Sistema de Información para la administración y análisis de datos adquiridos de un exoesqueleto de marcha asistida.

Abstract

Los robots diseñados para el campo de la medicina son un tema en auge, que plantea muchos retos a los investigadores de las instituciones que desean incursionar en este ámbito, con el fin de dar solución a diferentes problemáticas en el área de la salud a través de este tipo de dispositivos. Es por esto que surge el actual proyecto, cuyo objetivo es aportar desde el frente de software, a una solución integral que busca mejorar la calidad de vida de las personas que han sufrido diferentes lesiones que limitan la movilidad en miembros inferiores. La solución del Proyecto Marcha asistida con un exoesqueleto [2] se centra principalmente en el uso de un exoesqueleto para el entrenamiento de la marcha en personas que presentan un déficit de la misma. Sin embargo, el hardware no es el único componente del proyecto, puesto que es importante la implementación de un sistema de información que permita hacer la caracterización de los pacientes, almacenar y visualizar la información generada por el exoesqueleto, al igual que generar reportes sobre los resultados obtenidos en el entrenamiento de la marcha de los pacientes. Para dar cumplimiento a la implantación de un software para la administración y análisis de datos adquiridos del exoesqueleto RUVEM [2], se lleva a cabo una revisión del estado del arte de los exoesqueletos del mismo tipo que han sido desarrollados a nivel mundial. De esta manera, se identificó la forma en la que dieron solución al componente de software, llegando a la conclusión de construir un aplicativo a la medida. Esto debido a que cada exoesqueleto revisado en el estado del arte contaba con un software que se acoplaba a la instrumentación del mismo, y no se evidenció el uso de un software genérico que pudiera fácilmente configurarse a cualquier dispositivo. Los requisitos que dieron lugar al desarrollo del software, se componen principalmente por un módulo de hoja clínica; el cual permite registrar los datos del paciente, entre ellos sus lesiones y evaluaciones físicas realizadas por el fisioterapeuta. Un módulo de terapia, encargado de la comunicación con el exoesqueleto, y la presentación de la información en gráficas. Finalmente, un módulo de reportes que genera en formatos estándares la información obtenida en las sesiones de marcha del paciente con el exoesqueleto. El proceso de desarrollo se llevó a cabo bajo metodologías ágiles, usando el marco de trabajo Scrum [12] como referencia para la recolección de los requisitos y la implementación de los requerimientos en periodos de 2 semanas, llevando a cabo un desarrollo evolutivo del software, realizando validaciones y ajustes constantemente, hasta conseguir la versión deseada por cada uno de los actores involucrados en la especificación. El software fue desarrollado usando herramientas y librerías de licencias libres, tales como el manejador de bases de datos PostgreSQL [7], el lenguaje de programación Java, en su edición estándar para el desarrollo del sistema y la versión FX para el desarrollo de las gráficas por medio de las cuales se visualiza la información generada por el exoesqueleto [8], el entorno de desarrollo NetBeans [11], entre otros. El uso de este tipo de tecnologías permite aprovechar ventajas como la de trabajar con componentes de software que han sido probados por muchos desarrolladores alrededor de mundo, y presentan un índice bajo de errores; son gratuitos y hay una comunidad de desarrolladores activa y en crecimiento que aportan con soluciones a problemas que se puedan presentar. Las pruebas aplicadas al software condujeron a la identificación de 5 no conformidades, que se relacionaban con 4 de las funcionalidades del sistema. En el proceso de pruebas de software se ejecutaron 295 casos de prueba funcionales y 1 prueba no funcional relacionada con la interoperabilidad del software con el exoesqueleto, ejecutadas en 2 ciclos de pruebas. Finalmente, luego de la corrección de los errores y la ejecución del ciclo 2, los resultados fueron satisfactorios teniendo un índice de correctitud del 100%, lo que indica que las funcionalidades evaluadas se comportan de acuerdo a lo esperado.