4 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

Nuestro sistema se compone de 2 partes muy diferenciadas: el sistema de rehabilitación en si y un servidor web.

Sistema de rehabilitación:

El sistema de rehabilitación, consiste en una cámara web conectada al ordenador y un programa que procesa los datos que va capturando dicha cámara.

En el programa, se seleccionará en una lista de lesiones la que tenga el paciente, y, a continuación el tipo de ejercicio que quiere hacer. Toda esta información está almacenada en la base de datos del paciente.

A continuación, se le mostrará al usuario una imagen en la que se le mostrará dónde han de colocarse los leds y cuantos se tiene que colocar.

Por último el sistema le indicará cuando tiene que comenzar el ejercicio y una animación le indicará como se hace correctamente, además, le contará el número de repeticiones y el peso que ha de usar en las series(si el ejercicio así lo requiere).

La decisión de si un ejercicio está bien o mal hecho lo hace el subsistema de comprobaciones.

Subsistema de comprobaciones:

Se trata de que el paciente coloque el miembro en una posición inicial indicada por el sistema y a partir de ésta efectúe el movimiento indicado en el ejercicio recomendado por el especialista. El sistema recogerá la posición de las articulaciones en ciertos puntos del trayecto, y las comparará con los datos almacenados en la base de datos. Según esta comparación, podrá indicar al paciente si ha realizado el movimiento de forma correcta, y en caso de ser necesario, pasará a mostrarle una animación explicativa sobre la manera adecuada de realizarlo.

Para realizar esta comparación, recogerá las imágenes de la cámara web, hará una calibración de ellas. Esto consiste en aplicar un filtro a la imagen tomada por la cámara para eliminar cualquier cosa que aparezca en la imagen que no sea la luz que emite el diodo LED.

Utilizamos el algoritmo K-medias para la detección y clasificación de los leds. Éste algoritmo se usa en inteligencia artificial para agrupar una serie de valores en clases diferentes. El uso que le da el programa no tiene un fin relacionado con la IA, se usa para obtener un punto que representa a un led en un momento determinado; como el haz de luz que emite el led es relativamente amplio, lo que hacemos transformar dicho haz en un solo punto. Para ello, si por ejemplo, el led es rojo agrupamos todos los puntos rojos hasta una determinada intensidad entorno al punto rojo más intenso, o como define el algoritmo K-MEDIAS, el centroide. (que coincidirá con la cabeza del led o un punto muy cercano a ella, en caso de que el no led apunte directamente a la cámara). Esta operación se hace para cada uno de los leds. El único problema que tiene k-medias es indicarle cuantas clases va a haber, es decir, cuantos leds vamos a tener en pantalla. Este es un problema relativamente sencillo de resolver si el usuario hace caso de las instrucciones a la hora de colocarle los leds, ya que ese valor se le pasará por defecto al algoritmo cuando se seleccione el ejercicio.

Veamos un ejemplo de calibrado de imagen aplicando otros filtros: (Ver figura 1)

A continuación, con los puntos encontrados se realiza una comparación de patrones que identificará el miembro que está en la imagen. Una vez hecho este tomará la imagen como una matriz y se le darán unas coordenadas a los puntos. A medida que el paciente realiza el movimiento se irán calculando las posiciones por las que pasa. Esos puntos se guardarán y cuando vuelva a la posición inicial el sistema los compara con los almacenados en la base de datos sobre la correcta ejecución del ejercicio.

Para todos los movimientos habrá una serie de leds de referencia, a partir de los cuales se calcularán las distancias, los ángulos...respecto al resto de los leds.

Por ejemplo, si tratamos una lesión de brazo y el movimiento es llevar una pesa al hombro, formando con el brazo un ángulo recto con el cuerpo según la siguiente ilustración (Ver figura 2):

muñeca hombro

codo

Leds

Figura 2

Los led de referencia serían el del codo, el del hombro y el de la muñeca. A partir de éstos y con la ayuda de los demás led se calcularan las distancias y los angulos para hacer los ejercicios con un cierto margen de confianza.

