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PLANTILLAS ORTOPÉDICAS INTELIGENTES


Categoría: Superior (Licenciatura)
Área de participación: Mecatrónica

Equipo: PLANTILLAS ORTOPÉDICAS INTELIGENTES

Miembros del equipo:
ALEJANDRO DOMÍNGUEZ RODRÍGUEZ
CARLOS ALBERTO DÍAZ RAMOS

Asesor: ING. MARISOL COBA MARTINEZ

Escuela: INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TLALNEPANTLA

Resumen

Gran parte de las lesiones de pie, tobillo, rodilla, cadera y columna están directamente relacionadas con la manera de pisar. Los pies son la base de sustentación de todo el cuerpo y una alteración en ellos, o una insuficiente absorción de impactos de la planta del pie, afecta al resto de articulaciones del cuerpo produciendo lesiones.

Si se tienen problemas ocasionado por una mala pisada; habrá que hacer un estudio biomecánico de la pisada y con eso determinar cuál es el problema y ver si se puede hacer algo para mejorarlo. El mal apoyo de los pies condiciona sobrecargas mecánicas que afectan a los cartílagos de las rodillas y pueden provocar desgaste de los mismos o favorecer la aparición de lesiones meniscales o de ligamentos; además, afecta a la postura favoreciendo la aparición de contracturas musculares que provocan dolor de espalda.

Estos problemas podrían evitarse mediante la utilización de unas plantillas adecuadas, que en la actualidad se realiza con un especialista ortopédico o podólogo, en cualquiera de los casos se realiza una impresión de la pisada que en su mayoría se realiza entintando o mojando el pie.

Pensando en una solución rápida y eficiente para el análisis de la pisa nacen las plantillas ortopédicas inteligentes que es un sistema que en conjunto con sensores estratégicamente colocados y un software de adquisición y análisis de datos nos arroja información confiable para que el especialista pueda determinar el tipo de pisada del paciente y poder darle una rápida solución.

Pregunta de Investigación

¿Cómo determinar de manera eficiente el tipo de pisada que se tiene, para poder corregirla?

Planteamiento del Problema

Si se tienen problemas ocasionado por una mala pisada; habrá que hacer un estudio biomecánico de la pisada y con eso determinar cuál es el problema y ver si se puede hacer algo para mejorarlo. El mal apoyo de los pies condiciona sobrecargas mecánicas que afectan a los cartílagos de las rodillas y pueden provocar desgaste de los mismos o favorecer la aparición de lesiones meniscales o de ligamentos; además, afecta a la postura favoreciendo la aparición de contracturas musculares que provocan dolor de espalda.

Estos problemas podrían evitarse mediante la utilización de unas plantillas adecuadas, que en la actualidad se realiza con un especialista ortopédico o podólogo, en cualquiera de los casos se realiza una impresión de la pisada que en su mayoría se realiza entintando o mojando el pie.

Antecedentes

Conocer qué tipo de pie tiene cada persona, podría ser una forma de evitar algunas complicaciones y obtener mayor rendimiento en las actividades físicas que desempeñen, por eso quédese atento para que pueda hacer un diagnóstico personal y se haga una idea de cuál es su tipo de pie, sin embargo siempre será necesario un diagnostico profesional mediante el análisis de marcha y de esta forma mejorar la calidad de vida.

Tipos de pies

Cóncavo: Este tipo de pie es cuando el arco se tiene muy pronunciado, sin embargo existen varios grados o niveles de la cavidad. Algunos expertos manifiestan, que las personas que tienen este tipo de pie probablemente tendrán problemas con la parte alta de la espalda y en la baja del cuello, por eso se debe buscar ayuda de especialistas antes que el daño sea mayor.

Cuadrado: El pie cuadrado o polinesio, tiene los dedos casi a la misma altura, mas no en niveles ni ascendentes ni descendentes. Los zapatos debes ser espaciosos adelante, para evitar que los dedos no tengan espacios y den paso a callosidades, dolores y deformaciones.

Griego: Este es el caso contrario al anterior, en este tipo de pie, el segundo dedo es más largo que el dedo gordo o los demás dedos. Sin embargo esta morfología puede generar dolores y problemas, debido a la gran separación entre estos dos dedos, en cuyo caso lo indicado es el uso de zapato de horma alargada y amplia. Según algunos apasionados, las personas que tienen este tipo de pie significa que son fuertes, inteligentes y con gran nivel de atracción sexual. Pero solo luego de un análisis biomecánico de la marcha, es posible tener una versión profesional y veraz de qué tipo de pie tiene cada persona.

Egipcio: Este tipo de pie, es el que mejor se adapta morfológicamente a distintas actividades, el segundo dedo es más corto que el anular o dedo gordo y los demás dedos van decreciendo en perfecto orden, es la forma de pie más frecuente y es importante elegir el tipo de calzado adecuado siguiendo estas características. A las personas con este tipo de pie se les recomienda el uso de zapatos de horma amplia y punta redonda.

Plano: El pie plano, es aquel que no tiene arco en la mitad de la planta del pie, en varias ocasiones causa mucho dolor, por eso es importante visitar un laboratorio de biomecánica, para analizar el tipo de problema y de esta forma buscar la solución, ya sea con tratamientos, medicamentos, plantillas o equipos de fisioterapia.

