Prevención de lesiones y mejora de la recuperación con radares micro-Doppler
Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público
Los radares micro-Doppler pronto podrían usarse en entornos clínicos para predecir el riesgo de lesiones y rastrear el progreso de la recuperación, según investigadores de Penn State.
Poder ver diferencias sutiles en el movimiento humano permitiría a los trabajadores de la salud identificar con mayor precisión a las personas que pueden estar en riesgo de lesionarse y realizar un seguimiento del progreso con precisión mientras las personas se recuperan de una lesión. En un esfuerzo por encontrar una forma precisa, confiable y rentable de medir estas sutilezas en el movimiento humano, los investigadores de la Facultad de Ingeniería y la Facultad de Medicina se unieron para desarrollar un radar frente al cual los sujetos de estudio de los atletas pudieran saltar.
«Mis estudiantes y yo diseñamos y construimos el sistema de radar para caracterizar las características micro-Doppler de la marcha humana, desarrollamos y probamos varios algoritmos de clasificación para separar patrones de diferentes tipos de marcha y validamos nuestra hipótesis utilizando datos medidos de atletas que imitan diferentes patrones de marcha», dijo Ram Narayanan, profesor de ingeniería eléctrica en la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación.
El sistema de radar se basa en el efecto Doppler, una forma de medir el cambio en la frecuencia de onda entre un objetivo y un observador para proporcionar información precisa sobre los movimientos de ese objetivo, en este caso, el atleta. Este sistema de radar podría ser una alternativa rentable, portátil y escalable a los sistemas de captura de movimiento, que actualmente son el sistema más preciso para mostrar movimientos sutiles. Sin embargo, son demasiado costosos, grandes y consumen mucho tiempo para ser una opción viable en la mayoría de las situaciones.
«El radar micro-Doppler no se ha utilizado en el cuidado de la salud hasta este momento y es una novedad manera de ver el movimiento humano», dijo el Dr. Cayce Onks, profesor asociado de medicina familiar y comunitaria y de ortopedia y rehabilitación en la Facultad de Medicina, y médico de Penn State Health. «Nuestra publicación es la primera de su tipo que evalúa el precisión y previsibilidad del radar».
Los resultados se publicaron en la revista Gait and Posture.
El estudio hizo que los atletas de la NCAA saltaran frente al radar descalzos, con zapatos y usar zapatos con talón levantado. El radar pudo clasificar los saltos en cada una de esas tres categorías con más del 90% de precisión, algo que los sistemas de captura de movimiento existentes no pueden lograr, según Onks.
«El Los hallazgos de nuestro estudio muestran que el radar micro-Doppler es capaz de ‘ver’ diferencias en el movimiento humano mento que el ojo humano no es capaz de diferenciar», dijo Onks. «Este tipo de información tiene el potencial de aplicarse a cientos de aplicaciones clínicas, incluidas, entre otras, la prevención de caídas y discapacidades, la detección temprana de la enfermedad de Parkinson, la detección temprana de la demencia, el diagnóstico de conmociones cerebrales y la identificación de patrones de movimiento que ponen en riesgo a las personas. para cualquier cantidad de lesiones musculoesqueléticas, como lesiones de tobillo y desgarros de LCA. Otras aplicaciones pueden incluir determinar la preparación de un individuo para volver al movimiento después de la rehabilitación de una lesión o cirugía».
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¿Señales de tráfico más inteligentes más adelante? Más información: Cayce Onks et al. La precisión y previsibilidad del algoritmo de proyección de firma de radar micro Doppler que mide el movimiento funcional en atletas de la NCAA, Gait & Posture (2021). DOI: 10.1016/j.gaitpost.2021.01.021 Proporcionado por la Universidad Estatal de Pensilvania Cita: Prevención de lesiones y mejora de la recuperación con radares micro-Doppler (4 de marzo de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 en https:// medicalxpress.com/news/2021-03-injuries-recovery-micro-doppler-radars.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.