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<article-title xml:lang="es"><![CDATA[Validación de movimientos de coordinación en extremidades superiores para rehabilitación virtual usando pendientes lineales]]></article-title>
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<abstract abstract-type="short" xml:lang="en"><p><![CDATA[The development of this researckneh is based on supporting Motor Rehabilitation treatments using Information Technology for the benefit of patients and specialists in the area. According to an analysis of current technologies for Motor Rehabilitation, we have identified some disadvantages that limit their use in the treatment and therefore patients do not continue or complete their therapies, this study intends to use a tool low cost (Microsoft Kinect sensor) to support the motion capture of the key points of the upper extremities (hands, elbows and shoulders) using a slopes. Also, the tests were conducted with 21 users, the algorithm evaluated some movements, the thresholds used determined the correct exercises.]]></p></abstract>
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<kwd lng="es"><![CDATA[interfaces naturales de usuario]]></kwd>
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</front><body><![CDATA[ <p align="right"><font size="2" face="Verdana"><b>ART&Iacute;CULO ORIGINAL</b></font></p>     <p align="right">&nbsp;</p>     <p align="left"> <font size="4" face="Verdana">Validaci&oacute;n de movimientos    de coordinaci&oacute;n en extremidades superiores para rehabilitaci&oacute;n    virtual usando pendientes lineales</font></p>     <p align="left">&nbsp;</p>     <p align="left"><font size="3" face="Verdana"><strong>Validation coordinating    movements in upper limbs for virtual rehabilitation using using slopes</strong></font></p>     <p align="left">&nbsp;</p>     <p align="left">&nbsp;</p>     <p align="left"><font size="2" face="Verdana"><strong>Lic. Jorge Diego Mendoza,<sup>I</sup>    M. C. J. Alberto M&aacute;rquez Dom&iacute;nguez,<sup>II</sup> M. C. Beatriz A. Sabino Moxo,<sup>III</sup>    M.C. Miguel Angel S&aacute;nchez Acevedo,<sup>IV</sup> M.C. Fidencio Serv&iacute;n Ju&aacute;rez<sup>V</sup></strong></font></p>     <P><font size="2" face="Verdana">I Licenciado en Inform&aacute;tica, Universidad    de la Ca&ntilde;ada, Teotitl&aacute;n de Flores Mag&oacute;n, Oaxaca, M&eacute;xico.    E-mail: <a href="mailto:jdiegomendoza14@unca.edu.mx">jdiegomendoza14@unca.edu.mx</a>    <br>   </font><font size="2" face="Verdana">II Maestro en Ciencias de la Computaci&oacute;n.    Universidad de la Ca&ntilde;ada. E-mail: <a href="mailto:albertomarquez@unca.edu.mx">albertomarquez@unca.edu.mx</a>    ]]></body>
<body><![CDATA[<br>   </font><font size="2" face="Verdana">III Maestro en Ciencias de la Computaci&oacute;n.    Universidad de la Ca&ntilde;ada. E-mail: <a href="Mailto:beatriz_sabino@unca.edu.mx">beatriz_sabino@unca.edu.mx</a>    <br>   </font><font size="2" face="Verdana">IV Maestro en Ciencias con especialidad    en Ingenier&iacute;a El&eacute;ctrica. Universidad de la Ca&ntilde;ada. E-mail:    <a href="mailto:masanchez@unca.edu.mx">masanchez@unca.edu.mx</a>    <br>   </font><font size="2" face="Verdana">V Maestro en Ciencias en Sistemas Computacionales.    Universidad de la Sierra Ju&aacute;rez. E-mail: <a href="mailto:fservin@unsij.edu.mx">fservin@unsij.edu.mx</a>    </font>     <P>&nbsp;     <P>&nbsp; <hr> <font size="2" face="Verdana"><strong>RESUMEN</strong> </font>      <P><font size="2" face="Verdana">El desarrollo del presente trabajo se fundamenta en la    importancia de apoyar los tratamientos de Rehabilitaci&oacute;n Motriz por medio    de Tecnolog&iacute;a Inform&aacute;tica para beneficio de los pacientes y especialistas    del &aacute;rea. De acuerdo a un an&aacute;lisis realizado de las tecnolog&iacute;as    existentes para la Rehabilitaci&oacute;n Motriz, se ha identificado una serie    de inconvenientes que limitan su uso en algunos tratamientos y por consecuencia    los pacientes no contin&uacute;an o no finalizan sus terapias, en este trabajo    se propone emplear una herramienta de bajo costo (sensor Microsoft Kinect) que    apoye en la captura de movimientos de los puntos clave de las extremidades superiores    (manos, codos y hombros) usando pendientes lineales. As&iacute; mismo, se han    realizado una serie de pruebas a 21 usuarios, en donde se evaluaron sus movimientos    mediante umbrales que determinaron si un ejercicio fue realizado correctamente.    </font>     <P><font size="2" face="Verdana"><strong>Palabras clave:</strong> interfaces naturales    de usuario, pendientes lineales, sensor Kinect. </font>  <hr> <strong><font size="2" face="Verdana">ABSTRACT</font></strong><font size="2" face="Verdana">  </font>      <P><font size="2" face="Verdana">The development of this researckneh is based on supporting    Motor Rehabilitation treatments using Information Technology for the benefit    of patients and specialists in the area. According to an analysis of current    technologies for Motor Rehabilitation, we have identified some disadvantages    that limit their use in the treatment and therefore patients do not continue    or complete their therapies, this study intends to use a tool low cost (Microsoft    Kinect sensor) to support the motion capture of the key points of the upper    extremities (hands, elbows and shoulders) using a slopes. Also, the tests were    conducted with 21 users, the algorithm evaluated some movements, the thresholds    used determined the correct exercises. </font>     <P><font size="2" face="Verdana"><strong>Key words:</strong> natural user interface,    slopes, sensor Kinect. </font>  <hr>     <p>&nbsp;</p>     ]]></body>
