Анализ траектории движения конечности на основе данных с микромеханических датчиков

Представлено биотехническое устройство, предназначенное для регистрации и оценки физической нагрузки пациента, представляющее собой гантель, оснащенную платой с микропроцессором и инерциальными датчиками. Для восстановления траектории движения снаряда используются гироскоп и акселеромет

Diseño en tres niveles en el ámbito de la salud. Captura de movimiento para análisis de la marcha en rehabilitación.

En el ámbito de la salud, tecnologías como la captura de movimiento, la dinamometría, o la electromiografía de superficie, entre otras, ofrecen amplias posibilidades para objetivar la capacidad musculoesquelética de los pacientes, favoreciendo el diagnóstico o el seguimiento del proceso de rehabilitación. No obstante, conseguir que estas tecnologías se adapten e integren adecuadamente en el contexto de los servicios sanitarios implica un reto complejo de abordar. En esta tesis se presenta un compendio de publicaciones que dan respuesta a diferentes retos detectados durante el diseño, desarrollo y uso de tecnologías de evaluación del sistema musculoesquelético en el ámbito biosanitario. Particularmente, nos centramos en los sistemas de captura de movimiento; su complejidad a nivel operativo (colocación de diferentes elementos sobre el cuerpo), tecnológico (multitud de dispositivos electrónicos inalámbricos), y de análisis (generación de gran volumen de información) pone de manifiesto la necesidad de abordar esta investigación. - La primera publicación presenta las necesidades que han motivado esta tesis, exponiendo las bases y objetivos de la misma, que se enmarcan en healthcare, biomechanics, y usability. - La segunda introduce la metodología desarrollada Octopus, dirigida a apoyar el diseño de sistemas de captura de movimiento. Esta investigación clasifica y esquematiza los factores que deben considerarse durante el diseño y propone la idea de “Diseño en tres niveles”: servicio, producto y software; que son las principales líneas de trabajo a la hora de desarrollar aplicaciones dirigidas a evaluar el sistema musculoesquelético. Llegados a este punto, y fruto de diferentes colaboraciones del grupo de investigación con hospitales públicos de nuestra comunidad, así como una revisión exhaustiva del estado del arte, los trabajos de investigación se dirigieron hacia un nicho o caso de estudio enmarcado en el contexto de rehabilitación hospitalaria. En concreto, diseñar una prueba clínica de análisis de la marcha basada en captura de movimiento para monitorizar tratamientos de rehabilitación mediante sesiones de medición previas y posteriores a los tratamientos.- Como resultado se elaboró una publicación encuadra en el primer nivel de Octopus, el diseño de servicios. Esta investigación estudia cómo integrar el test de análisis de la marcha en la rehabilitación hospitalaria. Incorporar un micro-servicio (test de análisis de la marcha) en un macro-servicio como es la rehabilitación, no es una tarea sencilla de abordar. Por ello, se propone un enfoque metodológico para evaluar cualitativamente el test de marcha en su contexto, cuya aplicación permitió obtener guías de diseño que proporcionan conocimiento multidisciplinar para integrar el test en la rehabilitación.- Asimismo, se realizó una publicación que responde a otro de los niveles de Octopus, el diseño de producto. Este trabajo presenta un sistema de captura de movimiento llamado Move-Human Sensors (MH) que permite realizar pruebas de análisis de la marcha. Este sistema responde a las necesidades detectadas en el estudio del servicio, e incorpora dos funcionalidades clave: un procedimiento de calibración anatómica que evita las perturbaciones magnéticas las cuales tienen efectos negativos en la captura de movimiento inercial; así como un algoritmo que detecta gait events a partir de los datos de movimiento sin requerir de instrumentación complementaria. - Finalmente, se desarrolla una publicación enmarcada en el último nivel de Octopus, el diseño de software. Este estudio propone un método para gestionar los datos resultantes del test de análisis de la marcha. Dicho método permite comparar las capturas pre- y post-tratamiento para realizar el seguimiento de pacientes en rehabilitación, proporcionando información visual y específica al facultativo que puede apoyar la toma de decisiones clínicas.Esta tesis contribuye al ámbito del diseño, aportando una perspectiva global basada en tres niveles: producto, servicio, y software. En esta línea, se presenta un sistema de captura de movimiento, cuyo diseño y desarrollo recorre los tres niveles y da solución a los retos clave detectados. Conforme se profundiza en el propio caso de estudio de análisis de la marcha, se avanza en wearables, biomecánica, tecnología de captura de movimiento, usabilidad y algoritmos de análisis de datos. Las implicaciones que tiene esta investigación van más allá de las publicaciones descritas, ya que se enmarca en diferentes proyectos más amplios que dan sentido a la unidad temática de los capítulos abordados. En consecuencia, este trabajo está apoyado por otras comunicaciones científicas, desarrollos y colaboraciones que se han elaborado de manera paralela. Asimismo, los resultados de esta investigación están siendo extrapolados a otras áreas relacionadas; tanto en el propio sector sanitario -para la realización pruebas de valoración funcional- como en el sector industrial -para la realización de evaluación ergonómica de puestos de trabajo-, donde esta tecnología puede aportar valor.<br /

Antioxidant and DPPH-Scavenging Activities of Compounds and Ethanolic Extract of the Leaf and Twigs of Caesalpinia bonduc L. Roxb.

Antioxidant effects of ethanolic extract of Caesalpinia bonduc and its isolated bioactive compounds were evaluated in vitro. The compounds included two new cassanediterpenes, 1α,7α-diacetoxy-5α,6β-dihydroxyl-cass-14(15)-epoxy-16,12-olide (1)and 12α-ethoxyl-1α,14β-diacetoxy-2α,5α-dihydroxyl cass-13(15)-en-16,12-olide(2); and others, bonducellin (3), 7,4’-dihydroxy-3,11-dehydrohomoisoflavanone (4), daucosterol (5), luteolin (6), quercetin-3-methyl ether (7) and kaempferol-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1Ç2)-β-D-xylopyranoside (8). The antioxidant properties of the extract and compounds were assessed by the measurement of the total phenolic content, ascorbic acid content, total antioxidant capacity and 1-1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) and hydrogen peroxide radicals scavenging activities.Compounds 3, 6, 7 and ethanolic extract had DPPH scavenging activities with IC50 values of 186, 75, 17 and 102 μg/ml respectively when compared to vitamin C with 15 μg/ml. On the other hand, no significant results were obtained for hydrogen peroxide radical. In addition, compound 7 has the highest phenolic content of 0.81±0.01 mg/ml of gallic acid equivalent while compound 8 showed the highest total antioxidant capacity with 254.31±3.54 and 199.82±2.78 μg/ml gallic and ascorbic acid equivalent respectively. Compound 4 and ethanolic extract showed a high ascorbic acid content of 2.26±0.01 and 6.78±0.03 mg/ml respectively.The results obtained showed the antioxidant activity of the ethanolic extract of C. bonduc and deduced that this activity was mediated by its isolated bioactive compounds