Como referencia a estos cálculos, cuando el médico le haga el plan, guardará unos datos iniciales de medidas de flexibilidad de la extremidad del paciente a tratar.

- Algunas de las formas de detectar si un ejercicio está mal, son las siguientes:

ƒ Si en algún movimiento se detectan más o menos leds de los que se deberían (por ejemplo, en un ejercicio que contenga un giro de muñeca, debe desaparecer el led de la muñeca, pero no el del codo).

ƒ Si el paciente no alcanza cierto grado de flexibilidad o lo sobrepasa.

ƒ Si la posición de los diodos difiere más de lo permitido de la supuesta para el movimiento.

Imagen del prototipo motion 4 all: Podemos apreciar el efecto del algoritmo K-Medias, las dos bolas blancas se convierten en 2 puntos sencillos de representar.

Servidor web:

El servidor web es un medio de comunicación rápido y eficaz entre el médico y el paciente.

La intención es reducir los tiempos de espera de los pacientes para consultar una duda al médico. Con este sistema, el paciente podrá mandarle un correo a su médico y no tendrá que ir a la clínica. EL médico, le puede responder con otro correo o mandarle una notificación. Además, el paciente le puede enviar los resultados obtenidos para que se puedan evaluar y en función de éstos mandarle otro tipo de ejercicios.

Cada médico, tendrá una cuenta en este servidor donde podrá ver desde cualquier sitio su lista de pacientes, la medicación que les ha mandado, el tratamiento…(Ver figuras 4 y 5)

CONCLUSIÓN

Con este proyecto se pretende motivar e iniciar un estudio sobre la importancia de la rehabilitación. La edicina

Debemos reconsiderar la importancia que supone una buena y correcta recuperación, por eso, nuestro tema

Creemos por tanto que una rehabilitación hecha adecuadamente y una comunicación más interactiva con el

Motion 4 all es el futuro de la rehabilitación.

REFERENCIAS

. Redes Neuronales: 5

m hoy en día está muy avanzada, usando la informática como gran aliado para hacer descubrimientos, pruebas, simulaciones… se están desarrollando máquinas que permiten analizar con un margen de error muy bajo enfermedades en el cuerpo humano. Sin embargo, apenas se le dedica tiempo a algo tan fundamental como es la rehabilitación. Nuestro equipo de trabajo considera que tras una complicada operación, la fase de recuperación es tan importante como la propia operación, ¿de que sirve que te operen de una pierna si por una mala rehabilitación terminas cojeando el resto de la vida?

sis pretende ayudar, tanto por su bajo coste como por su facilidad de uso, a que este proceso sea llevado a cabo con la mejor perfección posible ya sea en un centro médico o en una casa.

médico puede suponer una reducción de colas en las consultas de urgencias dado que no se recaerá en una lesión si se hace caso del programa, una reducción de colas en traumatología para consultar dudas, un mayor ahorro de tiempo y esfuerzo por parte del paciente ya que el médico ve sus avances en todo momento y le puede aconsejar y cambiar de ejercicio sin tener que moverse de su casa…

6 1 nografias.com/trabajos12/redneuro/redneuro.shtml http://www.mo . Tecnologías: 2 et Framework: .n

www.thespoke.net http://msdn.microsoft.com/ www.elguille.info irectShow: /msdn.microsoft.com/msdnmag/issues/02/07/DirectShow/default.aspx D http:/

ternet Information Server: t.com In http://www.microsof ql Server: ://www.microsoft.com S http acromedia Flash:

varro , A. Macromedia Flash MX (Manual Imprescindible) . Tercera edición

lgoritmo K-medias:

ase de la asignatura de “Inteligencia Artificial” de Jesús Soto M

Paniagua Na

A