plan de actividades de carácter no económico del ibv 2020
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Plan de actividades de carácter no económico del IBV 2020
IMAMCJ/2020/1
Comisión Mixta 21-09-2020
Innovación al cuidado de la persona
SEGUIMIENTO DE ACTIVIDAD (21/09/2020)
• I+D INDEPENDIENTE
• DIFUSIÓN DE RESULTADOS DE INVESTIGACIÓN
• INVERSIONES EN EQUIPAMIENTO PARA ACTIVIDADES DE I+D INDEPENDIENTE
I+D INDEPENDIENTEActividades llevadas a cabo por el IBV durante el año 2020 para la generación de conocimiento científico-técnico en sus 5 Áreas de Aplicación de Conocimiento (AAC)
• Biomecánica de Sistemas Corporales
• Antropometría 3D
• Factores Humanos
• Funciones Humanas
• Necesidades y Preferencias de las Personas
Biomecánica de Sistemas Corporales
• Aplicaciones de conocimientos sobre la fisiología de los sistemas corporales y la anatomía humana, incluyendo desde el análisis de las señales bioeléctricas al diseño y evaluación de productos sanitarios y productos de uso humano.
Innovación al cuidado de la persona
Diseño y desarrollo de Productos Sanitarios
Investigación en el análisis de imagen médica de rodilla parala segmentación mediante el uso de Inteligencia Artificial (IA)• La imagen médica se utiliza para usos diversos, como pueden ser el
diagnóstico, la obtención de implantes e instrumentalespersonalizados (patient specific) o la investigación. Para ello, tras lacaptación de la imagen del paciente, mediante la tecnologíacorrespondiente (RMN, TAC, etc.), esta es almacenada en un archivode tipo DICOM. Es necesario, a continuación, separar los distintostejidos en función del resultado deseado. Este proceso se conocecomo segmentación, y es habitual que se haga de forma manual porparte de personal altamente cualificado.
• En este contexto, el IBV plantea una línea de investigación orientada a la segmentación de estructuras de la rodilla, como meniscos y ligamentos, mediante el uso de Inteligencia Artificial, tomando como base la información (DICOM) obtenida de la técnica de imagen (RMN).
Liu et al., 2018
Innovación al cuidado de la persona
Diseño y desarrollo de Productos Sanitarios
Investigación en nuevas tecnologías de fabricación aditiva (impresión3D) en el sector sanitario• El IBV lleva varios años investigando en temas de fabricación aditiva orientada a la
actividad de diseño de producto sanitario. La fabricación aditiva permite obtenerdispositivos personalizados, esto es adaptados a la anatomía y circunstancias delpaciente (patient specific). Asimismo, la fabricación aditiva permite obtenergeometrías complejas y materiales no homogéneos que, por métodosconvencionales, sería muy costoso o imposible obtener.
• En 2020 se está llevando a cabo la vigilancia normativa en este tema y la generaciónde nuevo conocimiento acerca de procedimientos de fabricación aditiva. Estageneración de conocimiento incluye también el estudio de procedimientos yaplicaciones relacionados con los equipos de fabricación aditiva de los que disponeel IBV, que se utilizan para la obtención de prototipos, funcionales o no, deelementos diseñados por el IBV. De esta manera, se persigue mejorar la propuestade valor del centro hacia las empresas y organizaciones de diferentes ámbitos conlas que se relaciona.
Innovación al cuidado de la persona
Seguimiento clínico de Productos Sanitarios
Seguimiento clínico de prótesis de rodilla
Se está realizando un estudio experimental clínico con el Hospital General de Valenciaen el que se pretende medir al menos a 30 pacientes a los que se les ha implantadouna prótesis de rodilla.
Este estudio permitirá analizar la sensibilidad de las diferentes tecnologías utilizadas,así como las variables que son más relevantes para realizar el control evolutivo depacientes con prótesis de rodilla. Como resultado de este análisis, se desarrollará unprotocolo simplificado de evaluación de una duración mucho menor y capaz de serutilizado en consulta sin necesidad de un laboratorio biomecánico.
