Desenvolvimento de um sistema óptico de medição não invasiva para a análise dinâmica do movimento escapular

dc.creatorPriscila Albuquerque de Araújo
dc.date.accessioned2022-05-11T17:58:37Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:15:29Z
dc.date.available2022-05-11T17:58:37Z
dc.date.issued2013-08-27
dc.description.abstractThe analysis of scapular motion is a very complex task but of great importance for clinical practice. Several methods have been proposed so far to evaluate scapular rotations during the elevation of the humerus in the scapular plane. Meanwhile, the International Society of Biomechanics standardized important concepts of its measurement. Although the use of electromagnetic sensors is, presently, considered the most precise among the many measurement techniques, it is a highly invasive and time consuming method, which restricts its use to research labs as rather a standard, less applicable to daily clinical practice. The main purpose of this work was, hence, to propose an alternative, new measurement technique which is not invasive, less time consuming, easy to use, but still, strictly follows international standards. In order to achieve this goal, fringe projection was combined with Fourier Transform Technique as a tool to freeze and extract, at moments of interest, the topographic maps of the human back during scapular motion. Once landmarks were selected within these topographic maps their respective rotation angles could be calculated. The proposed system was composed of a CCD camera, a multimedia projector and a host computer. The camera captured several snap shots of fringes projected onto the human back during scapular motion. Adequate computer processing of images was achieved by a general user interface developed in a MATLAB environment. The performance of the new measurement system was evaluated and clinically tested with the participation of 09 healthy individuals. A metrological analysis of the proposed system is also presented. A maximum error of ± 3° was estimated for the measurement of scapular rotation angles, comparable to other already established methods. The new system demonstrated to be robust, easy to set up and use, requires only little preparation of the subject, therefore, making it a practical tool for routine clinical analysis of scapular motion.
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/41555
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectEngenharia mecânica
dc.subjectBioengenharia
dc.subjectBiomecânica
dc.subjectFourier, transformações de
dc.subjectEscápula
dc.subject.otherMapeamento topográfico
dc.subject.otherTransformada de Fourier
dc.subject.otherBiomecânica
dc.subject.otherEscápula
dc.titleDesenvolvimento de um sistema óptico de medição não invasiva para a análise dinâmica do movimento escapular
dc.typeTese de doutorado
local.contributor.advisor-co1Juan Carlos Campos Rubio
local.contributor.advisor1Meinhard Sesselmann
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7410226395981171
local.contributor.referee1Estevam Barbosa de Las Casas
local.contributor.referee1Luci Fuscaldi Teixeira-Salmela
local.contributor.referee1Christina Danielli Coelho de Morais Faria
local.contributor.referee1Armando Albertazzi Gonçalves Junior
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8731459299165393
local.description.resumoA análise do movimento escapular é uma tarefa muito complexa, mas de grande importância para a prática clínica. Vários métodos diferentes têm sido propostos, a fim de avaliar as rotações escapulares durante a elevação do úmero no plano escapular. Paralelamente, conceitos importantes de sua medição foram padronizados pela Sociedade Internacional de Biomecânica. Embora a utilização de sensores eletromagnéticos seja, presentemente, considerada a mais precisa entre as várias técnicas de medição, é um método extremamente invasivo e demorado, o que restringe a sua utilização a laboratórios de pesquisa, sendo inviável na clínica. O principal objetivo deste trabalho foi, portanto, propor uma técnica alternativa, não invasiva, mais rápida, fácil de usar, mas que ainda assim seguisse rigorosamente os padrões internacionais. Para atingir este objetivo, a projeção de franja foi combinada com a técnica de transformada de Fourier como uma ferramenta para capturar e extrair, em momentos de interesse, mapas topográficos do dorso humano durante o movimento escapular. Uma vez selecionadas as marcas de referência dentro destes mapas topográficos, os ângulos de rotação escapulares puderam ser calculados. O sistema proposto foi composto por uma câmara CCD, um projetor multimídia e um computador. A câmera capturou várias imagens de franjas projetadas no dorso durante o movimento escapular. O adequado processamento computacional das imagens foi obtido por meio de uma interface desenvolvida no ambiente MATLAB. O desempenho do novo sistema de medição foi avaliado e testado em ensaios clínicos com a participação de 09 indivíduos saudáveis. Também foi apresentada uma análise metrológica do sistema proposto. Foi estimado um erro máximo de ± 3° para a medição de ângulos de rotação escapular, comparáveis a outros métodos já estabelecidos. O novo sistema demonstrou ser robusto, fácil de configurar e usar e requer apenas uma preparação simples do sujeito, tornando-se, portanto, uma ferramenta prática para a rotina de análises clínicas do movimento escapular.
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-3610-3031
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica

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