<body><![CDATA[<p>&nbsp;</p>     <p><font size="3" face="Verdana"><strong>INTRODUCCI&Oacute;N</strong> </font>  </p>     <P><font size="2" face="Verdana">La Rehabilitaci&oacute;n Motriz (RM) es una especialidad    dentro de la medicina que comprende el diagn&oacute;stico, evaluaci&oacute;n,    prevenci&oacute;n y tratamiento de d&eacute;ficits o incapacidades, con el objetivo    de proporcionar, conservar o restituir la funcionalidad y autonom&iacute;a al    nivel m&aacute;s &oacute;ptimo posible.<sup>1</sup> </font>      <P><font size="2" face="Verdana">As&iacute; mismo, la RM busca mejorar las funciones    que se han perdido o se han visto disminuidas a causa de alguna lesi&oacute;n    o patolog&iacute;a.<sup>2,3</sup> El &eacute;xito de las t&eacute;cnicas que se aplican    se determina por tres factores: la intervenci&oacute;n temprana, la realizaci&oacute;n    de ejercicios orientados a la ejecuci&oacute;n de tareas y la frecuencia e intensidad    con que &eacute;stos se realicen.<sup>4,5</sup> </font>      <P><font size="2" face="Verdana">Tambi&eacute;n, como resultado de investigaciones    m&eacute;dicas, se ha identificado que un proceso de RM puede llevarse a cabo    por diferentes circunstancias,<sup>6</sup> en la <a href="#fig1">figura 1</a>    se mencionan algunas de las enfermedades y lesiones involucradas que pueden    ocasionar discapacidad motriz: </font>      <P><font size="2" face="Verdana">Cuando las personas padecen de alguna de las enfermedades    o lesiones anteriores, se ven en la necesidad de buscar soluciones fisioterap&eacute;uticas    a sus padecimientos, por lo que emprenden un proceso que mejore su sistema m&uacute;sculo    esquel&eacute;tico, mismo que debe desarrollarse de forma dirigida y coordinada    por un especialista para que el paciente pueda tener de manera integrada las    respuestas y soluciones a sus padecimientos. </font>     <P><font size="2" face="Verdana">Antes de llevar a cabo dicho proceso, es necesario que    los especialistas identifiquen el segmento del cuerpo lesionado para especificar    qu&eacute; tipo de ejercicios f&iacute;sicos requieren los pacientes y de esta    manera obtener resultados favorables en el tratamiento. </font>     <P><font size="2" face="Verdana">Por lo anterior, se citan algunos ejercicios    f&iacute;sicos requeridos (<a href="#tab1">Tabla 1</a>) que se deben de llevar    a cabo de manera continua cuando se da&ntilde;a alguna de las extremidades del    cuerpo humano.<sup>7,8,9,10</sup></font>      <P>      <P>      ]]></body>
<body><![CDATA[<P align="center"><img src="/img/revistas/rcim/v8n1/f0102116.jpg" width="431" height="339"> <a name="fig1"></a>     <P align="center"><img src="/img/revistas/rcim/v8n1/t0102116.gif" width="576" height="687"><a name="tab1"></a>     <P>      <P><font size="2" face="Verdana">Se han desarrollado una serie de herramientas tecnol&oacute;gicas    de apoyo para la validaci&oacute;n de rutinas de ejercicios de los pacientes    y de esta forma puedan ellos mejorar de manera continua la movilidad de sus    extremidades da&ntilde;adas. </font>     <P><font size="2" face="Verdana">Diversos trabajos de investigaci&oacute;n se han propuesto    para contribuir en el proceso de RM, mismos que contemplan diferentes tipos    de ejercicios f&iacute;sicos que mejoren el equilibrio<sup>11,12,13</sup>, coordinaci&oacute;n    <sup>2,11,14</sup>, entre otros. En seguida se describen algunas propuestas de investigaci&oacute;n    relacionadas con la rehabilitaci&oacute;n de extremidades superiores: </font>     <P><font size="2" face="Verdana"><strong>Toyra:</strong> es un sistema desarrollado    por la empresa Indra, combina la realidad virtual y la captaci&oacute;n del    movimiento en tiempo real para la rehabilitaci&oacute;n motriz de miembros superiores    (hombro, brazo, antebrazo y mano). Esta herramienta aumenta la motivaci&oacute;n    del individuo hacia su tratamiento y posibilita la medici&oacute;n objetiva    y conocimiento del estado real del paciente y su avance.<sup>15</sup> </font>      <P><font size="2" face="Verdana"><strong>Phantom-Omni:</strong> Dispositivo desarrollado    por la empresa SensAble Technologies, se compone de una base giratoria que est&aacute;    unida a un grupo de brazos mec&aacute;nicos en cuya extremidad se integra el    efector final que se asemeja a un l&aacute;piz, &eacute;ste permite al usuario    indicar la posici&oacute;n y orientaci&oacute;n 2D del cursor h&aacute;ptico    dentro del mundo virtual.<sup>20</sup> </font>      <P><font size="2" face="Verdana">Actualmente, con el uso de este dispositivo se    han desarrollado prototipos de software en 2D para ejercicios de las extremidades    superiores, por ejemplo guiar un anillo a lo largo de una trayectoria curvil&iacute;nea    entre &quot;Inicio&quot; y &quot;Fin&quot;. Para esto se obtienen las coordenadas    X,Y del dispositivo h&aacute;ptico, dicha posici&oacute;n ser&aacute; el centro    del anillo, se verifica si se acerca mucho a la trayectoria o se sale de la    misma, este cambia de color y se presentan los mensajes: Muy bien!, Cuidado!,    o Anillo fuera de la trayectoria.<sup>14</sup> </font>      <P><font size="2" face="Verdana"><strong>Terapia de Gestos (Gesture Therapy):</strong>    es una plataforma de realidad virtual para la rehabilitaci&oacute;n motriz de    las extremidades superiores (<a href="#fig2">Fig. 2</a>) el cual enmascara los    movimientos repetitivos de la terapia en sencillos juegos de computadora que    simulan tareas reales de la vida diaria.<sup>2</sup> </font>      <P>      ]]></body>
<body><![CDATA[<P align="center"><img src="/img/revistas/rcim/v8n1/f0202116.jpg" width="487" height="260"><a name="fig2"></a>     <P><font size="2" face="Verdana"><strong>Armeo:</strong> Es un sistema de rehabilitaci&oacute;n    para miembros superiores, tiene un &aacute;rea de trabajo tridimensional que    permite realizar ejercicios terap&eacute;uticos funcionales en un entorno de    realidad virtual. ARMEO fomenta los movimientos de los brazos por medio de tareas    espec&iacute;ficas o diversos juegos en una pantalla de computadora, facilita    el aprendizaje al tiempo que suministra de manera inmediata la informaci&oacute;n    sobre el rendimiento de dichas pr&aacute;cticas. Un sensor que permite un entrenamiento    combinado de la funci&oacute;n de la mano y el brazo, pudiendo utilizarse tambi&eacute;n    como un rat&oacute;n de computadora para un software o videojuego est&aacute;ndar.<sup>16</sup>    </font>      <P><font size="2" face="Verdana"><strong>VirtualRehab:</strong> Sistema de rehabilitaci&oacute;n    virtual que combina entornos 3D y tecnolog&iacute;a Kinect (Microsoft&#174;).    Mediante este sistema de captura de movimiento, dirigido a pacientes con esclerosis    m&uacute;ltiple. Esta herramienta dispone de un m&oacute;dulo de an&aacute;lisis    e informes que permite al terapeuta hacer un seguimiento del progreso de cada    usuario por medio de gr&aacute;ficos detallados e individualizados.<sup>17</sup> </font>      <P><font size="2" face="Verdana"><strong>Framework para la Rehabilitaci&oacute;n    F&iacute;sica en Miembros Superiores con Realidad Virtual:</strong> En este    trabajo se presenta un Framework para la rehabilitaci&oacute;n f&iacute;sica    de las extremidades superiores en pacientes entre 6 y 12 a&ntilde;os de edad,    basado en realidad virtual utilizando el sensor Microsoft Kinect. Dicha propuesta    se fundamenta en la creaci&oacute;n de una arquitectura de hardware y software,    donde se ejecuta un conjunto de videojuegos que estimulan actividades f&iacute;sicas    particulares, y a la provisi&oacute;n de cambios neuronales mediante el empleo    de la acci&oacute;n/observaci&oacute;n. Adem&aacute;s, se procura la captura    de la atenci&oacute;n del paciente empleando contenido din&aacute;mico y entretenido    de forma interactiva.<sup>18</sup> </font>      <P><font size="2" face="Verdana"><strong>Plataforma Interactiva de Kinect aplicada    al Tratamiento de Ni&ntilde;os Autistas:</strong> Esta plataforma est&aacute;    conformada por seis aplicaciones, dise&ntilde;adas cuidadosamente para ser implementadas    como herramientas terap&eacute;uticas en el desarrollo de ni&ntilde;os con autismo.    Esta colecci&oacute;n de aplicaciones desarrolla un entorno agradable tanto    para el usuario como para el terapeuta, fomentando la mejora en el desarrollo    del ni&ntilde;o autista de una forma divertida. Esta plataforma, consiste en    que el usuario (paciente) controle el cursor utilizando su mano izquierda o    derecha, seg&uacute;n lo establezca previamente el especialista o terapeuta.    Cuando el cursor se encuentre sobre la imagen de cualquiera de los animales    que se presentan, se activar&aacute; el evento reproduce sonido del animal seleccionado,    y tambi&eacute;n cambiar&aacute; el fondo de la aplicaci&oacute;n a uno relacionado    con el animal elegido.<sup>11</sup> </font>      <P><font size="2" face="Verdana">De acuerdo a un an&aacute;lisis realizado de    las herramientas tecnol&oacute;gicas mencionadas previamente, se han identificado    una serie de caracter&iacute;sticas, tales como las ventajas y desventajas que    estas ofrecen a los pacientes durante el proceso de RM, como se puede observar    en la <a href="/img/revistas/rcim/v8n1/t0202116.gif">tabla 2</a>. </font>      <P><font size="2" face="Verdana">De las tecnolog&iacute;as expuestas previamente,    se ha identificado que entre los sistemas que dificultan en cierta medida el    desarrollo de los ejercicios f&iacute;sicos de los pacientes son: el sistema    Toyra, Phantom-Omni, Terapia de Gestos y el sistema ARMEO, debido a que requieren    principalmente de dispositivos para cumplir su objetivo, es decir, los pacientes    de manera obligatoria tienen que colocarse un conjunto de dispositivos o sensores    en sus extremidades, a fin de enviar datos al software y de esta forma puedan    realizar su tratamiento