Además, es muy posible que se pueda validar la prueba de concepto de informeclínico por parte de empresas fabricantes de producto sanitario. Utilizando losresultados del estudio experimental, se elaborará y validará un informe clínico con elobjetivo de aportar datos sobre el funcionamiento de la prótesis de rodilla de diversosfabricantes que puedan utilizar para apoyar su sistema de vigilanciaposcomercialización.
PRE CirugíaPOST Cirugía
(3 meses)POST Cirugía
(6 meses)POST Cirugía(12 meses)
POST Cirugía(>12 meses)
PRE Cirugía
POST Cirugía(3 meses)
POST Cirugía(6 meses)
POST Cirugía(12 meses)
POST Cirugía(>12 meses)
- Puntuaciones escalas clínicas- Velocidad de la marcha- Fuerzas de reacción en marcha- Monitorización contínua
- Puntuaciones escalas clínicas- Velocidad de la marcha- Monitorización contínua- Momentos y asimetrías levantarse de la silla- Momentos y ángulos al pasar un escalón
- Momentos y asimetrías levantarse de la silla- Momentos y ángulos al pasar un escalón
- Momentos y ángulos al pasar un escalón- Momentos y ángulos al subir y bajar escaleras
- Momentos y ángulos al pasar un escalón- Momentos y ángulos al subir y bajar escaleras
Innovación al cuidado de la persona
Seguimiento clínico de Productos Sanitarios
Técnicas de IA para el diagnóstico de lesiones de rodilla
Se está desarrollando una herramienta para el diagnóstico delesiones meniscales y de ligamentos en rodilla a partir deimágenes adquiridas por resonancia magnética aplicando técnicasde inteligencia artificial.
El instrumento que se está desarrollando es una novedosaaplicación, basada en computación ubicua y de uso médico quepermite catalogar las fracturas tanto óseas como ligamentosas. Laidea que estamos evolucionando consiste en incorporarbiomarcadores de imagen médica estructurales y un análisis deinteligencia artificial, para valorar todas las opciones y aplicarresoluciones diagnósticas sin necesidad de dependencias inter-observador, elaborando una herramienta con un potencial usoclínico para la gestión de bases de datos en el ámbito médico
Liu et al., 2018
Innovación al cuidado de la persona
Tratamiento de señales fisiológicas
Análisis de señales fisiológicas en entorno laboral• Se está analizando la coherencia en el registro de la cinemática del
movimiento de operarios en el puesto de trabajo mediante sensoresinerciales y sensores de profundidad. Y se está valorando el uso de lainformación obtenida por varios sensores de profundidad utilizadosconcurrentemente para el escaneado de bajo coste 4D de la cinemática delmovimiento.
• Se ha planteado el diseño y desarrollo de un puesto de trabajo experimentalde despaletizado en el laboratorio de análisis de movimientos del IBV, pararegistrar y analizar valores monitorizados cinemáticos, dinámicos y deactivación muscular de un conjunto de sujetos de experimentaciónrealizando tareas de despaletizado manual de cargas. Y se estádesarrollando un modelo musculoesquelético asociado a las tareas dedespaletizado.
• En breve se realizará una estimación de los errores asociados al modelo. Porúltimo, se completará el modelado de un exoesqueleto lumbar y se estimaráel impacto (la reducción) del riesgo lesiones para los usuarios del mismo
Antropometría 3D
• Aplicaciones de las técnicas y metodologías de análisis de información antropométrica y morfométrica al diseño y asignación de bienes, servicios y entornos.
Innovación al cuidado de la persona
Técnicas de IA aplicadas a captura y reconstrucción 3D
Entrenamiento de redes neuronales de Inteligencia Artificial (IA) para la reconstrucción de avatares 3D
Experimentación para la ampliación de las bases de datos de movimientos 3D en el modelo de ajuste automáticode mallas. Se han procesado los datos y reentrenado las redes de Deep Learning para mejorar la robustez yprecisión en la reproducción 3D de movimientos. Los entrenamientos se realizan en alta resolución para obtener lamáxima precisión posible.
Innovación al cuidado de la persona
Recopilación de datos antropométricos 3D de la población mundial. Formas estadísticas corporales
Diseño de una metodología sistemática para obtener modelos digitales humanos dereferencia para el diseño a partir de bases de datos de antropometría 3D. El objetivo de estenuevo método es facilitar su integración en procesos de diseño de producto.
Innovación al cuidado de la persona
Gestión integral de datos biométricos y aplicaciones de captura
Gestión de datos antropométricos de acuerdo al Reglamento General de Protección de Datos (RGPD).Cumplimiento de la normativa en el contexto de uso de datos para IA. Aproximación User-Centered IA
Protocolos de recogida y análisis de datos mediante una plataforma digital que permite la gestión de consentimientos informados de forma dinámica. La gestión de los datos es trasparente y de acuerdo a legislación vigente. Tiene serias implicaciones en aplicaciones como la IA que utiliza datos de personas en los modelos de entrenamiento.
Innovación al cuidado de la persona
Estandarización de datos biométricos
Análisis comparativo de técnicas de medida antropométrica
Procesado y análisis comparativo del estudio internacional (IEEE – Industry Connections 3D BodyProcessing). Resultados forma parte del proceso de digitalización del sector de la indumentaria.
Innovación al cuidado de la persona
Estandarización de datos biométricos
Definición de un estudio antropométrico de la población infantil europea
Se ha planificado el estudio a realizar para completar este mapa antropométrico, incluyendo las medidas faltantes, los protocolos para la toma de datos, los grupos de edad a cubrir en cada caso, los medios necesarios, el presupuesto y la duración de un estudio de estas características. Se han definido las sesiones de medida y se están poniendo apunto las tecnología a utilizar.
Factores Humanos
• Aplicaciones de conocimientos sobre ergonomía, ingeniería emocional, ingeniería cognitiva, ingeniería sensorial, etc., al diseño de interfaces en vehículos, electrodomésticos, bienes de consumo, entornos de trabajo, etc.
Innovación al cuidado de la persona
Aspectos físicos y mecánicos en el diseño de la interacción persona-producto-entorno
Metodología de evaluación, diseño y seguimiento de pavimentos deportivos
Valoración global
Valoración interacción balónValoración interacción jugador
R2: 0,935
0,40,6
Tracción HomogeneidadAmortiguación Velocidad Previsibilidad ConducciónControl
Variables RMV
PCA Desviación Z PCA Desplazamiento ZPCA Velocidad X (Vx) PCA Desviación VxPCA Desviación Y PCA Desplazamiento Y
0,17
0,120,13
-0,7
0,270,37
0,5
-0,52-0,63
0,53
0,170,21
-0,38
0,30,37
-0,16
No sig.No sig.
R2: 0,19
R2: 0,55
R2: 0,46
Ensayos FIFA
AAA FR
Bote vertical
Tracción rotacional
Rodadura FIFA
AAA SDV
-2,91
-0,24No sig.
0,17
0,090,12
0,27
0,070,10
No sig.
No sig.No sig.
-0,97
-0,27-0,31
R2: 0,55
R2: 0,80R2: 0,79
0,17 0,16
El PCA con 6 factores explica el 0,79 de la desviación típica
0,14 0,14 0,12 0,07
La única pregunta no significativa es la velocidad
Las valoraciones de interacción de la superficie con los
jugadores y con el balón si se corresponden con la global
Las variables extraídas del RMV tienen una buena correlación con las valoraciones de interacción
con jugador y balón, pero no con la global.
Los ensayos FIFA presentan mejor correlación con las valoraciones subjetivas que la RMV
0,47
0,320,53
0,53
0,460,57
0,50
0,430,52
0,67
0,610,68
No sig.
No sig.No sig.
