Aplicación para el análisis de la postura corporal en posición bipedestada estática

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(1)APLICACIÓN PARA EL ANÁLISIS DE LA POSTURA CORPORAL EN POSICIÓN BIPEDESTADA ESTÁTICA.. APPLICATION FOR THE ANALYSIS OF POSTURE IN STATIC STANDING POSITION Paula Alejandra Lozano G.1 Jonathan Ferney Castro D.2 Lely Adriana Luengas C.3 Resumen: Las aplicaciones web con el paso del tiempo se han convertido en una de las principales herramientas para dar solución a diversos inconvenientes de la vida cotidiana, se diseñó una aplicación para el análisis de la postura corporal, la cual permite de forma gráfica observar las variaciones de postura que se presentan en los estudiantes de tecnología electrónica cuando llevan grandes cantidades de peso en sus morrales; inicialmente se indago con un único formato de encuesta a una muestra de la población estudiantil acerca de los conocimientos que tienen los estudiantes del tema correspondiente, esto con el fin de conocer cuál sería la manera. más conveniente para mostrar los resultados de las. mediciones dentro de la aplicación, posteriormente se realizaron una serie de mediciones en cada uno de los estudiantes de la muestra seleccionada, para ello se utilizó un sistema de captura de movimiento de la compañía TECHNAID el cual implementa una serie de sensores inerciales los cuales nos permiten obtener los ángulos de orientación necesarios para llevar a cabo el diseño de la aplicación, además de esto se realizó un estudio estadístico por medio del cual se pudieron establecer las medidas de tendencia central y varianza entre las mediciones con y sin carga, adicionalmente los patrones más comunes entre la población total del estudio. Finalmente, las mediciones se visualizan por medio de una aplicación web la cual cuenta con dos partes principales la primera encontramos los servicios que nos permiten acceder a los datos almacenados de cada uno de los usuarios y sus respectivos archivos de las.

(2) mediciones, dentro de la base de datos SQL Server (Backend) y la segunda en la cual se encuentra toda la interfaz, la cual será la que este en continua interacción con el usuario (Frontend). Palabras clave: aplicación web, sensores, base de datos, postura corporal. Summary: Web applications through time have become one of the main tools to solve various problems of daily life, an application was designed for the analysis of body posture, which allows to graphically observe the variations in posture that occur in electronic technology students when they carry large amounts of weight in their backpacks; Initially, a sample of the students population was asked about their knowledge in the topic with a single format survey, this in order to know which would be the most convenient way to show the measurement results within the application, subsequently a serie of measurements was made to each one of the students of the selected sample, for this reason a motion capture system from TECHNAID was used which implements a serie of inertial sensors that allows to get the orientation angles needed to design the application, besides this a statistic study was made and through this it was possible to establish central tendency and variance measures between the measurements with and without weight, additionally the most common patterns among the total study population. Finally, the measurements are visualized through a web application that contains to main parts, the first one has services that allows to access the stored data of each user and the respective file of measurements, within the database SQL Server (Backend), and the second one which contains all the interface, this would be interacting continuously with the user (Frontend). Key words: web application, sensors, database, body posture..

(3) 1 Introducción En la actualidad según la organización mundial de la salud el 85% de la población mundial padece de dolores de espalda. y una de las principales causas de estos problemas son los. malos hábitos posturales y los excesos de cargas que se llevan diariamente en los morrales, por lo cual se convierte en indispensable un sistema que permita mostrar las variaciones en la postura corporal que se presentan cuando se llevan excesos de carga en los morrales [1]. Un estudio realizado por el DANE en Colombia mostró que el peso aproximado de las personas es de 67 kilogramos para el caso de los hombres y 61 kilogramos en lo que las mujeres respecta; y según Helena Gutiérrez una persona mayor de 14 años debería llevar el 15% de su peso corporal, 10 kilogramos aproximadamente para los hombres y 9,15 kilogramos para las mujeres; pero en el caso de los estudiantes de Tecnología Electrónica de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas este peso tiende aumentar, ya que los horarios son extensos en la mayoría de los casos por lo cual los estudiantes llevan almuerzo, caja de herramientas para los diferentes proyectos, portátil, cuadernos, libros etc. Además de esto la Facultad Tecnológica no cuenta con espacios aptos para dejar los morrales, lo cual genera que los estudiantes tengan que permanecer con sus morrales durante largas jornadas de tiempo lo cual trae como consecuencia a largo plazo graves problemas de salud[2] [3][4]. En varios países de Europa se tomaron medidas en cuanto al límite máximo de peso que puede llevar una persona en su morral esto se estableció como una ley desde el año 2007 en países como Italia ya que el 64,19% de los estudiantes presentaban fuertes dolores de espalda; en nuestro país se reporta que entre el 16% y 22% de los estudiantes presentan dolores de espalda, por lo cual se convierte en un problema frecuente y al que se le debe dar una mayor importancia, a pesar de esto no existe ningún tipo de control en.