Los expertos en traumatismos de las extremidades inferiores aseguran que el 80 por ciento de las anomalías tienen que ver con el abuso reiterado y el empleo de calzado incorrecto, por eso es importante priorizar el confort del pie, ya que allí cae todo el peso del cuerpo y podrían afectar la estructura o generar algún doloroso inconveniente, no solo en los pies sino afectar todo el cuerpo.

Por eso seleccionar el tipo de zapatos adecuados y cómodos, va a permitir que tus pies no tengan laceraciones que perjudiquen tanto la resistencia en las actividades físicas, como el rendimiento.

También es importante tener en cuenta que las callosidades que se forman en la planta, dan una idea acerca de la forma en que apoya el pie a caminar, haciendo mal apoyo.

Qué tipo de pisada tengo?

Lo más importante que tienes que saber a la hora de comprar zapatos para correr es saber qué tipo de pisada tienes, ya que si corres zapatos que no se adecuen a tu tipo de pisada a la larga acabaras por tener molestias, tanto en tobillos, rodillas o cadera.

Existen tres tipos de pisada dependiendo del arco de la planta de los pies:

  • Personas con el arco bajo. Las personas pronadoras cargan mucho el interior del pie.
  • Personas que tiene un arco alto. Estas personas cargan mucho el peso en el exterior del pie.
  • Estas personas tienen un arco normal.

La mayoría de las personas tienen, aunque sea un bajo porcentaje, una pisada pronadora. No es nada malo tener una pisada u otra, solo influye en el tipo de zapatos que tienes que comprarte para correr.

La prueba mojada:

Llena un recipiente con agua y coloca un papel de color oscuro (para que se vea mejor) junto al recipiente. Ponte en pie dentro del recipiente y seguidamente coloca el pie encima del papel de la misma forma, da un paso fuera del papel y tu huella quedará en el papel.

  • Si la huella que han dejado tus pies no tiene apenas curva interior en la zona del arco, significa que tienes arcos bajos, por lo tanto eres pronador.
  • Si la curva entre la parte interior redondeada de tu pie y el talón es muy grande, significa que tienes un pie con un arco alto, por lo tanto eres supinador.
  • Si la huella esta entre medias de las dos descritas anteriormente, tus arcos son normales y por lo tanto tienes una pisada neutra.

Objetivo

General:

Diseñar y fabricar un sistema de análisis y diagnóstico del tipo de pisada y pie con el que se cuenta, para que el especialista pueda diseñar las plantillas adecuadas.

Especifico:

Diseño compacto y portátil del prototipo

Fabricación económica y viable

Justificación

En la actualidad existen sistemas de diagnóstico del tipo de pisada sobretodo enfocadas a deportistas de alto rendimiento y sobretodo de manufactura extranjera, por lo que son costosos, robustos y difíciles de manejar.

Este sistema es una solución económica y sencilla para el uso auxiliar tanto para especialistas como podólogos y ortopedista así como para tiendas de calzado del deporte.

Hipótesis

Con el desarrollo de un sistema de análisis y diagnóstico del tipo de pisada se podrá determinar las planticas ortopédicas que se deben fabricar para corregir dichos problemas de pisada.

Ofreciendo comodidad para el paciente y auxilio para el especialista, todo esto a un bajo costo y rápido manejo.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales:

  1. Ardunino uno
  2. Sensores FR
  3. Labview
  4. Plantillas

La metodología utilizada para el diseño y fabricación de Puricar está conformada por las siguientes actividades:

  • Diseño del producto
  • Diseño electrónico
  • Dibujos en CAD
  • Diagramas y simulaciones
  • Fabricación y ensamble de elementos
  • Conexiones electrónicas
  • Pruebas del prototipo
  • Validación del funcionamiento.

Galería Método

Resultados

El prototipo se encuentra en funcionamiento y los datos arrojados son validados, por lo que se ha obtenido un resultado favorable. Si bien es posible realizar mejoras que ayuden a que el prototipo pueda ofrecer más asistencia a los especialistas, los análisis mostrados son suficientes.

Galería Resultados

Discusión

Cabe mencionar que el prototipo es de bajo consumo energético ya que se alimenta de 5-12 v, y se puede instalar en cualquier computadora, ofreciendo así una viabilidad económica para el especialista interesado.

Conclusiones

La realización de este prototipo ha dejado grandes enseñanzas y ha respondido a nuestra pregunta de investigación, se ha validado el prototipo y se ha realizado una investigación en campo de que tan importante es esta aplicación para los especialistas, teniendo respuestas positivas y un amplio interés por la investigación.

Bibliografía

BIOMEC, 2016. BIOMEC. [En línea]
Available at: http://www.biomec.com.co/Tipos-de-pie-y-su-importancia

LAJARA VIZCAINO, P. S., 2006. LABVIEW ENTONO GRAFICO DE PROGRAMACION. PRIMERA ed. MADRID: ALFAOMEGA.

REYES, F., 2015. ARDUINO APLICACIONES EN ROBÓTICA MECATRÓNICA E INGENIERÍAS. PRIMERA ed. MEXICO: ALFAOMEGA.

SABRI CETINKUNT, 2013. MECATRONICA. PRIMERA ed. MEXICO: PATRIA.

SALUD, L., 2016. LOGAR SALUD. [En línea]
Available at: http://www.logarsalud.com/2014/07/17/repercusi%C3%B3n-de-una-mala-pisada/

 



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Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography