico portable en base a sensores capacitivos. Se desarrolló un sistema de medición de presiones plantares portátil tipo plantilla sensorizada, y el análisis automatizado de señales de presión obtenidas con el sistema descrito mediante la implementación de Módulos Ocultos de Márkov (HMM), para segmentación de fases de marcha. Tras la realización de pruebas en sujetos, se obtuvo un perfil de marcha (cadencia, tiempo y porcentaje de tiempo de fases de marcha, y posición y velocidad de Centro de Presión (COP)). Se obtuvo una relación porcentual entre fase de apoyo y balanceo 58.9/41.4 y una cadencia promedio de 116±3.6 pasos/minuto. Ambos resultados dentro de la normalidad registrada en la literatura. Utilizando posición y velocidad de COP, se implementó una HMM y se consiguió la segmentación en 5 estados para cada ciclo de marcha. De 29 pasos registrados, se observan artefactos de segmentación en 3 pasos; es decir, se logró una correcta segmentación de subfases en el 90% de los pasos detectados. Se espera que esta investigación siente las bases para el desarrollo de un sistema de utilidad clínica para el estudio de patologías asociadas a la marcha y la planificación de tratamientos de rehabilitación de marcha humana.