(4) cuanto a la carga que se debe llevar en los morrales [3] [6]. En muchos países del mundo ya se están llevando a cabo investigaciones acerca del tema: En el año 2008 la UNLP (Universidad De La Plata) llevó a cabo una investigación científica con la cual se pretendía generar una mayor cultura postural en los docentes y estudiantes de un instituto educativo, inicialmente plantearon llevar a cabo una fase de observación para determinar si se estaban presentando problemas posturales en los estudiantes y docentes, de ser así el cuidado que se le estaba prestando a este tipo de inconvenientes, finalmente partieron de este como problema principal ya que notaron de manera muy clara que los problemas posturales eran evidentes. y aún más grave no se les estaba prestando la. atención adecuada, por lo cual realizaron jornadas de concientización en las cuales se les mostraba a los estudiantes las medidas preventivas que debían ejercer para evitar problemas de posturales [5]. En el año 2017 la compañía Microsoft diseño un sistema que permite realizar un monitoreo constante de una persona en las actividades diarias de su hogar, este sistema consta de una serie de sensores los cuales están diseñados para medir posiciones del cuerpo, con lo cual se puede establecer de una manera más específica cuando se presentan malas posturas corporales como por ejemplo en el sueño, también nos permite conocer el número de pasos en un entorno cerrado y la intensidad de las actividades, este sistema cuenta con una variedad de sensores los cuales van desde dispositivos portátiles, hasta relojes y bandas inteligentes; además de generar advertencias cuando se presentan malas posturas, este sistema permite a los pacientes evitar problemas de salud relacionados con malas posturas a futuro como dolores de espalda, dolores de cadera, problemas musculares etc. Este sistema, aunque es muy efectivo para el monitoreo de la postura corporal es de difícil acceso ya que.

(5) los costos de sensores e interfaz son altos, además aún no se encuentra disponible en el mercado [6]. En la Universidad Distrital en el año 2017, se diseñó un software el cual permite a los deportistas de levantamiento de pesas de esta misma universidad observar un análisis entre los ángulos correctos que se deben presentar en el momento en que se realiza el levantamiento de pesas y los que se están presentando en el deportista, todo esto por medio de un conjunto de sensores IMU los cuales fueron ubicados en el tren inferior de la persona para medir los ángulos de desviación en el atleta [7]. En el año 2005, los médicos Peydro de Moya, Baydal Bertomeu y Vivas Broseta realizaron un estudio a fondo sobre las ventajas de la posturografia como técnica de estudio de la postura corporal en las personas, con este estudio pudieron determinar que los beneficios en los pacientes son muy satisfactorios y ayudan mucho en la evolución de sus tratamientos, primero permite conocer el estado funcional del paciente en el control del equilibrio, además se puede determinar cuáles son esos tratamientos que se le deben aplicar a cada uno de los pacientes para mejorar su postura corporal, en gran cantidad de personas se ha visto que grado de control voluntario tienen para ubicar su centro de gravedad cuando se presentan desviaciones; además de potenciar la confianza en aquellos pacientes que tienen problemas de inestabilidad generando una mayor autogestión, lo que permite que los tratamientos sean más llevaderos y eficientes; la posturografia se ha implementado más como una prueba complementaria al diagnóstico clínico y de esta manera a funcionado efectivamente [8]. Como podemos observar aunque son muchas las investigaciones que se han llevado a cabo en cuanto a la postura corporal no se ha podido encontrar una manera más grafica para que las personas del común puedan observar las afectaciones que puede traer el cargar exceso de peso en los morrales; y el único sistema que existe aún no ha podido ser comercializado.

(6) de una forma accesible en el mercado; por lo cual se diseñó una aplicación web que permite mostrar de forma gráfica los cambios en la postura corporal que se presentan cuando un estudiante de tecnología electrónica lleva grandes cantidades de carga en sus morrales. 2 Metodología Con el fin de diseñar una aplicación para el análisis postural corporal en posición bipedestada estática, se realiza en primera instancia una encuesta dirigida a los estudiantes de tecnología en electrónica en la cual se evalúa los conocimientos sobre higiene postural para así determinar el lenguaje utilizado en la interfaz de la aplicación. Posteriormente se realiza una medición de los ángulos posturales con sensores Technaid los cuales son de tipo acelerómetro, giroscopio y magnetómetro; El estudio consta de dos tipos pruebas: tres mediciones con carga en su espalda y tres mediciones sin carga en la espalda del sujeto, con en el fin de realizar el promedio de estas tres pruebas y así obtener una mayor exactitud en los resultados capturados de cada estudiante [9]. Para la toma de los datos se dispuso de cinco sensores, uno se utiliza como eje de referencia el cual se ubica en la columna, dos acoplados van de la cadera izquierda al pie izquierdo, y los otros dos restantes de la cadera derecha al pie derecho, de esta forma se mide la variación de los sensores de pies respecto a cadera teniendo ambos como referencia el sensor de la columna. Se obtienen 12 hileras de datos, donde se encuentran tres columnas las cuales corresponden a los ángulos de desviación en el plano x, y y z por cada pie y la cadera respecto a la columna, de igual manera cada pie respecto a la cadera. Pero para poder observar la oscilación que hay en los sujetos solo se utilizan los datos de variación de cadera a pie ya que el sensor de la columna se utiliza solo para que los sensores que están ubicados en la cadera y pies tengan un mismo eje de referencia, además.