para rehabilitaci&oacute;n motriz. En cambio, las otras    propuestas, brindan ventajas a los pacientes debido al uso del sensor Kinect,    sin embargo, &eacute;stas solo consideran los movimientos de la mano, por lo    que el resto de los puntos clave (codo y hombros) no son considerados para conocer    si un ejercicio o rutina es realizado correctamente. </font>      <P><font size="2" face="Verdana">Esta propuesta tiene como objetivo emplear la    informaci&oacute;n de las coordenadas de los puntos clave de los hombros, codos    y mu&ntilde;ecas obtenidas mediante el sensor Kinect y con ello, validar los    movimientos de coordinaci&oacute;n de las extremidades superiores. Para las    pruebas se analizaron algunos ejercicios utilizados en tratamientos con la finalidad    de determinar posibles umbrales de movimiento, debido a que no todas las personas    poseen la misma flexibilidad en las extremidades superiores. </font>     <P>&nbsp;     <P><font size="3" face="Verdana"><strong>MATERIALES Y M&Eacute;TODOS</strong></font>      ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font size="2" face="Verdana">La informaci&oacute;n que proporciona el sensor    permite validar los movimientos de coordinaci&oacute;n de las extremidades superiores,    en base a los puntos clave definidos de los hombros, codos y mu&ntilde;ecas    (<a href="/img/revistas/rcim/v8n1/f0302116.jpg">Fig. 3</a>) y a sus coordenadas 3D (<a href="#fig4">Fig.    4</a>). </font>      <P align="center"><img src="/img/revistas/rcim/v8n1/f0402116.jpg" width="252" height="223"><a name="fig4"></a>     <P>     <P><font size="2" face="Verdana">Haciendo un an&aacute;lisis del problema planteado,    se ha identificado que una alternativa sencilla que lo soluciona es el uso de    pendientes de funciones lineales, debido a que es posible generar segmentos    (<a href="#fig5">Fig. 5</a>) entre dos puntos clave y de esta forma conocer    el valor de la pendiente que tiene cada segmento en un tiempo determinado. </font>      <P align="center"><img src="/img/revistas/rcim/v8n1/f0502116.jpg" width="350" height="234"> <a name="fig5"></a>     <P><font size="2" face="Verdana">Con referencia a lo anterior, es necesario tener    en presente que la pendiente de una recta en un sistema de representaci&oacute;n    triangular, suele darse por la letra m, y es definido como el cambio o diferencia    en el eje Y dividido por el respectivo cambio en el eje X, entre dos puntos    de la recta. El valor de la pendiente a partir de dos coordenadas, se obtiene    mediante la ecuaci&oacute;n (<a href="#e1">1</a>). </font>      <P><font size="2" face="Verdana"> </font><img src="img/revistas/rcim/v8n1/e0102116.jpg" width="101" height="62"><a name="e1"></a>     <P><font size="2" face="Verdana">De esta forma, se presentan los tipos de pendientes que    existen en un plano 2D y que se describen a continuaci&oacute;n. </font>     <P><font size="2" face="Verdana">- Recta con pendiente positiva: Se caracteriza    porque tiene un &aacute;ngulo de inclinaci&oacute;n menor a 90 grados con respecto    a la horizontal.    <br>   </font><font size="2" face="Verdana">- Recta con pendiente negativa: Se caracteriza    por tener un &aacute;ngulo de inclinaci&oacute;n mayor a 90 grados con respecto    al eje &quot;x&quot;.    ]]></body>
<body><![CDATA[<br>   </font><font size="2" face="Verdana">- Recta con pendiente nula: Es aquella    que no forma ning&uacute;n &aacute;ngulo, es decir si realizamos un trazo de    una recta en un plano cartesiano, entonces cualquier recta que sea paralela    al eje &quot;x&quot; es horizontal, y por tanto su pendiente es cero.    <br>   </font><font size="2" face="Verdana">- Recta con pendiente infinita: Es aquella    que al trazarla se obtiene una recta paralela al eje &quot;y&quot;, y desde    la definici&oacute;n formal diremos que su pendiente es infinita. </font>      <P><font size="2" face="Verdana">Los criterios establecidos hasta el momento, constituyen    la base para dar soluci&oacute;n al problema de validaci&oacute;n de los movimientos    de coordinaci&oacute;n de las extremidades superiores. </font>     <P><font size="2" face="Verdana">Ahora bien, para llevar a cabo el proceso de    implementaci&oacute;n del algoritmo, fue necesario realizar una investigaci&oacute;n    del software requerido en el desarrollo de juegos 3D usando el sensor <em>Microsoft    Kinect</em>. </font>      <P><font size="2" face="Verdana">Hoy en d&iacute;a, uno de los dispositivos m&aacute;s    novedosos y recientemente utilizados es el sensor <em>Microsoft Kinect</em>.    Este dispositivo permite a los usuarios controlar e interactuar con las aplicaciones    de software de manera natural, reconoce los movimientos del cuerpo humano al    situarse frente a su espacio visual.<sup>18,21,22,23</sup></font>      <P><font size="2" face="Verdana">El sensor <em>Microsoft Kinect</em> fue liberado    en el 2010, inicialmente se utiliz&oacute; para aplicaciones de entretenimiento,    sin embargo debido a que este dispositivo tiene la capacidad de detectar un    total de 20 puntos clave o articulaciones del cuerpo humano se ha comenzado    a utilizar para otro tipo de aplicaciones, principalmente en el &aacute;rea    de la salud.