Sensor de presión plantar portable

Abstract

En este proyecto, se emplea el velostat, un material conocido por su propiedad de variar su resistencia eléctrica en función de la presión aplicada. Esta característica se convierte en la base para el diseño de un sensor físico destinado a analizar los diversos puntos de presión generados por el pie durante el ciclo de la marcha. El velostat se configura con cables de cobre que actúan como una matriz de sensores de presión, donde cada punto es capaz de detectar las variaciones en la presión ejercida por el pie. El objetivo principal detrás de este enfoque es explorar la aplicabilidad médica del sensor desarrollado. Al considerar que las alteraciones en la marcha y los patrones de presión plantar pueden ser indicativos de diversos trastornos musculares y neurológicos, se busca establecer una herramienta que permita el análisis exhaustivo de estos parámetros para la detección temprana y el diagnóstico preciso de distrofias musculares y otras afecciones relacionadas. La utilización de sensores plantares en la evaluación clínica de la marcha y la biomecánica ha sido objeto de interés en la investigación médica. Estudios previos han demostrado que los sensores de presión plantar pueden proporcionar información valiosa sobre el equilibrio, la distribución de la carga y los patrones de movimiento del pie. Estos sensores no solo son capaces de identificar alteraciones en la presión plantar, sino que también pueden contribuir al monitoreo y tratamiento de condiciones como la fascitis plantar, la tendinitis del tibial posterior y otras afecciones relacionadas con el pie y la marcha. Este proyecto se alinea con la búsqueda constante de soluciones tecnológicas en el campo médico que puedan mejorar la precisión de diagnóstico y tratamiento. Al aprovechar las propiedades del velostat para crear un sensor físico que mida y analice los puntos de presión del pie durante la marcha, se pretende proporcionar a los profesionales médicos una herramienta adicional para evaluar y abordar de manera más efectiva las distrofias musculares y otros problemas relacionados. En última instancia, este enfoque tiene el potencial de mejorar la calidad de vida de las personas al permitir una detección temprana y un tratamiento más personalizado de estas condiciones.

The present thesis project focuses on the development of a plantar sensor system based on a velostat insole for the detection and analysis of pressure differential patterns during gait in individuals with muscular dystrophy. The main objective is to provide a non-invasive and lowcost tool for biomechanical assessment of gait, aiming to improve the diagnosis and treatment of this neuromuscular condition. The data acquisition system is based on measuring the voltage differential generated by the deformation of velostat when compressed under the pressure exerted by the feet during walking. By processing the acquired signals, precise information on plantar load distribution, foot alignment, and joint movement patterns is obtained. This enables the identification of biomechanical and kinematic deviations associated with muscular dystrophy, providing relevant insights for the design of personalized therapeutic interventions. The system has been implemented using low-cost technologies and data analysis software, making it accessible and user-friendly in clinical and research settings. Furthermore, experimental validation has been conducted using a group of muscular dystrophy patients, comparing the results obtained with existing commercial systems. Preliminary findings demonstrate the feasibility and accuracy of the proposed system, offering a promising alternative for gait assessment and monitoring in individuals with muscular dystrophy. This thesis project provides a significant contribution to the field of biomechanics and gait assessment, opening new opportunities to enhance the quality of life and functionality of patients with muscular dystrophy.