(7) solo serán usados los ejes de referencia y y z, correspondientes a cada pierna, los cuales indican la rotación y la flexión-extensión respectivamente [10] . Consecutivamente se tabularon los datos en Excel que fueron exportados en un archivo plano .txt del software Tech MCS Studio, para realizar los promedios necesarios y así poder hacer un análisis estadístico con ayuda del software Matlab. Finalmente se diseñó la aplicación web para el análisis grafico de la postura corporal, la cual consta de dos partes principales backend y fronted, la primera contiene la base de datos de la aplicación y la segunda toda la interfaz de usuario donde se utilizó el framework angular JS. 2.1 Encuesta El tipo de aplicación de la encuesta se hizo de forma virtual para así obtener un mayor índice de respuesta, se diseñó una encuesta de tipo analítica ya que por medio de ella se busca conocer la importancia que los estudiantes dan a la problemática de los excesos de carga en el morral y poder buscar una solución a esta misma problemática y además establecer los conocimientos que tienen sobre higiene postural, a lo cual se da solución con la aplicación, que informa hasta que nivel de carga se puede tener en la espalda con una interfaz gráfica..

(8) 2.2 Sujetos Para las mediciones se estableció que solo se iba a realizar el estudio sobre una muestra de estudiantes del semestre académico 2014-3 del proyecto curricular de tecnología en electrónica, por medio de una investigación se obtuvo que la ecuación más conveniente para el cálculo de la muestra era la formulada por el Dr. José Supo; esta permitió determinar una muestra de 46 estudiantes como mínimo, partiendo de que en este semestre ingresaron 120 estudiantes al proyecto curricular; finalmente se logró realizar mediciones a 50 estudiantes ingresados en el 2014-3 [11].. Tabla 1Tamaño de la muestra. Todos los estudiantes medidos tenían un índice de masa corporal Normal, lo que indica que para su estatura cuentan con el peso adecuado, y esto garantiza que a los estudiantes que se le realizaron las mediciones tienen las mismas condiciones de IMC en el momento del estudio. En la muestra se encuentran 11 mujeres y 39 hombres, con un promedio general de 21 años de edad, 166cm de altura, 61 Kg de peso y 22 Kg/cm 2 de índice de masa corporal. Ninguno de los sujetos refirió antecedentes personales relacionados con patologías de la columna vertebral como cifosis, escoliosis, hiperlardosis, u otras, en conclusión, sin ningún.

(9) tipo de restricciones para llevar altas cargas en su espalda. En la tabla 2 se ve a detalle los datos obtenidos por los estudiantes.. Cantidad. Promedio. Promedio. Promedio. Promedio. edad. estatura. peso. IMC. (años ). (cm). (kg). (Kg/cm2). Mujeres. 11. 20,6363636. 160,590909. 56,4727273. 21,4863636. Hombres. 39. 21,4102564. 171,192308. 66,0538462. 22,5905128. Total. 50. 21,02331. 165,891608. 61,2632867. 22,0384382. Tabla 2. Descripción de la muestra utilizada [Autor] 2.3 Protocolo de mediciones Antes de iniciar se registran los datos de cada estudiante los observados en la tabla 1, incluyendo el nombre y correo electrónico lo cual se utilizó primero para registrarlo en la aplicación ya que ella cuenta con una base de datos, y segundo para certificar que el índice de masa corporal del estudiante fuera normal por lo anteriormente mencionado. Las pruebas se realizaron en un ambiente controlado, el cual fue un cubículo donde solo se encuentra el estudiante y las dos personas a cargo de realizar la medición con el fin de tener el mayor silencio posible para evitar distracciones, el lugar cuenta con punto de referencia situado a la altura de los ojos de cada estudiante medido lo que ayuda a su quietud al instante de realizar la medición, además hay una plataforma la cual indica la posición en la cual debe ubicar los pies el estudiante, la cual está diseñada para la medida de separación en que deben estar los pies donde es la misma para todos..