<sup>24</sup> </font>      <P><font size="2" face="Verdana">Con base en las grandes ventajas competitivas    que ofrece el sensor Kinect frente a los dispositivos h&aacute;pticos<a href="#v1">*</a>,    se ha identificado que puede ser utilizado en el proceso de RM porque permite    a pacientes desarrollar con plena libertad sus ejercicios y de esta forma mejora    su movilidad a un nivel m&aacute;s &oacute;ptimo. </font>      <P><font size="2" face="Verdana">Se plantea que el sensor del Kinect detecte los movimientos    las extremidades superiores, a partir de esto se obtienen las coordenadas de    los puntos clave, posteriormente se eligen las coordenadas (X, Y, Z) de las    extremidades superiores, a continuaci&oacute;n se determinan los segmentos de    dichas partes, teniendo esta informaci&oacute;n se procede a calcular las pendientes    lineales con respecto a las coordenadas X, Y (vista frente) y X, Z (vista arriba),    a continuaci&oacute;n se validan los movimientos conforme a la informaci&oacute;n    predefinida de los ejercicios de coordinaci&oacute;n y a los umbrales definidos    para cada vista, los resultados de las actividades se almacenar&aacute; en un    archivo para que el especialista eval&uacute;e la rutina. </font>     <P><font size="2" face="Verdana">El diagrama general de la propuesta se muestra    en la <a href="#fig6">figura 6</a>. </font>      <P align="center"><img src="/img/revistas/rcim/v8n1/f0602116.jpg" width="457" height="338">    <a name="fig6"></a>     ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font size="2" face="Verdana">A continuaci&oacute;n se presentan los resultados    obtenidos al implementar la validaci&oacute;n de movimientos de coordinaci&oacute;n    en extremidades superiores. </font>     <P>&nbsp;     <P><font size="3" face="Verdana"><strong>RESULTADOS Y DISCUSI&Oacute;N</strong>    </font>      <P><font size="2" face="Verdana">Para llevar a cabo las pruebas se realiz&oacute; lo siguiente:    </font>     <P><font size="2" face="Verdana">1. Instalaci&oacute;n de los equipos y materiales a utilizar.    </font>     <P><font size="2" face="Verdana">Los equipos y materiales que se utilizaron para    el desarrollo de las pruebas son: Sensor <em>Microsoft Kinect</em>, Mesa de    trabajo, Computadora y un espacio de aproximadamente de 4 metros cuadrados,    para que los usuarios puedan realizar libremente sus rutinas de ejercicios.    </font>      <P><font size="2" face="Verdana">2. Descripci&oacute;n de la din&aacute;mica. </font>     <P><font size="2" face="Verdana">El usuario deber&aacute; colocarse a 2 metros    de distancia frente al espacio visual del sensor <em>Kinect</em>, para que pueda    desarrollar sus rutinas de ejercicios libremente, en caso contrario, este dispositivo    no podr&aacute; reconocer adecuadamente las extremidades del cuerpo humano.    </font>      <P><font size="2" face="Verdana">Durante las pruebas, el usuario tendr&aacute; que extender    los brazos de acuerdo a la rutina que aparezca en el software (la duraci&oacute;n    de cada rutina es de 20 segundos). Al t&eacute;rmino de &eacute;stos, el sistema    proporciona 5 segundos de descanso para que el usuario se relaje y pueda continuar    con la siguiente hasta terminar la prueba. </font>     <P><font size="2" face="Verdana">Al finalizar la prueba, el sistema generar&aacute; un    informe sobre los movimientos realizados por el usuario. </font>     ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font size="2" face="Verdana">En la fase de pruebas del algoritmo se cont&oacute;    con la participaci&oacute;n de un total de 21 usuarios, a quienes se les indic&oacute;    previamente el procedimiento a seguir. Los movimientos de coordinaci&oacute;n    de las extremidades superiores que fueron realizados por dichos usuarios se    muestran en la <a href="#fig7">figuras 7</a>, <a href="/img/revistas/rcim/v8n1/f0802116.jpg">figura    8</a>, y en la <a href="/img/revistas/rcim/v8n1/f0902116.jpg">figura 9</a>.    </font>      <P align="center"><img src="/img/revistas/rcim/v8n1/f0702116.jpg" width="546" height="216">    <a name="fig7"></a>     <P>      <P><font size="2" face="Verdana">Mediante los informes generados por el software,    se pudo identificar que los movimientos que m&aacute;s complicaci&oacute;n presentaron    para los usuarios, son los que se muestran en la <a href="#fig10">figura 10</a>.    </font>      <P align="center"><img src="/img/revistas/rcim/v8n1/f1002116.jpg" width="566" height="221"><a name="fig10"></a>     <P><font size="2" face="Verdana">En la <a href="/img/revistas/rcim/v8n1/t0302116.gif">tabla    3</a> se presenta el n&uacute;mero de rutinas que los usuarios realizaron de    manera correcta al interactuar con el software. </font>      <P><font size="2" face="Verdana">El desarrollo de estos movimientos, reflej&oacute;    la importancia que tiene el nivel de profundidad en los ejercicios de coordinaci&oacute;n    de las extremidades superiores, ya que la mayor&iacute;a de los usuarios realizaban    este movimiento con una inclinaci&oacute;n diferente. Por tal motivo se ajustaron    los valores de los umbrales para la validaci&oacute;n, para la vista frente    se emple&oacute; un umbral de 0.5 y para la vista