SISTEMA DE EVALUACIÓN DE MOVILIDAD EN PACIENTES CON ESPONDILITIS
ANQUILOSANTE MEDIANTE SENSORES INERCIALES
Adriana Martínez Hernández1a, Rubén Burgos Vargas2, Miguel Ángel Padilla Castañeda1b, Juan Salvador Pérez Lomelí1
1Laboratorio de Bio-instrumentación, Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología, Universidad Nacional Autónoma de México2Unidad de Reumatología, Hospital General de México “Dr. Eduardo Liceaga”
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X Congreso Nacional de Tecnología Aplicada a Ciencias de la Salud: “Generación de nuevas técnicas de diagnóstico y tratamiento”. 13, 14 Y 15 de Junio de 2019. Universidad Iberoamericana. Puebla, México.
INTRODUCCIÓN. La EA es parte de un grupo de padecimientosllamado espondiloartropatías, que afectan al sistemamusculoesquelético, provocando dolor, inflamación, rigidez ycon ello una limitación de movilidad. La principal área deafección de la EA es el esqueleto axial (figura 1) y tiene unaprevalencia en nuestro país del 0.9 % de la población. Eldiagnóstico suele ser tardado e incluso tomar años y recurre adistintas pruebas médicas: análisis de sangre, imagenologíamédica y análisis físico.
Para el análisis físico se utiliza, dentro del HGM, el índice BASMI(Bath Ankylosing Spondylitis Metrology Index), que comprende 5parámetros que se correlacionan directamente con ladiscapacidad funcional (figura 2). Esta prueba se realiza congoniómetro y cinta métrica, por lo que es susceptible a erroresde apreciación y posee una baja sensibilidad al cambio.
Al no tener cura, el principal objetico de los tratamientos paraeste tipo de padecimiento, es controlar el dolor y la inflamaciónpara mantener así la funcionalidad; por lo tanto es fundamentalla clasificación, seguimiento y respuesta al tratamiento.
RESUMEN. En este trabajo se presenta un primer prototipo deun nuevo método de toma de parámetros, para la valoraciónfísica de movilidad en pacientes con Espondilitis Anquilosante(EA). El sistema utilizado para la toma de parámetros estábasado en sensores inerciales que nos proporcionan datos deorientación y posición de la columna de pacientes con EA.Dicho sistema, así como el método se desarrollan en la Unidadde Investigación y Desarrollo Tecnológico (UIDT) en el HospitalGeneral de México “Dr. Eduardo Liceaga” (HGM) del ICAT de laUNAM.
METODOLOGÍA. Se desarrolló un sistema de 12sensores inerciales comunicados inalámbricamentecon la computadora, por medio de una antena deBluetooth. Cada sensor contiene tres acelerómetros,tres giróscopos y tres magnetómetros para hacer unseguimiento en tres dimensiones, apoyado de unalgoritmo basado en filtros de Kalman para lacorrecta estimación de orientación y posición.Además se realizó el rediseño de la tarjeta comercialde los sensores para reducir el tamaño y podercolocar varios de estos a través de la columna.
OBJETIVO. Proponer un método complementario o alternativo, queproporcione parámetros de mayor confiabilidad para la valoración físicade pacientes con EA.
EXPERIMENTOS. Se realizaron pruebas preliminares del método conpacientes de EA y personas sin afectación en la columna, se obtuvieroncurvas que indican que es posible hacer el seguimiento de la columnacon mejor sensibilidad que el método convencional (BASMI), por lo quese propone modificar la disposición de los sensores para abarcar toda lacolumna e incluir un sensor para la cabeza y dos para las piernas paratener un mejor seguimiento y obtener mayores parámetros deevaluación.
CONCLUSIONES. Se utilizó este primer prototipo para evaluar laefectividad de los sensores inerciales en la evaluación de movilidad enpacientes con EA, se espera un segundo prototipo con mejoras en laelectrónica y con la posibilidad de integrar a la evaluación másmovimientos, incluyendo los realizados para el índice BASMI.
Figura 1. Alteración de la columna lumbar debido a EA
Figura 2. Toma de mediciones con BASMI. a) Rotación cervical.b) Distancia trago-pared. c)Test Schober Modificado. d)Distancia intermaleolar.
e) Flexión lateral de columna.
Se propuso inicialmente, que losparticipantes del estudio realizarandos movimientos: flexión lumbarlateral y flexión de cadera. Que sondos de los movimientos realizadosen el BASMI, colocando lossensores en la parte lumbar de lacolumna.
Figura 3. Sistema propuesto
Figura 4. Filtro de Kalmanutilizado
Figura 5. Curvas obtenidas de un paciente haciendo flexión de cadera
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