(10) Teniendo en cuenta que se toman dos tipos de mediciones: una con carga en la espada de 6.5 Kg para todos los sujetos el mismo peso y otra sin carga, las dos con tres mediciones repetidas cada una durante 10 segundos, tiempo en el que se realizaba la captura de datos. Las indicaciones que se dan a cada estudiante durante las mediciones son las siguientes: Mediciones sin maleta: . Quitar el mayor peso posible en el cuerpo (zapatos, billetera, maleta, chaqueta, etc.). . Ubicarse sobre la base de referencia.. . Observar el punto de referencia indicado, de acuerdo a su estatura.. . Mantener la barbilla paralela al suelo.. . Mantener los brazos y manos extendidos sobre las partes laterales del cuerpo. . Tener la espalda en posición recta. . Inhalar durante cinco segundos, y luego exhalar lentamente. Repetir este proceso tres veces.. . Permanecer estático en esta posición durante diez segundos, después de que se le indique.. Mediciones con maleta: . Ubicar la maleta indicada en la espalda, la cual tiene un peso de 6.5Kg.. . Ubicarse sobre la base de referencia.. . Observar el punto de referencia indicado, de acuerdo a su estatura.. . Mantener la barbilla paralela al suelo.. . Mantener los brazos y manos extendidos sobre las partes laterales del cuerpo. . Tener la espalda en posición recta.. . Inhalar durante cinco segundos, y luego exhalar lentamente. Repetir este proceso tres veces.. . Permanecer estático en esta posición durante diez segundos, después de que se le indique.. Consecutivamente se ubican los sensores en las áreas correspondientes del estudiante al cual se le realiza el respectivo procedimiento de medición (figura 1)..

(11) Figura 1. ubicación de sensores en el sujeto de prueba. [Autor] La comunicación de los sensores inerciales 3D “Tech-IMUs” (Inertial Measurement Unit) " al computador se realizó mediante USB, los IMUs son pequeños dispositivos sensores de movimiento, basados en tecnología MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). Su interior incorpora un acelerómetro, un giróscopo y un magnetómetro, todos ellos tridimensionales ortogonales (3D), un sensor de temperatura y un microprocesador [12]. Estos sensores pertenecen al sistema Tech MCS (figura 2) diseñado para la captura y análisis de los registros de movimientos del cuerpo humano esta ocasión en posición estática, la captura de ángulos se realiza a una frecuencia de muestreo de 500 Hz dada por las especificaciones técnicas del sistema; además el sistema cuenta con el Tech HUB (figura 3) dispositivo concentrador, el cual permite conectar y sincronizar los Tech IMU (figura 3) con el computador..

(12) Figura 2. Sistema Tech MCS V3.0.. Figura 3. Tech HUB y Tech IMUs. Luego los datos obtenidos por Tech-Hub gracias al registro de los Tech-IMUs se pueden observar mediante el software Tech MCS Studio establecido y dispuesto para hacer el análisis de datos y resultados de la captura de movimientos realizados, estos resultados se pueden exportar a un archivo plano .CAPA (figura 4) que se obtienen mediante el software, los cuales se tabulan en el software de Excel para tener mejor manejo para el análisis y visualización de los datos..

(13) Figura 4.Ejemplo de archivo plano .txt de los datos capturados. [Autor] 2.4 Análisis de datos Con los datos obtenidos se aplicó la prueba estadística de Kolmgorov-Smirnov (KS) mediante el uso del software de hojas de cálculo de Microsoft Excel, en las 50 muestras en los datos con carga, sin carga y en ambos ejes y y z; se observó que los datos no siguen una distribución normal, como se puede ver más detalladamente en la tabla 20 (ejemplo de una de las mediciones realizadas) la hipótesis nula es rechazada y la gráfica 20 no tiene el comportamiento de la campa de Gauss lo cual indicaría que los datos siguen una distribución normal, ya que esta distribución se caracteriza por sus simetría alrededor de una media, coincide con la mediana, además de otras características propias [13][14]..