arriba fue de 0.6. </font>      <P><font size="2" face="Verdana">El usuario 13 realiz&oacute; 2 ejercicios de manera correcta,    el resto de los ejercicios no los llev&oacute; a cabo debido a diferentes factores    como: condici&oacute;n f&iacute;sica (masa corporal), nivel de profundidad en    que realiz&oacute; las rutinas y adem&aacute;s, no le fue posible conservar    una postura durante 10 segundos, por tal motivo, &eacute;l mencion&oacute; que    la funcionalidad del algoritmo no es agradable d&aacute;ndole una calificaci&oacute;n    de 8. Sin embargo, sostuvo que estos casos deber&iacute;an ser considerados    en un futuro. Al resto de los usuarios les interes&oacute; la forma de interactuar    con este tipo de aplicaciones, debido a que no ten&iacute;an conocimiento de    que esta tecnolog&iacute;a (Kinect) pudiese ser utilizada para fines m&eacute;dicos,    el cual en un principio estaba orientado &uacute;nicamente hacia los videojuegos.    </font>     <P><font size="2" face="Verdana">Por su parte, 8 usuarios realizaron entre 5 y 6 ejercicios    de manera correcta de 10 posibles y a pesar de esto, manifestaron que les falta    mejorar sus movimientos de coordinaci&oacute;n. </font>     <P><font size="2" face="Verdana">Cabe mencionar, 11 usuarios se adaptaron r&aacute;pidamente    a la din&aacute;mica del juego logrando hacer entre 7 y 9 ejercicios de manera    correcta de un total de 10. Adem&aacute;s, mencionaron que los resultados obtenidos,    se debe a que en todo momento estuvieron concentrados tanto en la din&aacute;mica    del juego, como tambi&eacute;n en la postura solicitada por el sistema de software,    y as&iacute; conseguir el mayor n&uacute;mero de ejercicios de manera correcta    posible. Adem&aacute;s, recalcaron que siempre estuvieron poniendo atenci&oacute;n    para corregir algunos movimientos de profundidad, por lo que constantemente    rectificaban la posici&oacute;n de sus brazos. El promedio de calificaci&oacute;n    recibida para el sistema fue de 8.78. </font>      ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font size="2" face="Verdana">Por cada prueba realizada del algoritmo se gener&oacute;    un informe, mismo que da a conocer si los movimientos fueron realizados correctamente,    adem&aacute;s muestra el margen de error de cada una de las pendientes de los    segmentos de las extremidades superiores tanto de la vista frente como de la    vista desde arriba. Dicho informe apoya es &uacute;til para los especialistas    interesados en la rehabilitaci&oacute;n motriz como una herramienta de apoyo    para verificar la efectividad de sus tratamientos. </font>     <P><font size="2" face="Verdana">Con la finalidad de verificar que el algoritmo    cumple con el objetivo asignado, en la <a href="/img/revistas/rcim/v8n1/t0402116.gif">tabla    4</a> se muestra un cuadro comparativo en donde se ha tomado como referencia    la informaci&oacute;n predefinida de los movimientos de coordinaci&oacute;n,    el promedio de cada una de las pendientes calculadas (de un usuario) y el margen    de error que se obtiene al finalizar una rutina en especifica. </font>      <P><font size="2" face="Verdana">Los datos de la tabla anterior muestran que las    rutinas 1, 4 y 5 fueron realizadas de manera correcta debido a que el margen    de error de las mismas no excede los umbrales 0.5 y 0.6. Por lado, el margen    de error de las rutinas 2 y 3 tienen un valor superior a los umbrales, por tal    motivo el sistema se&ntilde;al&oacute; que las rutinas fueron realizadas incorrectamente.    </font>      <P><font size="2" face="Verdana">Es importante se&ntilde;alar que los resultados    obtenidos si los ejercicios fueron realizados correctamente, la decisi&oacute;n    final la tendr&aacute; el m&eacute;dico especialista. Como menciona Cruz y cols.    (2013) es necesario realizar al menos seis meses de prueba para que los usuarios    puedan mejorar la coordinaci&oacute;n de sus extremidades superiores. </font>     <P>&nbsp;     <P><font size="3" face="Verdana"><strong>CONCLUSIONES</strong> </font>      <P><font size="2" face="Verdana">El desarrollo de este trabajo de investigaci&oacute;n    parti&oacute; de la necesidad de coadyuvar a los m&eacute;dicos especialistas    en los tratamientos de rehabilitaci&oacute;n motriz, mediante la introducci&oacute;n    de las nuevas tecnolog&iacute;as, como lo es el sensor Microsoft Kinect debido    a que recientemente se ha identificado que esta tecnolog&iacute;a ha tenido    un importante auge en el campo de la medicina. </font>     <P><font size="2" face="Verdana">Para afrontar este reto, se dise&ntilde;&oacute; un algoritmo    que valida los movimientos de coordinaci&oacute;n de las extremidades superiores    del cuerpo humano usando pendientes lineales integrada a un ambiente 3D y utilizando    el sensor Kinect para obtener los puntos clave, adem&aacute;s se us&oacute;    la librer&iacute;a OpenNi para acceder sus funcionalidades. Los resultados obtenidos    de dicho algoritmo mostraron una respuesta favorable por parte de los usuarios,    lo cual permiti&oacute; realizar los ajustes correspondientes a cada umbral    y de esta forma permitir que los usuario puedan realizar adecuadamente su rutina.    </font>     <P><font size="2" face="Verdana">Finalmente, el enfoque de este trabajo es que    coadyuve en la rehabilitaci&oacute;n de las extremidades superiores y a su vez    sirva para contemplar en un futuro, todas las extremidades que conforman la    estructura corporal. </font>     <P>&nbsp;     ]]></body>
