Diseño y construcción de un prototipo para analizar las presiones en la horma del calzado

Ramírez Giraldo, Juan Carlos | 2007

Existen numerosos reportes de estudios de la biomecánica del pie que han utilizado variados sistemas de medición, tanto cualitativos como cuantitativos. Estos se han aproximado a dar medidas exactas de las presiones en la planta del pie, con el fin de comprender a fondo la estructura y la distribución de las cargas. Pero a pesar de la gran cantidad de sistemas de medición, no existen investigaciones que se hayan enfocado a la medición cuantitativa de las presiones que ejerce el calzado sobre la horma del pie. Esta información podría ser útil para realizar un análisis más integral de la biomecánica del pie, especialmente influenciado por el calzado, pero además potencialmente podría influir en el bienestar de un paciente o en el mejor rendimiento de un atleta. El trabajo aquí presentado reporta el diseño y construcción de un prototipo de dispositivo destinado a la medición cuantitativa de las presiones en la horma del calzado. De éste se construyeron dos versiones con sensores piezorresistivos: la primera versión con sensores FSR® y la segunda con Flexiforce®. Cada sensor fué calibrado con un método estadístico que provee un intervalo de confianza del 95%. El sistema desarrollado es idéntico para cada versión del prototipo, en cuanto a las etapas de acondicionamiento y adquisición de la señal, con amplificadores operacionales y un sistema de adquisición de datos. La señal es procesada en el computador utilizando un programa de software implementado en LabVIEW 7.0; Éste permite registrar las presiones en los sensores ubicados alrededor del pie. La interfaz gráfica permite el despliegue de la información bajo diferentes modalidades de visualización que pueden permitir a un especialista interpretar fácilmente los datos. Las dos versiones del prototipo desarrollado cuentan con siete sensores, localizados en una media diseñada especialmente para tal fin; Tres de ellos se ubicaron en los puntos de apoyo de la bóveda plantar (calcáneo y cabezas del primer y tercer metatarsiano); dos se pusieron en las caras laterales del primer y quinto metatarsiano; y finalmente un sensor en el empeine y otro en la cara posterior del calcáneo (tendón de Aquiles). El sistema desarrollado es flexible y extensible, ya que permite una fácil reubicación de los sensores; amplio rango de opciones de visualización y manipulación de los datos; cómodo y de fácil adaptación a todo tipo de pie; el sistema permite la incorporación de un mayor número de sensores de ser requerido, lo cual brindaría mayor resolución y un análisis más completo de las presiones en la horma del calzado. Finalmente se resaltan como trabajo futuro, para el prototipo destinado a la medición de presiones en la horma del calzado, ampliar el número de sensores que utiliza y construirlo de forma inalámbrica. Igualmente, queda el reto de realizar análisis clínicos que definan específicamente si la medición de las presiones en la horma del calzado puede o no ser de utilidad ya que el dispositivo para su medición fue desarrollado.