(14) Grafica 20. FO 60 50 40 30. 20 10 0 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19. Grafica 1. Kolmgorov-Smirnov [Autor] PROMEDIO Y 0,21698417 0,21366633 0,20387083 0,19431467 0,18720633 0,1821195 0,176287 0,170758 0,16913983 0,168164 0,16589733 0,1660235 0,1716665 0,16848583 0,16115017 0,159508 0,1572345 0,15369783 0,14799433 0,13613 0,12703283 0,121935 0,11885217 0,115134 0,10845283 0,10637417 0,10571233 0,10411883 0,10219633 0,10006383 0,1003015 0,100001 0,10249017 0,10379017 0,10283533 0,10662917. Media Desviacion Minimo Maximo Rango Numero de datos Sturges(#intervalos) Raiz de N(#de intervalos) Tamaño del intervalo. 0,130324546 0,079189538 -0,002633 0,3205685 0,3232015 299 10,00044357 17,29161647 0,018691225. Intervalos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19. lim inferior -0,002633 0,016058225 0,034749451 0,053440676 0,072131901 0,090823127 0,109514352 0,128205577 0,146896803 0,165588028 0,184279253 0,202970479 0,221661704 0,24035293 0,259044155 0,27773538 0,296426606 0,315117831 0,333809056. lim super 0,01605823 0,03474945 0,05344068 0,0721319 0,09082313 0,10951435 0,12820558 0,1468968 0,16558803 0,18427925 0,20297048 0,2216617 0,24035293 0,25904415 0,27773538 0,29642661 0,31511783 0,33380906 0,35250028. FO 7 4 29 44 35 51 21 5 9 15 9 20 20 4 6 9 6 6 0 300. For 0,02333333 0,01333333 0,09666667 0,14666667 0,11666667 0,17 0,07 0,01666667 0,03 0,05 0,03 0,06666667 0,06666667 0,01333333 0,02 0,03 0,02 0,02 0. For acum 0,02333333 0,03666667 0,13333333 0,28 0,39666667 0,56666667 0,63666667 0,65333333 0,68333333 0,73333333 0,76333333 0,83 0,89666667 0,91 0,93 0,96 0,98 1 1. Fer acum 0,074517676 0,113732309 0,165802978 0,231214608 0,30895268 0,396356341 0,4893263 0,582882556 0,671950252 0,752170641 0,82052503 0,875626735 0,917649105 0,947967954 0,968662762 0,98202645 0,990190529 0,994909028 0,997489004. Abs(For Acu-Fer acu) 0,051184342 0,077065642 0,032469644 0,048785392 0,087713987 0,170310325 0,147340367 0,070450778 0,011383081 0,018837308 0,057191697 0,045626735 0,020982438 0,037967954 0,038662762 0,02202645 0,010190529 0,005090972 0,002510996. estadistico S-K nivel significancia grado de libertad est obt x tabla la hipotesis. 0,170310325 0,05 100 0,069950852 se rechaza. Tabla 3.Análisis de prueba de normalidad KS, eje Y , con maleta, estudiante: Angélica Torres. [Autor].

(15) Razón por la cual se utilizó una prueba no paramétrica como lo es el Test de la suma de rangos Wilcoxon (también llamado test de la U de Mann-Whitney) ya que esta permite realizar la comparación de dos muestras, también se utiliza cuando no se conocen ciertos parámetros de la población o no se tiene una gran cantidad de muestras. En este caso se compararon los datos del eje Y sin maleta contra los del mismo eje, pero con maleta y de igual forma con el eje z de cada sujeto, al mismo tiempo se quiso conocer la comparación de dos mediciones al mismo sujeto sin maleta en el mismo, además se complementó con los diagramas de cajas (box-plot). El análisis se realizó en el software matemático MATLAB. eje. Sujeto. Comparación. P. 1 Y. Vanesa Mendivelso. Medición con maleta-Medición sin maleta. 2.3946e-99. z. Vanesa Mendivelso. Medición con maleta-Medición sin maleta. 2.8190e-97. y. Vanesa Mendivelso. Medición sin maleta-Medición sin maleta. 2.7008e-6. Tabla 4. Resultados de la prueba de suma de rangos Wilcoxon realizada a las mediciones, ejemplo 1.. Grafica 2. Diagrama de caja 1 sin maleta eje y- diagrama de caja 2 con maleta eje y, sujeto 1..

(16) Grafica 3. Diagrama de caja 1 sin maleta eje z- diagrama de caja 2 con maleta eje z, sujeto 1.. Grafica 4. Diagrama de caja 1 sin maleta eje y- diagrama de caja 2 sin maleta eje y, sujeto 1.. eje. Sujeto. combinación. P. 2. Y. Yuber Otalora. Medición con maleta-Medición sin maleta. 1.0550e-99. z. Yuber Otalora. Medición con maleta-Medición sin maleta. 1.5690e-78. y. Yuber Otalora. Medición sin maleta-Medición sin maleta. 1.1941e-9. Tabla 5. Resultados de la prueba de suma de rangos Wilcoxon realizada a las mediciones, ejemplo 2..

(17) Grafica 5. Diagrama de caja 1 sin maleta eje y- diagrama de caja 2 con maleta eje y, sujeto 2.. Grafica 6. Diagrama de caja 1 sin maleta eje z- diagrama de caja 2 con maleta eje z, sujeto 2.. Grafica 7. Diagrama de caja 1 sin maleta eje y- diagrama de caja 2 sin maleta eje y, sujeto 2..

(18) eje. Sujeto. combinación. P. 3 Y. Johan Fandiño. Medición con maleta-Medición sin maleta. 1.0550e-99. z. Johan Fandiño. Medición con maleta-Medición sin maleta. 1.5362e-72. z. Johan Fandiño. Medición sin maleta-Medición sin maleta. 2.4941e-5. Tabla 6. Resultados de la prueba de suma de rangos Wilcoxon realizada a las mediciones, ejemplo 3.. Grafica 8. Diagrama de caja 1 sin maleta eje y- diagrama de caja 2 con maleta eje y, sujeto 3.. Grafica 9 . Diagrama de caja 1 sin maleta eje z- diagrama de caja 2 con maleta eje z, sujeto 3..