<body><![CDATA[<P><font size="3" face="Verdana"><strong>REFERENCIAS BIBLIOGR&Aacute;FICAS</strong>    </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">1. Guzm&aacute;n A. Necesidades educativas especiales    asociadas a discapacidad motora. Gu&iacute;a de apoyo t&eacute;cnico pedag&oacute;gico:    Necesidades educativas especiales en el nivel de educaci&oacute;n parvulario.    Santiago. Chile. 2007.     </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">2. Oropeza JM. Desarrollo de un ambiente virtual    para la rehabilitaci&oacute;n de las extremidades superiores [Tesis de Licenciatura].    Facultad de Ciencias de la Computaci&oacute;n-Benem&eacute;rita, Universidad    Aut&oacute;noma de Puebla, M&eacute;xico. 2012.     </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">3. Gorgatti G, B&ouml;hme M.T.S. Autenticidad    de cient&iacute;fica de um teste de agilidade para individuos em cadeira de    rodas. Revista Paulinista de Educa&ccedil;ao F&iacute;sica. 2003, 17(1), 41-50.        </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">4. Malouin F, Richards C, McFadyen B, Doyon J.    Nouvelles perspectives en r&eacute;adaptation motrice apr&eacute;s un accident    vasculaire cerebral. M&eacute;decine Sciences. 2003. 19(10), 994-998.     </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">5. Villavicencio I, Franco J, Sucar E, Ron S.    Actividades simuladas de la vida diaria para rehabilitaci&oacute;n motora del    miembro superior en pacientes con enfermedad vascular cerebral. Arch Neurocien    (Mex). 2009. 14(4), 237-242.     </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">6. Terapia-F&iacute;sica&#153;.com. Terapia F&iacute;sica    [Internet]. Consultado el 15 de Marzo de 2014, disponible en: <a href="http://www.terapia-fisica.com/enfermedades-y-tratamientos.html" target="_blank">http://www.terapia-fisica.com/enfermedades-y-tratamientos.html</a></font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">7. Garc&iacute;a S, Gonz&aacute;lez M, Ibarra    R, Martin C, Molina E, Sell&eacute;s &Aacute;, Mata TD. Ejercicio f&iacute;sico    para todos los mayores. Ed. Briefing-PLV, Madrid Espa&ntilde;a. 2007, 29-39.        </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">8. Miguel EP. Parkinson d&iacute;a a d&iacute;a:    Antes de decir &quot;no puedo&quot; &#161;int&eacute;ntalo!, Ed. Gema C&oacute;rdoba    Ortega, Madrid Espa&ntilde;a. 2009, 18-22.     </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">9. Oreste D. Ejercicios f&iacute;sicos y gimnasia    para la rehabilitaci&oacute;n motora. 2014. [consultado el 2 de marzo de 2016].    Disponible en: <a href="http://www.parkinson-italia.info/e_gym_spa/spa21.php" target="_blank">http://www.parkinson-italia.info/e_gym_spa/spa21.php</a></font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">10. FEM-Fundaci&oacute;n de Esclerosis M&uacute;ltiple.    Ejercicios pr&aacute;cticos de estiramiento para las personas con esclerosis    m&uacute;ltiple. 2013. [consultado el 2 de marzo de 2016] Disponible en: <a href="http://www.observatorioesclerosismultiple.com/esp/vivir_con_la_em-deporte%20/ejercicios_practicos_de_estiramiento_para_las_personas_con_esclerosis_multiple/detalle.html#.Uyij6tLuLp4" target="_blank">http://www.observatorioesclerosismultiple.com/esp/vivir_con_la_em-deporte    /ejercicios_practicos_de_estiramiento_para_las_personas_con_esclerosis_multiple/detalle.html#.Uyij6tLuLp4</a>    </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">11. Cruz R, Fabela HF, Morales A. Plataforma    Interactiva de Kinect Aplicada al Tratamiento de Ni&ntilde;os Autistas. Tesis    de Ingenier&iacute;a en Comunicaciones y Electr&oacute;nica. Instituto Polit&eacute;cnico    Nacional-IPN, M&eacute;xico D.F. 2013.     </font>      ]]></body>
<body><![CDATA[<!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">12. Salinas E. Sistema para el estudio del equilibrio    en humanos usando la plataforma Wii Balance Board. Tesis de ingenier&iacute;a    en ciencias de la computaci&oacute;n, Benem&eacute;rita Universidad Aut&oacute;noma    de Puebla-BUAP, Puebla, M&eacute;xico. 2011.     </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">13. Lange B, Chang Ch, Suma E, Newman B, Rizzo    AA, Mark B. Development and Evaluation of low cost game-based balance rehabilitation    tool using using the Microsoft kinect sensor. 33rd Annual International Conference    of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBC. Boston Massachusets.    2011.     </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">14. Ord&oacute;&ntilde;ez YZ; Luna CA. Herramienta    de Entretenimiento Virtual en 2D para Rehabilitaci&oacute;n de Motricidad Fina    en Miembro Superior con Incorporaci&oacute;n de un Dispositivo H&aacute;ptico.    Revista Ingenier&iacute;a Biom&eacute;dica. 2013. 7 (14), 60-68.     </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">15. Indra. Indra ofrece servicios en &quot;la    nube&quot; para la rehabilitaci&oacute;n motriz de los miembros superiores del    cuerpo humano. 2013. [consultado el 2 de marzo de 2016]. Disponible en: <a href="http://www.indracompany.com/noticia/indra-ofrece-servicios-en-la-nube-para-la-rehabilitacion-motriz-de-los-miembros-superiores-d" target="_blank">http://www.indracompany.com/noticia/indra-ofrece-servicios-en-la-nube-para-la-rehabilitacion-motriz-de-los-miembros-superiores-d</a></font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">16. Hocoma. Armeo&#174; Therapy Concept. 2014.    [consultado el 2 de marzo de 2016] Disponible en: <a href="www.hocoma.com/fileadmin/user/Dokumente/Armeo/bro_Armeo_Therapy_Concept_140226_en.pdf" target="_blank">www.hocoma.com/fileadmin/user/Dokumente/Armeo/bro_Armeo_Therapy_Concept_140226_en.pdf</a>    </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">17. Virtualware. VirtualRehab. [consultado el    2 de marzo de 2016]. Disponible en: <a href="http://www.virtualrehab.info/es/" target="_blank">http://www.virtualrehab.info/es/</a>    </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">18. Moreno F, Ojeda J, Ram&iacute;rez E, Mena    Ch, Rodr&iacute;guez O. Un Framework para la Rehabilitaci&oacute;n F&iacute;sica    en Miembros Superiores con Realidad Virtual. Primera Conferencia Nacional de    Computaci&oacute;n, Inform&aacute;tica y Sistema (CoNCIS). 2013. Caracas, Venezuela.Ord&oacute;&ntilde;ez,    Yamile Zuleima.    </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">19. Xsens. MTi-10-IMU-2A5G4-DK. 2014. [consultado    el 2 de marzo de 2016]. Disponible en: <a href="http://shop.xsens.com/shop/mti-10-series/mti-10-imu/mti-10-imu-2a5g4-dk" target="_blank">http://shop.xsens.com/shop/mti-10-series/mti-10-imu/mti-10-imu-2a5g4-dk</a>    </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">20. eBay. Phantom-Omni [Internet]. Recuperado    de: <a href="http://www.ebay.com/sch/i.html?_nkw=phantomBomni" target="_blank">http://www.ebay.com/sch/i.html?nkw=phantom+omni</a></font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">21. Viforcos EM. Aplicaci&oacute;n de las c&aacute;maras    3D al reconocimiento de actividades [Tesis de Licenciatura]. Escuela Polit&eacute;cnica    Superior, Universidad de Carlos III de Madrid, Madrid. 2012.     </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">22. Microsoft. Xbox360. 2014. [consultado el    2 de marzo de 2016]. Disponible en: <a href="http://www.xbox.com/es-ES/Kinect/" target="_blank">http://www.xbox.com/es-ES/Kinect/</a>    </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">23. Garrido D. Aplicaciones de Kinect para Neurohabilitaci&oacute;n.    Tesis de Ingenier&iacute;a T&eacute;cnica de Telecomunicaci&oacute;n, especialidad    en Telem&aacute;tica, Universidad Polit&eacute;cnica de Catalunya, Catalunya.    2012.     </font>      <!-- ref --><P><font size="2" face="Verdana">24. Mathe L, Samban D, G&oacute;mez G. Estudio    del funcionamiento del sensor Kinect y aplicaciones para bioingenier&iacute;a.    Proyecto final de carrera de Ingenier&iacute;a en Computaci&oacute;n, Universidad    Nacional de C&oacute;rdoba, C&oacute;rdoba, Veracruz. 2012.     </font>     ]]></body>
<body><![CDATA[<P>&nbsp;     <P>&nbsp;     <P><font size="2" face="Verdana">Recibido: 11 de noviembre de 2015.    <br>   Aprobado: 6 de marzo de 2016.</font>    <br>      <P> <font size="2" face="Verdana"><a name="v1"></a>*Un dispositivo h&aacute;ptico    es un medio para realizar contacto f&iacute;sico entre la computadora y el usuario,    por lo general mediante un dispositivo de entrada o salida, como una palanca    de mando o guantes, que permiten transmitir los movimientos del cuerpo. </font>       ]]></body><back>
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<label>1</label><nlm-citation citation-type="">
<person-group person-group-type="author">
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<surname><![CDATA[Guzmán]]></surname>
<given-names><![CDATA[A]]></given-names>
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<source><![CDATA[Necesidades educativas especiales asociadas a discapacidad motora. Guía de apoyo técnico pedagógico: Necesidades educativas especiales en el nivel de educación parvulario]]></source>
<year>2007</year>
<publisher-loc><![CDATA[Santiago ]]></publisher-loc>
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<label>2</label><nlm-citation citation-type="">
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<surname><![CDATA[Oropeza]]></surname>
<given-names><![CDATA[JM]]></given-names>
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<source><![CDATA[Desarrollo de un ambiente virtual para la rehabilitación de las extremidades superiores]]></source>
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</nlm-citation>
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<label>3</label><nlm-citation citation-type="journal">
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<surname><![CDATA[Gorgatti]]></surname>
<given-names><![CDATA[G]]></given-names>
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<surname><![CDATA[Böhme]]></surname>
<given-names><![CDATA[M.T.S]]></given-names>
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