0,64
0,620,52
0,43
0,430,43
Coeficientes correlación Spearman
Resultados variables tradicionales+Explorando PCA y DFA
+ Ensayo Karate
+ Evaluación in situ rápida
Innovación al cuidado de la persona
Modelos de evaluación del confort
Valoraciones basadas en mapas térmicos 2D, 3D y 4D
Innovación al cuidado de la persona
Modelos de evaluación del confort
Modelos térmicos en niños y en situaciones extremas de disconfort
Resistance into a babymannequin at 37ºC
Thermal dummy Adaptation
Pipe with holes to fill withwatter to simulate swear
Example of a babymannequin built in otherproject
Hole on the topSystem inside
System outside
Innovación al cuidado de la persona
Evaluación de la respuesta cognitiva y emocional
Modelos emocionales y de fatiga aplicados a entornos de conducción
Innovación al cuidado de la persona
Diseño ergonómico de productos y servicios
Género y necesidades del transporte del futuro
Funciones Humanas
• Aplicaciones de las técnicas y metodologías de análisis biomecánico de las actividades y movimientos humanos a la evaluación funcional y al diseño y asignación de bienes, servicios y entornos.
Innovación al cuidado de la persona
Técnicas de análisis de movimientos humanos y de modelización biomecánica
Avances en modelación biomecánica
• Adaptación de un modelo biomecánico de cuerpo completo al que se le han añadido erectores espinales, lumbares y músculos del tren inferior.
• Integración de medidas con plantillas de fuerzas y combinación con IMUs y EMG, para medidas fuera de laboratorio.
• Captura de escaneos 3D en 5 sujetos.
• Pendiente introducción en modelo y estudio para valorar mejoras de precisión del modelo a través de un mejor escalado.
Innovación al cuidado de la persona
Técnicas de análisis de movimientos humanos y de modelización biomecánica
Identificación automática de marcadores en posturas arbitrarias con IA.
• Red neuronal convolucional (CNN)
• Probada con modelo de hombro(2% error).
• Cuerpo completo:
– Primera iteración: 10-30% error.
– Con reglas de reasignación: 3-8% error.
• Limitaciones para análisis a tiempo real.
Análisis de movimientos sin marcadores
Innovación al cuidado de la persona
Técnicas avanzadas de análisis y tratamiento de datos
Aplicaciones de la Inteligencia Artificial al estudio de movimientos humanos
Diseño y entrenamiento de redes neuronales para análisis de movimientos humanos.
• Entrenamiento de redes a través de BD de imágenes
• Pruebas controladas en laboratorio para estudiar aplicabilidad de AI en análisis de movimientos en (precisión, fiabilidad, etc.):
• Ergonomía
• Salud
• Deporte
Innovación al cuidado de la persona
Técnicas avanzadas de análisis y tratamiento de datos
Modelos predictivos de dolor cervical y de espalda
• Modelos fisiológicos de evaluación del dolor cervical, combinando pruebas biomecánicas y psicosociales:
• Valoración biomecánica del dolor cervical
• Cuestionario SIMMS:
– Síntomas probables
– Síntomas posibles
– Síntomas raros
• ¿Qué conseguimos combinando los dos modelos?
Innovación al cuidado de la persona
Valoración biomecánica
Evolución de procedimientos y métodos de valoración biomecánica
• Desarrollo de procedimientos de valoración de lesiones de codo, particularmente epicondilitis
– Medidas de movilidad + fuerza + fatiga
– Sanos + pacientes con dolor de codo
– Análisis de datos
• El estudio biomecánico de la estabilidad de tobillo.
• La adaptación de modelos biomecánicos para la valoración de personas con prótesis de rodilla, afectado por crisis COVID.
• Continúan test de concepto de sistemas de evaluación agiles para rehabilitación de pacientes.
Necesidades y Preferencias de las Personas
• Aplicaciones de conocimientos sobre condición física, descanso, alimentación, desarrollo personal, ocio, consumo, accesibilidad, autonomía personal, etc., a la promoción y cuidado de la salud y el bienestar.
Innovación al cuidado de la persona
Seguridad y salud
Perspectiva de género en los criterios de adecuación de entornos laborales
• Análisis exhaustivo de legislación, estudios previos y recomendaciones para prevenir faltade adecuación de los entornos laborales a las características de las mujeres
Innovación al cuidado de la persona
Seguridad y salud
Valoración de riesgo ergonómico basado en monitorización de trabajadores
• Generación de modelos de valoración de riesgo ergonómico en función de datos del trabajadorregistrados en tiempo real
Monitorización de posturas, movimientos y
fuerzas (sensores)
Valoración funcional del trabajador mayor
Proceso de ajuste
Riesgos ergonómicos Desajustes
COMPARACIÓNRECOGIDA DE DATOS
PROCESAMIENTO
RESULTADOS
Evaluación ergonómica(OWAS e ISO 11226)
Riesgos ergonómicos priorizados
Functional fitness assessment
Instructions
Please, click if you have any issues (movement restriction, pain, discomfort to move and maintain the position of the following body parts:
Neck No Yes
Trunk No Yes
Arms No Yes
Legs No Yes
Apply force /handle loads No Yes
NEXT
Innovación al cuidado de la persona
Seguridad y salud
Mejora de condiciones ergonómicas del trabajo
• Desarrollo de recomendaciones para la mejora ergonómica durante el teletrabajo
#yomequedoencasa
Innovación al cuidado de la persona
Satisfacción de uso
Producto mínimo viable
• Definición de productos mínimo viables para resolver problemas de adaptación del diseño deproducto/servicio a los usuarios finales
ADAPTACIÓN ESPACIO POST COVID
Innovación al cuidado de la persona
Smart Data
Ecosistema digital de datos personales
• Desarrollo plataforma digital VALENCIA.DATA
Innovación al cuidado de la persona
Smart Data
• Inteligencia Artificial como tecnología habilitadora en la línea de investigación de economía de datos
IA centrada en la persona para mejora de bienestar
➢ Representatividad de la diversidad, sin sesgos
➢ Diseño accesible. Personas en el centro
➢ Diversidad de área de conocimiento
➢ Control de los datos por la persona (VALENCIA.DATA)
DIFUSIÓN DE RESULTADOS DE INVESTIGACIÓNActuaciones destinadas a dar difusión de los resultados de investigación a partir de los proyectos que desarrolla
• Libros y capítulos de libros.
• Artículos en revistas técnico-científicas.
• Conferencias con contenido técnico o científico.
• Ponencias, comunicaciones y pósters a congresos
• Revistas y soportes para redes sociales del IBV
Innovación al cuidado de la persona
DIFUSIÓN EN CONGRESOS CT 2020
AAC CONGRESO LUGAR FECHA
AVB Coloquio de BoHNES Bruselas 30/01/2020
ANT Big Data Value Association (BDVA). Eventos online VIRTUAL 14/05/2020
ANT Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 2020) VIRTUAL 14/06/2020
DIN International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics (AHFE 2020) VIRTUAL 16/07/2020
PSA I Congreso Internacional de Creatividad e Innovación en el Diseño Valencia 10/09/2020
ANT Clotech Conference VIRTUAL 10/09/2020
AVB ESMAC2020. Annual Meeting of the European Society of Movement Analysis for Adults and Children VIRTUAL 14/09/2020
BSC International Conference on Neurorehabilitation (ICNR2020) VIRTUAL 13/10/2020
PSA Congreso virtual de la Sociedad Española de Geriatría y Gerontología (SEGG) VIRTUAL 14/10/2020
ANT 3D BODY.TECH Conference VIRTUAL 22/10/2020
DIN International Conference on Computer-Human Interaction Research and Applications (CHIRA2020) VIRTUAL 5/11/2020
AVB Congreso de la Sociedad Española de Rehabilitación y Medicina Física. VIRTUAL 11/11/2020
PSA ICERI2020. 13th annual International Conference of Education, Research and Innovation VIRTUAL 9/11/2020