(19) Grafica 10. Diagrama de caja 1 sin maleta eje z- diagrama de caja 2 sin maleta eje z, sujeto 3. Después de realizar el Test de Wilcoxon a las 50 muestras (todas similares a los tres ejemplos anteriormente mostrados) se observa en las pruebas que los datos capturados con maleta comparados contra los de sin maleta presentan un coeficiente muy cercano a cero en ambos ejes y y z, es decir que las oscilaciones de los sujetos actúan de forma diferente cuando tienen alta carga en su espalda y cuando no la tienen. La comparación de sin maleta-sin maleta tiene un coeficiente mayor en relación con los estimados para las demás combinaciones. Por lo tanto, las dos mediciones, realizadas al mismo sujeto y en el mismo eje, se comportan de manera similar, ya que las mediciones son capturadas en las mismas condiciones en este caso sin maleta, los ángulos no presentaran grandes variaciones de uno a otro a diferencia de la comparación de sin maleta-con maleta en donde la carga en la espalda si afecta la oscilación del sujeto de prueba. Los diagramas de caja (box-plot) nos permite comprobar que en la mayoría de los resultados medidos con maleta la distribución de los datos esta sesgada, es decir los ángulos medidos presentaron mayor variación cuando el sujeto se encuentra con carga en su espalda, además la media de los datos capturados con maleta y sin maleta son generalmente aparatada un de la otra esto se observa en todas las pruebas realizadas a la muestra. A diferencia de la media de una medición sin maleta en el mismo eje y otra medición realizada.

(20) con las mismas características donde se ve que no solo la media de ambas mediciones está muy cercana, sino que además el rango de los datos no es muy grande, es decir los anglos del sujeto sin maleta no son tan variables. 2.5 Análisis de la encuesta La encuesta fue diligenciada por 64 estudiantes y nos arrojaron los siguientes resultados.. Figura 5. Resultados primera pregunta. En la figura 5 observamos que el 70.3 % de los estudiantes conoce la definición de la postura corporal y que existen una serie de normas que establecen estándares para una correcta postura corporal, aunque no se aplique a la vida diaria. Las respuestas a esta pregunta nos permitieron determinar que la gran mayoría de la población estudio tenían conocimiento referente al tema y no era necesario incluir estas definiciones dentro de la aplicación, sino que la aplicación debería ser más gráfica, con el fin de que no solo conocieran las definiciones, sino que también vieran las variaciones en la postura más clara y así tomaran las medidas preventivas respectivamente..

(21) Figura 6. Resultados segunda pregunta. En la figura 6 observamos los resultados de la segunda pregunta con esta se pudo determinar que casi la totalidad de las personas exactamente el 90.6% de la población estudiantil encuestada tienen conocimiento de los graves problemas de salud que puede traer a largo plazo el adoptar malas posturas corporales en las actividades cotidianas, por lo cual no se vio necesario en la aplicación indicar las enfermedades que se producen a largo plazo por adoptar malas posturas corporales.. Figura 7. Resultados tercera pregunta..

(22) En la figura 7 se pudo determinar que una gran mayoría de los estudiantes consideran que si produce alteraciones en la postura corporal cuando se llevan excesos de carga en los morrales, el 71,9% de ellos cree que estas alteraciones se pueden presentar y que se le debe dar una mayor importancia a estas cantidades de carga.. Figura 8. Resultados cuarta pregunta. Con estos resultados mostrados en la Figura 8 logramos determinar de que a pesar de que los estudiantes saben de la importancia de adoptar buenas posturas corporales en la vida cotidiana, y que además conocen que se deben regular los pesos en los morrales para evitar problemas posturales a futuro; no conocen cual es la cantidad de peso que pueden llevar en sus morrales sin tener afectaciones de salud. Por lo cual es necesario agregar esta información en la aplicación..

(23) Figura 9. Resultados quinta pregunta.. Como se observa en la Figura 9 el 87,5 % de los estudiantes consideran viable una aplicación que permita ver de manera gráfica las alteraciones que se presentan en la postura corporal cuando se llevan cargas en exceso en los morrales.. Grafica 11. Resultados pregunta abierta.

