Prototipo Ortesis de Pie

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Ingeniería en Biomédica Cátedra Abierta
Biomecánica Una Aplicación de la Física,
Fisiología y la Matemática
Lisandro José Puglisi
Junio 2007
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Temario
Biomecánica Biomecánica Aplicada Análisis de la
Marcha Diseño de Ortesis Dinámica Potenciada
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Biomecánica

• Relaciones entre los tejidos y órganos del cuerpo
  y sus tensiones mecánicas (Benno Kummer, 1971)
• Conocimiento del papel que juegan las fuerzas
  mecánicas que producen movimientos, su soporte
  autonómico, iniciación neurológica, control
  integrado y percepción, así como su diseño
  central (Consejo Internacional del Deporte y Ed.
  Física. UNESCO, 1971)
• Estudio del cuerpo humano como un sistema bajo
  dos conjuntos de leyes las leyes de la Mecánica
  Newtoniana y las leyes Biológicas (Comité de la
  Asociación Americana de Ing. Mecánica 1978)
• Conjunto de conocimientos interdisciplinarios
  generados a partir de utilizar con el apoyo de
  otras ciencias biomédicas, los conocimientos de
  la mecánica y distintas tecnologías en
• el estudio del comportamiento de los sistemas
  biológicos y, en particular del cuerpo humano
• Resolver los problemas que le provocan las
  distintas condiciones a las que puede ser
  sometido. (IBV, 1992)

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Biomecánica
Biomecánica
Fisiología
Física
Matemáticas
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Donde encontramos Biomecánica?
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Análisis de la Marcha
Fase de Apoyo
Fase de Balanceo
Aceptación del peso
Despegue del Pie
Aceleración
Desaceleración
Apoyo Medio
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Sistema de Medición
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Reconstrucción
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Ángulos de Ataque y Reconstrucción
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Patología del Pie Caído
Pie Caído (Foot Drop) ' es un término general
que describe la falta de capacidad de levantar el
pie sobre el tobillo.
Esto imposibilita a la persona desarrollar una
marcha normal.
Una de las causas mas frecuentes, es la lesión
del nervio que inerva al músculo peroneo.
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Fuerzas actuantes
Contacto Talón-Suelo
Apoyo Plantar
Elevación Talón
Balanceo
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Fuerzas actuantes
Patología Drop Foot
Ex
Fl
m a
Pp
Exl sene e
Fl senb b
I h
Pp send c
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Ortesis Pasivas
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Ortesis Dinámicas
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Puntos Críticos en el Diseño de un Ortesis
Puntos Críticos en el Diseño de una Ortesis
Peso y Tamaño (materiales)
Tamaño
Sin elementos externos
Comodidad e impacto psicológico
Características de los Actuadores
Sonidos
Energía
Señales EMG, EEG
Señales de Control
Señales de Sensores
De Tiempo Real
Algoritmos de Control
Funciones basado en la Experiencia
Control Adaptativo
Tiempo de Aprendizaje
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Diseño del Lab. de Biomecánica
Lectura de Sensores EEG EMG
Marcha Normal Corrección para evitar lesiones
Control
Sistema Adaptativo
Sistema Adaptativo y Predictivo
Restricciones por SW
Aprendizaje o Entrenamiento
Instrumentos ORTEST
Copiando el Movimiento del otro pie a partir de
sensores.
Sensores EEG EMG
Decisión
Acción
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Diseño del Laboratorio de Biomecánica
Diseño CAD
Tres actuadores

• Emulando Triceps Sural

• Emulando Tibial Anterior

• Emulando Peroneo Anterior

Anillos de Agarre?
Sensores

• Localización del Pie Acelerómetro 3D

• Orientación del Pie Acelerómetro 3D

• Corrección de pisada Plantilla de Presión

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Conclusiones

• Biomecánica Física Fisología

• La matemática es una herramienta No hay que
  tenerle miedo!!!!

• Con un adecuado criterio se pueden resolver
  grandes problemas

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Gracias por su Atención