ANT European Big Data Value Forum 2020 VIRTUAL 3/11/2020
ANT MyData Online 2020 VIRTUAL 10/12/2020
Innovación al cuidado de la persona
Actividad de Comunicación y Difusión 2020
IBV Información y publicidad
- Noticia de aprobación (julio 2020): Weblog y boletín http://www.biomecanicamente.org/otri/approved-projects/item/1854-ivace-linea-nominativa-julio-2020.html
- Ficha Web del proyectohttps://www.ibv.org/blog/proyecto/plan-de-actividades-de-caracter-no-economico-del-ibv-en-2020/
Innovación al cuidado de la persona
Actividad de Comunicación y Difusión 2020
IBVDiseño, edición bilingüe, impresión y distribución del AnuarioIBV de 2019 en versiones impresa y en-línea
https://www.ibv.org/anuario/Anuario2019/
Innovación al cuidado de la persona
https://www.ibv.org/revista/RB66/
Actividad de Comunicación y Difusión 2020
IBVDiseño y edición en formato digital en-línea del nº 66 de “Revista de Biomecánica” en versión bilingüe y periodicidad anual
Innovación al cuidado de la persona
Actividad de Comunicación y Difusión 2020
IBVMantenimiento del weblog “biomecanicamente.org” y mejora de los aspectos de posicionamiento SEO
http://www.biomecanicamente.org/otri/ongoing-projects.html
Innovación al cuidado de la persona
https://www.ibv.org/proyectos-ivace/InnovacionBiomecanica08/
Actividad de Comunicación y Difusión 2020
IBV Diseño y edición en formato digital en-línea del nº 08 de “Innovación biomecánica en Europa” periodicidad anual
Innovación al cuidado de la persona
https://www.youtube.com/user/institutobiomecanica/videos
IBV Soporte en la producción de contenidos audiovisuales y editoriales en proyectos de I+D.
Actividad de Comunicación y Difusión 2020
Innovación al cuidado de la persona
IBV Intensificación de la presencia de los contenidos de difusión de proyectos de I+D en redes sociales.
Actividad de Comunicación y Difusión 2020
Innovación al cuidado de la persona
Actividad de Comunicación y Difusión 2020
IBV Creación y distribución de contenidos de proyectos de I+D dirigidos a medios de comunicación (gabinete de prensa)
INVERSIONES EN EQUIPAMIENTO PARA ACTIVIDADES DE I+D INDEPENDIENTEEl IBV dispone de 8 laboratorios de investigación, asignados a las AAC, donde se despliega la actividad de I+D independiente
• Laboratorio Biológico – Quirófano – Estabulario (BSC).
• Laboratorio de Formas Humanas (ANT)
• Laboratorio de Experiencias – Living-lab (DIN)
• Laboratorio de Simulación de Automoción (DIN)
• Laboratorio de Confort Climático (DIN)
• Laboratorio de Evaluación Ergonómica (DIN)
• Laboratorio de Estudio de Funciones y Actividades Humanas (AVB)
• Laboratorio de Cocreación en la definición de productos y servicios (PSA)
Innovación al cuidado de la persona
Inversiones en equipamiento para actividades de I+D [I]
Dotación de pequeño equipamiento que mantiene al día las capacidades de los diferentes laboratorios
En proceso de adquisición:
- Cámaras térmicas para laboratorio de confort climático
- Cámaras y lentes para laboratorio de antropometría
- Equipo de EMG para laboratorio Estudio de Funciones y Actividades Humanas
Planificado cierre de compras en último trimestre de 2020
Innovación al cuidado de la persona
Inversiones en equipamiento para actividades de I+D [II]
Nuevo laboratorio de Estudio de Funciones y Actividades Humanas
Adecuación del laboratorio de Confort Climático para la caracterización de los arquetipos térmicos delos usuarios
Adecuación del laboratorio de Simulación de Automoción y Medios de Transporte
Cerrando el anteproyecto de cambios en el sótano del IBV. Inicio de obras último trimestre de 2020
ibv.org