(24) Con los resultados a la pregunta abierta (Grafica 11) se logró determinar que la gran mayoría de estudiantes se encuentran en el rango de edades entre 19 y 23 años por lo cual el estudio se enfocó a esta población y este se convirtió en uno de los parámetros a tener en cuenta en el momento de la toma de la muestra estudiantil que estuviera en el rango de edad entre 19 y 23 años.. 2.6 Aplicación Para el diseño de la aplicación web se crearon dos partes principales Backend y Fronted; En la primera parte se creó la base de datos y los servicios para acceder a esta base de datos, los cuales nos permiten almacenar los datos de cada uno de los usuarios y los archivos de sus respectivas mediciones con y sin maleta, esta parte fue realizada con la ayuda de un desarrollador web con el objetivo de obtener servicios web más eficientes; La segunda parte (Frontend) contiene el. diseño de. toda la interfaz de usuario, para esta se utilizó el. framework angular JS el cual nos permitió crear cada uno de los módulos y controladores que se encargan del manejo de las vistas, es importante resaltar que se utilizaron herramientas como bootstrap y diferentes estilos de CSS para conseguir una interfaz más amigable con los usuarios, se crearon 7 vistas diferentes entre las cuales se encuentran el inicio de sesión, registro, una vista para definir la medición de la cual se quieren ver los gráficos, una vista para cargar los archivos y finalmente la vista principal la que tiene contenidos los dos gráficos de con y sin maleta en el eje y y eje z; además de esto cada vista cuenta con un controlador diferente los cuales se encuentran enlazados por un controlador principal gracias a la directiva de angular ng-route; también se utilizaron directivas como ngresource para el acceso a los servicios, ng-app para la definición de los módulos, ngcontroller para definir los controladores de cada vista etc..

(25) 3. Resultados. 3.1 Aplicación Finalmente se obtuvo una aplicación web con un diseño amigable con las personas, la cual cuenta con un total de seis vistas diferentes que permiten al usuario navegar por cada una de las ventanas creadas, permitiendo observar las variaciones de postura corporal de una forma gráfica, a continuación, observaremos cada una de las ventanas y su función principal.. Figura 10. Ventana de inicio de sesión. En la figura 10 se muestra la. ventana. de inicio de sesión en la cual encontramos. principalmente dos cuadros de texto para diligenciar; uno correspondiente al usuario y el otro a la clave que le fue asignada al respectivo usuario, en caso de que la persona no ingresara anteriormente deberá ir a la opción “registrarme” el cual lo dirigirá a la ventana de registro en la cual deberá llenar el formulario en su totalidad; si el usuario ya se encuentra registrado.

(26) deberá ingresar los datos de usuario y clave y dar click en el botón de “iniciar sesión” y de allí se conducirá a la ventana de selección de mediciones.. Figura 11. Formulario de registro. En la figura 11 se muestra la ventana correspondiente al formulario de registro el cual cuenta con una serie de ventanas que deben ser diligenciadas en su totalidad, se solicitan datos como el nombre, los apellidos de la persona, la fecha de nacimientos estos corresponden a los datos generales del formulario; además de esto se solicitan algunos datos específicos como lo son la estatura (debe ser dada en centímetros) y el peso (debe ser ingresado en kilogramos) con el fin de conocer el índice de masa corporal (IMC) del sujeto en estudio, También son solicitados los datos de usuario necesarios para el ingreso posterior a la aplicación y para poder almacenar cada una de las mediciones que el usuario realice; cabe recordar que el formulario debe ser diligenciado en su totalidad de lo contrario no podrá registrarse, el usuario deberá dar click en la opción registrarme y esta lo enviara a la ventana.

(27) de inicio de sesión; si el usuario ya se encuentra registrado y se llega por equivocación con el botón atrás podrá regresar a la ventana de inicio de sesión.. Figura 12. Mis mediciones.. En la figura 12 se muestra la ventana mis mediciones en esta se muestran los archivos de gráficos cargados anteriormente en el caso de que no hubiera subido ningún archivo la ventana se encontrara en blanco..

(28) Figura 13. Subir archivos. En la figura 14 se muestra la vista de subir de archivos en la cual se deben cargar los archivos recibidos de la plataforma TECH NAID, con el botón seleccionar archivos se abrirá el explorador archivos buscamos el archivo y lo seleccionamos, es importante definir el tipo de archivo y a cada uno de los archivos se le debe asignar un nombre libre para el usuario..

(29) Figura 14. Grafica Sin Maleta.. Figura15. Grafica con maleta.

(30) En la Figura 15 y Figura 16 se muestra la ventana gráficos la cual es desplegada en el momento en que un archivo es cargado a la base de datos con el botón subir; esta ventana cuenta con una barra de desplazamiento en la parte derecha que nos permite movernos por todo el grafico, en esta es posible observar las gráficas en eje “Y” y en eje “Z” del archivo cargado que puede ser de dos tipos con y sin maleta.. Figura16. Ventana de comparaciones.. Figura 17. Comparación Eje y..

(31) Figura 18. Conclusiones Eje y. Figura 19. Conclusiones eje Z Dentro de la vista comparar mediciones podemos encontramos varias partes en la primera parte Figura 16 se encuentran dos divisiones en la primera están todas las mediciones con maleta y en la segunda todas las mediciones sin maleta; en el segundo bloque encontramos.

