En Corea del Sur, un grupo de científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang diseñaron un sensor de tensión resistente que puede identificar movimientos corporales complejos. Esta revolucionaria tecnología será especialmente útil para la rehabilitación física, pues los profesionales tendrán la capacidad de medir con precisión los progresos de los pacientes.
A diferencia de otros sensores disponibles en el mercado, los dispositivos utiliza la visión por ordenador, mediante la cual un algoritmo revisa las imágenes digitales de la deformación del sensor y calcula los movimientos del portador del sensor. Esto evita cualquier deformación causada por el calor, la humedad y otros factores limitantes a largo plazo.
De acuerdo con los científicos, este campo de acción es uno de los más abiertos a la implementación de tecnologías innovadoras, que van desde sensores de movimiento adheridos a la piel hasta dispositivos portátiles. Para el caso del nuevo dispositivo, recurrieron a sensores ópticos que emplean la visión por ordenador para medir la tensión. Para ello se utiliza una cámara en miniatura dentro del sensor que ve una película de silicio micropatternada que se mueve con la piel. La cámara puede ver la película al deformarse por los movimientos físicos del usuario y el sistema puede utilizar técnicas de visión por ordenador para interpretar esos movimientos.
Así funciona el sensor de movimientos de última generación
El sensor CVOS propuesto se compone de un sustrato de silicona suave de fabricación sencilla con micromarcadores, así como una cámara minúscula de alta sensibilidad para detectarlos. La capacidad de realizar un mapeo en tiempo real de deformaciones multiaxiales permite medir y diferenciar patrones complejos de deformación en varias direcciones. Esto otorga al sensor CVOS propuesto una mayor capacidad de expansión.
Para revisar su funcionamiento, se elaboró un sistema de seguimiento de movimiento en tiempo real que emplea el sensor CVOS en conjunción con un soporte corporal, demostrando así su aplicabilidad práctica. Para asegurar una distancia constante de 5 mm respecto a la región de interés, el sistema óptico del sensor CVOS fue incorporado en una estructura fabricada mediante impresión 3D. El uso del dispositivo demostró una notable repetibilidad y estabilidad en la medición de la flexión de codo, muñeca y rodilla.
En el caso del seguimiento de la muñeca y rodilla, los dispositivos fueron integrados en un soporte corporal tipo correa, permitiendo un ajuste seguro al cuerpo. Mientras que en el caso del codo, se empleó un soporte corporal sin correa. Este último se aseguró a áreas específicas del cuerpo mediante bandas, lo que, en ocasiones, podría introducir mediciones de tensión que se alejen de los movimientos originales del cuerpo.
“Los sensores CVOS destacan en la distinción de movimientos corporales en distintas direcciones y ángulos, lo que optimiza la eficacia de las intervenciones de rehabilitación”, afirma Sung-Min Park, investigador del estudio publicado en NPJ Flexible Electronics.
La rehabilitación física permite a los pacientes recuperar la movilidad tras una lesión, enfermedad o intervención médica. Los fisioterapeutas y los médicos están interesados en caracterizar los movimientos de esos pacientes, como determinar su amplitud de movimiento, la marcha, etc. Esto no sólo les permite cuantificar la movilidad de un paciente, sino supervisar sus progresos a lo largo del tiempo.
