Desarrollo de un prototipo de visión por computadora sin marcadores para la evaluación del rango de movimiento en rehabilitación

Resumen

El trabajo desarrolla un prototipo de software de visión por computadora sin marcadores para estimar en tiempo real el rango de movimiento articular (ROM) durante ejercicios de rehabilitación, usando únicamente una webcam estándar (< USD 50), Python 3.10, OpenCV 4.8 y MediaPipe Pose.

El sistema detecta 33 puntos anatómicos por cuadro, calcula ángulos articulares mediante geometría vectorial 2D y monitorea simultáneamente ocho articulaciones bilaterales: codos, hombros, rodillas y caderas. Incorpora un filtro de ventana deslizante de 5 cuadros para reducir el ruido entre fotogramas y un umbral de visibilidad de 0.6 para descartar estimaciones poco confiables.

En pruebas preliminares con tres voluntarios sanos, el sistema operó a 28.4 FPS sin GPU, alcanzó un error absoluto medio de 5.3° frente a goniómetro manual (por debajo de la diferencia mínima clínicamente importante de 10°) y redujo el ruido ángulo-a-ángulo en un 68%. Los ocho casos de prueba funcionales superaron los criterios de aceptación.

Los autores lo posicionan como prototipo en etapa temprana, con aplicación motivacional en ELA (donde el seguimiento de ROM podría complementar la escala ALSFRS-R), pero sin validación clínica aún. El trabajo futuro plantea ampliar la validación a poblaciones diversas, ambientes no controlados y estudios clínicos con pacientes con ELA.