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Soluciones
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Solución N°1
"Electroducklingpants"
Malla elástica ergonómica con forma de pantaloneta que será de poliéster-algodón ya que hay casos de alergia al latex [1] se usará durante las sesiones de rehabilitación, con electrodos de potenciación muscular en: Bíceps femorales, glúteos mayores y tríceps surales ya que el niño que padece Mielomeningocele tiene pérdida de sensibilidad, debilidad muscular en esos músculos [2]. Además de bandas que asegurarán que la electroestimulación sea focalizada en los puntos de interés.
Este dispositivo contará además de sensores de tono muscular en el tracto iliotibial y tríceps surales vista lateral, que realizarán el seguimiento respectivo (los cuales serán transmitidos a una aplicación vía bluetooth que incluirán actividades de fuerza, coordinación, equilibrio, etc.).
Fig.1 Imagen referencial de un prototipo similar llamado “Garments for functional electrical stimulation: design and proofs of concept”
Fuente: Jiménez Sosa, J. Peña Villafana, D. (2020a). Diseño de un prototipo low cost de electroestimulador TENS-EMS orientado a mejorar el proceso de rehabilitación de personas que padecen de enfermedades musculares [Para optar le título profesional de ingeniero electrónico., Universidad de San Martín de Porres]. Repositorio académico USMP. https://repositorio.usmp.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12727/8252/jiménez_sj-peña_vda.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Funciones:
Reducir la hipotonía de las zonas mencionadas.
Seguimiento de manera analítica de el avance del infante en la rehabilitación.
Es programable y modificable según las necesidades y rutina del paciente.
Al activar de manera eléctrica zonas de músculos especificas, ayuda a estimular zonas más complicadas como los músculos intrínsecos del pie[2], que según el nivel de lesión expresado en el caso clínico, aquellos se ven afectados por parálisis muscular.
Flexibilidad y comodidad al paciente ya que la parte electrónica del prototipo es ligera y compacta. Y la sostendrá un cinturón que contara con un el equipo lector de señales y receptor-controlador de los electrodos y la batería recargable.
Al ser un dispositivo ligero y modificable es posible agregarle accesorios rígidos retirables, para corrección de Genu Valgo y Genu Varo.
Estructura:
Este dispositivos comprenderá de los siguientes materiales:
Bandas elásticas ajustables.
Tela microfibra ( poliéster - algodón)
Cinturón de agarre.
Almohadilla de electrodos reutilizables: Electrodos reutilizables autoadhesivos de gel y sin látex.
Controlador del tens-electro Estimulador Beurer EM-49.
Software que funcione con bluetooth aplicación teléfono.
Sensor EMG OYMotion o Myoware
Lector de sensores.
Conector para la carga.
Baterías de litio recargables a prueba de agua.
Cables conectores flexibles o tela con filamentos conectores.
Solución N°2
XoSoft
El nuevo dispositivo, llamado XoSoft, estará compuesto por sensores integrados en textiles avanzados y materiales inteligentes para crear articulaciones sensibles y con rigidez variable. “Los sensores integrados transmitirán el movimiento y la intención del usuario a la unidad de control, que así determinará y proporcionará, mediante actuadores flexibles integrados en el textil, el nivel apropiado de ayuda: dependiendo de las necesidades del usuario en un momento dado, el dispositivo proporcionará apoyo, relajación o libertad de movimientos”, explica el investigador Eduardo Rocón, del Centro de Automática y Robótica, de Madrid.
Este exoesqueleto flexible y ligero está destinado a personas mayores y/o con discapacidad física, a quienes ayudará a mejorar su movilidad y por lo tanto beneficiará su salud y su calidad de vida. El dispositivo será cómodo y ligero, pensado para poder llevarlo bajo la ropa.
Funcionamiento:
La estructura robótica consta de dos fundas: Una par los tobillos y otra para la cadera que son conectadas a un dispositivo que transmite el movimiento a través de los cables y poleas. Por otro lado, este artefacto cuenta con un sistema de control biológico y asistencia sincronizada que es guiada por el andar del usuario. Este dispositivo es de gran ayuda, ya que sus distintos componentes como las celdas de carga y los cables tensados ayudan a reducir la carga en los músculos del usuario.
Componentes:
Poleas: Posee el funcionamiento de distribuir de manera mas equitativa la fuerza del peso en el usuario.
Cables Bowden: Este posee la función de transmisión de energía en la conmutación, la regulación del motor y el freno, aunque también en los sistemas de cierre y de calefacción y para el accionamiento de las bisagras.
Paquete de baterías: Este es un compartimento en donde serán depositadas las baterías.
Baterías: Fuente de energía del artefacto.
Sensores: Miden distintos parámetros que son implicados por las características de la marcha.
Celda de carga: Esta es una estructura especializada en soportar cargas de compresión, tensión y flexión.
Asistencia unilateral del tobillo: Este "guía" el movimiento del tobillo durante la marcha.
Medidor de unidad de inercia: Mide la inercia que es utilizada durante la marcha.
Fuente: "M. Contreras, "La Universidad de Harvard crea un exoesqueleto flexible para ayudar a andar", Clipset, 2021. [Online]. Available: https://clipset.com/la-universidad-de-harvard-crea-un-exoesqueleto-flexible-para-ayudar-a-andar/.
Fig .3: Exoesqueleto para personas con la movilidad reducida.
