Análisis de vídeo Movimiento Usando teléfonos inteligentes (VIMAS): un estudio piloto

El objetivo general de este estudio es probar la validez concurrente de las medidas cinemáticas registradas por la aplicación de teléfono inteligente y compararlas con las medidas registradas por un sistema de captura de movimiento en 3D, con el fin de desarrollar un protocolo clínico válido. Este protocolo clínico se ha desarrollado para que el teléfono inteligente se pueda utilizar para capturar el movimiento humano y proporcionar mediciones cinemáticas válidas, utilizando una configuración simple y fácil de usar. La principal ventaja de esta técnica es que el teléfono inteligente se puede configurar en una clínica o en el hogar de un paciente, para el análisis de video del movimiento humano.

La demostración visual de este método es fundamental, ya que los médicos pueden seguir el protocolo clínico paso a paso para obtener medidas válidas de la cinemática de las extremidades inferiores. Los estudiantes de posgrado, que son coautores del estudio, demostrarán el procedimiento. Comience midiendo y marcando una pasarela de seis metros, usando cinta métrica y cinta adhesiva.

A continuación, coloque cuatro cámaras de captura de movimiento 3D en las cuatro esquinas de la pasarela de seis metros, para grabar las caminatas en esta zona. Oriente cada una de las cámaras en los extremos diagonales de la pasarela para que se enfrenten entre sí. A continuación, acompañe al participante a la zona de prueba y recoja el peso y la longitud de la pierna, desde el trocánter mayor hasta el maléolo medial de ambas piernas con una cinta métrica.

A continuación, mida la altura haciendo que el participante se pare descalzo junto a una cinta métrica, fijada a la pared. Coloque una regla en la parte superior de la cabeza del participante para leer la medida de la cinta métrica adherida a la pared. Monte el teléfono inteligente en un trípode, usando un clip adaptador para sujetar el teléfono inteligente.

Coloque el trípode perpendicular al centro de la pasarela, a 2,0 metros de distancia de la primera prueba establecida. Tenga en cuenta que el trípode debe colocarse a 4,0 metros de distancia para el segundo conjunto de pruebas. A continuación, calcule la altura desde el suelo hasta la lente de la cámara en metros para cada configuración, utilizando la longitud de la pierna del paciente.

La posición cercana de la cámara, dos metros, es para registrar y analizar solo el movimiento de las extremidades inferiores, mientras que la distancia lejana cubre tanto la extremidad inferior como el tronco. A continuación, coloque grupos de tres marcadores inteligentes con correas de velcro en la cresta ilíaca anterosuperior bilateral o ASIS, el tercio superior de la cara lateral de los muslos, el tercio superior de la cara lateral de las pantorrillas y el dorso de ambos pies. Coloque un solo marcador inteligente en la línea media entre las espinas ilíacas posteriores superiores derecha e izquierda.

Coloque pegatinas que indiquen los puntos de referencia óseos de los cóndilos femorales medial y lateral bilaterales, los maléolos medial y lateral, y el espacio palmeado entre el primer y el segundo dedo del pie para la calibración del sistema de captura de movimiento 3D. Por último, calibra el equipo con una varilla instrumentada con rotuladores inteligentes, para registrar la ubicación 3D de las pegatinas. Para empezar, haga que un investigador opere el teléfono inteligente y el otro opere la computadora que controla el sistema de captura de movimiento en 3D.

Pida al participante que complete una prueba de práctica. Luego, abra la aplicación del teléfono inteligente y presione el botón rojo de grabación en la parte inferior central de la pantalla para comenzar a grabar. Utilice papel numerado para indicar el número de prueba en la grabación del teléfono inteligente.

Luego, indique al participante que camine a su ritmo normal y que se concentre en un marcador colocado en la pared opuesta para ayudar a caminar en línea recta. Dé al participante una cuenta regresiva para comenzar diciendo tres, dos, uno, ya. Luego, haga que el participante cruce las dos primeras cámaras de captura de movimiento 3D colocadas al comienzo de la pasarela a cada lado, y camine hacia otras dos cámaras colocadas en el otro extremo de la pasarela a cada lado.

Después de que el sujeto termine de caminar la distancia de seis metros, haga una cuenta regresiva hasta el final de la prueba diciendo tres, dos, uno, alto. A continuación, pulse el botón rojo de grabación una vez más para detener la grabación de la prueba a pie. Verifique la posición de todos los marcadores después de cada prueba.

A continuación, mueva el trípode con el teléfono inteligente a la segunda distancia a cuatro metros para capturar la parte superior e inferior del cuerpo. Pida al participante que se pare en el punto medio de la pasarela, luego comience a caminar de la misma manera que antes. Finalmente, guarde y verifique las grabaciones de captura de movimiento en 3D y las grabaciones del teléfono inteligente.

A continuación, retire los rotuladores inteligentes. Comience registrando manualmente el ángulo de la rodilla que se muestra en la pantalla en las fases de golpe de talón y despegue de la punta del ciclo de marcha. Luego, complete el análisis de las grabaciones de teléfonos inteligentes para eventos de golpe de talón y despegue de la punta.

Utilice el lápiz óptico para aumentar la precisión de la colocación de puntos de referencia para las mediciones del ángulo de la rodilla. A continuación, vea lo que se acaba de grabar seleccionando el cuadrado de video en la esquina inferior izquierda de la pantalla. Use la barra de desplazamiento en la base de la pantalla para seleccionar el cuadro en el que el sujeto está más cerca de golpear el talón o despegar la punta del pie en el centro de la pantalla.

Luego, para soltar el ángulo, toque el ícono del lápiz de contorno blanco en la parte superior derecha de la pantalla. Seleccione la opción de ángulo en el menú desplegable. Elija un color preferido y el marcador de ángulo.

Desliza o toca el lápiz óptico en cualquier lugar de la pantalla para colocarlo en ángulo. Por último, coloca el centro del ángulo en la articulación de la rodilla, con los vectores llegando hacia arriba a lo largo del fémur y hacia abajo hacia los maléolos laterales. Si es necesario, acérquelo colocando dos dedos juntos en el centro de la pantalla y separándolos lentamente entre sí.

Según los resultados, hubo una diferencia significativa entre las mediciones de ángulos mediante el sistema de captura de movimiento 3D y la aplicación para teléfonos inteligentes. Las gráficas para las distancias de 4,0 metros y 2,0 metros mostraron datos que están más dispersos alrededor de la línea de diferencia de medias en el centro. Esto indica que la posición de la cámara no contribuyó a los errores en las mediciones.

Al intentar el protocolo clínico para el análisis de movimiento de video de teléfonos inteligentes, es importante recordar que la cámara debe colocarse a la distancia establecida y que la altura de la cámara está determinada por la longitud de la pierna del individuo.