Definición de un protocolo de caracterización de la cinemática relativa entre elementos óseos en base a datos de videogrametría 3D

Abstract

El objetivo de este proyecto es la definición de un protocolo que permita la caracterización de la cinemática relativa entre elementos óseos en base a datos obtenidos de un sistema de videogrametría 3D. La caracterización del comportamiento cinemático de especímenes en ensayos de laboratorio es necesario en estudios de diferentes ámbitos, tales como el análisis de movimiento, la estabilidad en intervenciones quirúrgicas y la definición de protocolos, entre otros. Para ello, se ha desarrollado un software en MATLAB®, el cual, de forma conjunta con una serie de elementos, como modelos anatómicos, marcadores reflectantes, sistemas de iluminación con luz negra y dispositivos de captura de vídeo sincronizados, permite la obtención de las coordenadas tridimensionales de un conjunto de puntos de interés a estudiar en el modelo, los cuales son esenciales para analizar la cinemática de este con alta precisión. El uso de marcadores reflectantes y luz negra es un aspecto muy novedoso que hasta ahora no se había considerado de interés para este tipo de estudios. Además, con el fin de validar los resultados se han desarrollado dos sistemas de comprobación empleando el dispositivo háptico Phantom Omni y un software implementado en MATLAB® para conocer la precisión de detección de los marcadores. Adicionalmente, se ha realizado una adaptación del sistema de videogrametría empleando dispositivos móviles, con el fin de obtener una aplicación a nivel de usuario, que facilitara su uso y redujese los costes. Finalmente, los datos obtenidos servirán como referencia geométrica en el desarrollo de modelos de elementos finitos personalizados de las estructuras anatómicas entre las cuales se ha realizado el estudio.