Fuente: "XoSoft: Soft modular biomimetic exoskeleton to assist people with mobility impairments", XoSoft: Soft modular biomimetic exoskeleton to assist people with mobility impairments, 2021. [Online]. Available: https://www.xosoft.eu/.
Solución N°3:
BIPEDESTADOR PARA CAMINATA
La implementación de un dispositivo que permita al bebé ponerse de pie y poder dar su primer paso; para ello el bipedestador deberá adaptarse no solo a mantener de pie al bebé, si no también permitir su caminata, con ayuda de bandas elásticas acomodables al cuerpo en 3 posiciones para sujetar al bebe: Cintura, cadera y muslo. En los elásticos se implementaran sensores que evalúen el movimiento de cadera y muslos del bebé.
FUNCIONAMIENTO:
La implementación de sensores en las 3 bandas elásticas permitira medir el avance y a la vez estimulara el movimiento de los miembros inferiores. Al bebe se le pondra en el bipedestador para mantenerse de pie y se le ajustara las bandas elasticas para evitar caidas, en la tabla de al frente se implementaran juegos sensitivos, estimulando el movimiento de sus manos; seguidamente esta tabla se desplazara en los lados laterales, simulando un andador y asi el bebé podra dar sus primeros pasos.
COMPONENTES:
Enconder: Dispositivo que convierten el movimiento en una señal eléctrica que puede ser leída por algún tipo de dispositivo de control en un sistema de control de movimiento.
Odómetro: Muestra la distancia recorrida.
Bucle de mano: Este se coloca delante de la barra transversal del marco.
Bandas elásticas
Córtex cast
Fig. 4: Imagen referencial para bipedestador para caminata.
Fuente: «Mundo Dependencia,» [En línea]. Available: https://mundodependencia.com/bipedestador-para-ninos-rabbit/.
Tabla de valoraciones
Tabla de valoraciones
CAJA NEGRA
CAJA NEGRA
LISTA DE ENTRADAS:
Energía: La energía utilizada para el funcionamiento de nuestro dispositivo será eléctrica.
Señales: Información digital ingresada por una interfaz.
Control manual: Variación de la fuerza en los electroestimuladores.
Datos del paciente: Información del paciente, para analizar su estado y condición.
LISTA DE SALIDAS:
Datos del movimiento muscular: Con ayuda de los electrodos, podremos visualizar en la interfaz los datos de cada movimiento durante el tratamiento.
Reporte del paciente
Seguimiento mostrado en la aplicación: Nos permitirá llevar un control del avance del paciente, para analizar su mejora.
ESQUEMA DE FUNCIONES
MATRIZ MORFOLÓGICA
MATRIZ MORFOLÓGICA
TABLA DE VALORACIÓN
CONCLUSIÓN:
El proyecto óptimo está basado a partir de nuestra tabla de requerimientos, donde resalta la portabilidad, costo y función del equipo. Con ayuda de la matriz morfológica como la tabla de comparación llegamos a la conclusión de que nuestra solución ideal es el conjunto de solución número 1, donde usaremos la tela de algodón, baterías recargables (litio) , sistema Android, un ajuste adecuado (mediante las bandas) y electrónica económica pero segura. Los electrodos estarán colocados y estos estarán ajustados en por las bandas en lugares estratégicos según los puntos de hipotonía que presenta el menor.
Referencias bibliográficas
Referencias bibliográficas
[1]Jiménez Sosa, J. Peña Villafana, D. (2020a). Diseño de un prototipo low cost de electroestimulador TENS-EMS orientado a mejorar el proceso de rehabilitación de personas que padecen de enfermedades musculares [Para optar le título profesional de ingeniero electrónico., Universidad de San Martín de Porres]. Repositorio académico USMP. https://repositorio.usmp.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12727/8252/jiménez_sj-peña_vda.pdf?sequence=1&isAllowed=y
[2]Castelló Asensi, J., Calbo Maiques, A., Consuegra Panalígan, M. A., Chinchilla Mira, J. J., Vergara Campos, M., Pérez-Albaladejo, M. G., García Fernández, F. P., López Casanova, P., Martín Martín de Consuegra, P., Miralles Oliver, A., Molina Montoya, M., Monzó Pérez, F., del Mar Patiño Vera, M., Pérez Turpín, J. A., Prieto Navarro, L., Soldevilla Agreda, J., Suárez Llorca, C. y Verdú Soriano, J. (2016). Guía de Atención Integral para Personas con Espina Bífida (A.E.B.H.A, Ed.; M. Gallar Pérez-Albaladejo, Coordinador). Asociación Espina Bífida e Hidrocefalia de Alicante. http://aebha.org/wp-content/uploads/2016/04/GUÍA-ESPINA-BÍFIDA-COMPLETA.pdf
[3]"XoSoft: Soft modular biomimetic exoskeleton to assist people with mobility impairments", XoSoft: Soft modular biomimetic exoskeleton to assist people with mobility impairments, 2021. [Online]. Available: https://www.xosoft.eu/. [Accessed: 23- Sep- 2021].
[4] "M. Contreras, "La Universidad de Harvard crea un exoesqueleto flexible para ayudar a andar", Clipset, 2021. [Online]. Available: https://clipset.com/la-universidad-de-harvard-crea-un-exoesqueleto-flexible-para-ayudar-a-andar/. [Accessed: 24- Sep- 2021]."
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