(32) dos pestañas Figura 17 donde se comparan las mediciones sin y con maleta en los dos ejes y el bloque final Figura 18 y Figura 19 contiene la conclusión que se genera de acuerdo a los valores de cada una de los graficos. 4. Conclusiones * Con los datos obtenidos de la encuesta realizada a los estudiantes de tecnología en electrónica se observó que un alto porcentaje de estudiantes consideran importante adoptar una buena postura corporal durante las actividades cotidianas, pero no conocen las recomendaciones médicas en cuanto a la cantidad de carga que deben llevar en morral para evitar afectaciones a la salud. * En el diagrama boxplot se observó que los datos de las mediciones sin maleta tienen valores más cercanos a la media lo que conlleva a que la oscilación del sujeto sea mínima, a diferencia de las mediciones con maleta las cuales tienen valores lejanos de la media y datos atípicos queriendo decir que la oscilación en el sujeto es mayor. *Se concluye que el exceso de cargas en la espalda genera variaciones anormales en la postura corporal, lo cual genera problemas de salud a largo plazo.. * Gracias a las mediciones realizadas se evidencio que los estudiantes presentaron variaciones notables en la postura corporal con pesos menores a lo estandarizados por los médicos e investigadores del tema. *Se determinó que para la selección de la muestra los estudiantes debían estar cursando quinto o sexto semestre, su índice de masa corporal debía ser normal, además tenían un rango de edad entre 19 y 23 años..

(33) *El protocolo de medición diseñado garantizo que los datos se tomaran bajo los mismos parámetros para que los resultados fueran comprobables y estables en todas las mediciones realizadas. *La aplicación es de gran ayuda para los estudiantes de electrónica ya que les permite conocer de forma gráfica las alteraciones en la postura corporal con y sin carga, además el peso recomendado para su morral dependiendo la condición física del sujeto, evitando futuras enfermedades posturales. *Los resultados obtenidos no son paramétricos, lo que se comprobó mediante la prueba de datos K-S donde la hipótesis se rechazó. Por lo tanto, se realzo el Test estadístico de Wilcoxon el cual realiza pruebas no paramétricas..

(34) 5. Bibliografía. [1]. S. Silva, S. Queiros, A. H. Moreira, E. Oliveira, N. F. Rodrigues, and J. L. Vilaca, “Classification algorithms for body posture,” 2017 IEEE 5th Int. Conf. Serious Games Appl. Heal. SeGAH 2017, 2017.. [2]. E. El País, “¿Eres el colombiano promedio?,” Apr. 2016.. [3]. “Las maletas pesadas son un peligro - Observatorio de Medios.” [Online]. Available: https://www.mineducacion.gov.co/observatorio/1722/article-154183.html. [Accessed: 20-Mar-2018].. [4]. “Las maletas pesadas son un peligro - Archivo Digital de Noticias de Colombia y el Mundo desde 1.990 eltiempo.com.” [Online]. Available: http://www.eltiempo.com/archivo/documento/MAM-2847728. [Accessed: 20-Mar-2018].. [5]. R. Díaz, J. Carlos, T. Navas, E. Labaceno, and D. Jesús, “Postura corporal , una problemática que requiere mayor atención y educación . Segunda parte,” Mem. Acad., p. 12, 2008.. [6]. W. Zhao and R. Lun, “A Kinect-based system for promoting healthier living at home,” 2016 IEEE Int. Conf. Syst. Man, Cybern. SMC 2016 - Conf. Proc., pp. 258–263, 2017.. [7]. K. Vargas, Y. Caro, and L. Luengas, “Software Para El Análisis Angular Del Levantamiento De Pesas Dirigido Al Tren Inferior Software for the Angular Analysis of Weightlifting Directed To the Lower Train,” 2017.. [8]. P. De Moya, B. Bertomeu, and V. Broseta, “Evaluación y rehabilitación del equilibrio mediante posturografía,” Rehabilitacion, vol. 39, no. 6, pp. 315–23, 2005.. [9]. T. Universidad Santo Tomás, B. López-Ávila, and J. Jiménez-Espinosa, Ingenio Magno., vol. 8, no. 1. 2017.. [10] S. L. Technaid, “GUÍA RÁPIDA TECH-MCS Ejecute el software TECH MCS STUDIO,” vol. 5. [11] “Calcular la muestra correcta - Feedback Networks - Navarra - España.” [Online]. Available: https://www.feedbacknetworks.com/cas/experiencia/sol-preguntarcalcular.html. [Accessed: 07-Feb-2019]. [12] E. Acuña, “15. Pruebas no paramétricas 15.1,” Univ. Puerto Rico, pp. 203–230. [13] “Unidad de medida inercial - IMU | Technaid - Leading Motion.” [Online]. Available: http://www.technaid.com/es/productos/inertial-measurement-unit-imu/. [Accessed: 19Feb-2018]. [14] D. Wikipedia, “Diagrama de caja,” pp. 4–5, 2015..

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