Descripción
El proyecto consiste en el desarrollo de un sistema automatizado para la evaluación del alineamiento del pie, integrando tecnologías de instrumentación y visión por computadora. En la parte de instrumentación, se emplea un arreglo de sensores de resistencia sensible a la fuerza (FSR) de alta densidad de 32 × 32, es decir, 1,024 sensores, capaz de generar mapas detallados de presión plantar con alta resolución. Estos datos se digitalizan y procesan para obtener distribuciones de carga y patrones de apoyo de la pisada.
De manera complementaria, la visión por computadora, a través de un sistema antropométrico con cámaras de alta resolución, permite identificar puntos de referencia anatómicos en el retropié para calcular el ángulo tibio-calcáneo (TCA), así como en la vista lateral del pie para estimar el ángulo del arco longitudinal medial (MLA) y el ángulo metatarsofalángico (MJA). La combinación de estas dos fuentes de información proporciona una caracterización más completa de la biomecánica del pie.
Posteriormente, mediante redes neuronales convolucionales (CNN) y técnicas de inteligencia artificial, el sistema es entrenado para correlacionar mapas de presión con los ángulos medidos, clasificando de manera automática condiciones como pie recto o pie valgo. A futuro, el objetivo es evolucionar este enfoque para que, con una sola muestra de las huellas plantares de ambos pies, el sistema pueda detectar de forma no invasiva y precisa diversas patologías, incluyendo pie plano, pie varo, pie recto y pie cavo en sus variantes anterior, posterior o mixto, consolidándose como una herramienta clínica integral y escalable.
Problemática
La evaluación del alineamiento del pie es esencial en ortopedia, podología y rehabilitación, pues alteraciones como pie plano, cavo o desviaciones en varo y valgo afectan la postura, la distribución de cargas y aumentan el riesgo de lesiones. Sin embargo, los métodos actuales para medir ángulos como el tibio-calcáneo (TCA), el arco longitudinal medial (MLA) o la articulación metatarsofalángica (MJA) dependen de radiografías o goniómetros, los cuales presentan limitaciones: exposición a radiación, variabilidad en la medición y dificultad para su aplicación dinámica. Además, las plantillas con sensores de presión plantar suelen ofrecer baja resolución y escasa correlación con parámetros antropométricos. Ante esta situación, se requiere un sistema automatizado, no invasivo y reproducible, que integre sensorización, visión por computadora e inteligencia artificial, capaz de evolucionar hacia la detección de múltiples patologías como pie plano, pie varo, pie recto y pie cavo en sus variantes anterior, posterior o mixto, todo a partir de una sola pisada.
Objetivo
El objetivo general de este proyecto es desarrollar un sistema automatizado y no invasivo para la clasificación del alineamiento del retropié, específicamente en las categorías recto, valgo y varo, mediante la integración de un sistema de visión antropométrico, un arreglo de sensores de resistencia sensible a la fuerza (FSR) de alta densidad y una red neuronal convolucional. Asimismo, el proyecto busca ampliar el análisis biomecánico mediante la determinación de los ángulos MLA (arco longitudinal medial) y MJA (ángulo metatarsofalángico) a través de cámaras, con el fin de obtener una evaluación más completa de la postura y alineación del pie. A mediano y largo plazo, se plantea que el sistema pueda evolucionar mediante el uso de inteligencia artificial para la detección automática de otras patologías, como el pie cavo en sus variantes anterior, posterior y mixto, consolidándose así como una herramienta integral para el diagnóstico, monitoreo y apoyo en la rehabilitación de alteraciones podológicas y ortopédicas.
Impacto
Hasta el momento, el proyecto ha logrado implementar un sistema experimental de medición basado en un arreglo de 1,024 sensores FSR y visión por computadora, con el cual se han realizado pruebas en más de 200 participantes. En esta etapa, a algunos de los voluntarios se les ha compartido una clasificación preliminar de su tipo de pie (varo, valgo o recto), indicándoles que no se trata de un diagnóstico médico, sino de un resultado experimental que puede brindarles una idea inicial sobre su alineación y, si lo consideran conveniente, motivarlos a consultar a un especialista. Esta dinámica ya representa un impacto social, ya que contribuye a generar conciencia sobre la importancia de la postura y la salud del pie.
Adicionalmente, el proyecto ha generado bases de datos de acceso abierto que pueden ser utilizadas por otros investigadores, contribuyendo a la difusión del conocimiento científico y potenciando la colaboración académica. Los avances también han sido compartidos en foros y congresos especializados, lo cual amplía su alcance y consolida su impacto social en la comunidad académica.
A futuro, una vez que el sistema entre en etapa de validación clínica, se espera beneficiar de forma directa a un mayor número de personas al ofrecer una herramienta no invasiva, automatizada y de bajo costo para la clasificación de distintas patologías del pie. Esto permitirá fortalecer la prevención, facilitar la referencia temprana a especialistas y, potencialmente, reducir costos en estudios radiográficos o procedimientos más invasivos.
Responsables
Colaboradores
Evidencias
