Plan de actividades de carácter no económico del IBV 2020

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.


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


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.


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(>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


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


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.


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.


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.


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.


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.


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.


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


Modelos de evaluación del confort

Valoraciones basadas en mapas térmicos 2D, 3D y 4D


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


Evaluación de la respuesta cognitiva y emocional

Modelos emocionales y de fatiga aplicados a entornos de conducción


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.


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.


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


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


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?


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.


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


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


Seguridad y salud

Mejora de condiciones ergonómicas del trabajo

• Desarrollo de recomendaciones para la mejora ergonómica durante el teletrabajo

#yomequedoencasa

https://www.summa-t.com/yomequedoencasa/teletrabajo.html


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


Smart Data

Ecosistema digital de datos personales

• Desarrollo plataforma digital VALENCIA.DATA

https://es.surveymonkey.com/r/ALTA_VLCDATA

https://es.surveymonkey.com/r/ALTA_VLCDATA


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


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


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/

http://www.biomecanicamente.org/otri/approved-projects/item/1854-ivace-linea-nominativa-julio-2020.html

https://www.ibv.org/blog/proyecto/plan-de-actividades-de-caracter-no-economico-del-ibv-en-2020/



IBVDiseño, edición bilingüe, impresión y distribución del AnuarioIBV de 2019 en versiones impresa y en-línea

https://www.ibv.org/anuario/Anuario2019/

https://www.ibv.org/anuario/Anuario2019/


https://www.ibv.org/revista/RB66/


IBVDiseño y edición en formato digital en-línea del nº 66 de “Revista de Biomecánica” en versión bilingüe y periodicidad anual

https://www.ibv.org/revista/RB66/



IBVMantenimiento del weblog “biomecanicamente.org” y mejora de los aspectos de posicionamiento SEO

http://www.biomecanicamente.org/otri/ongoing-projects.html

http://www.biomecanicamente.org/otri/ongoing-projects.html


https://www.ibv.org/proyectos-ivace/InnovacionBiomecanica08/


IBV Diseño y edición en formato digital en-línea del nº 08 de “Innovación biomecánica en Europa” periodicidad anual




https://www.youtube.com/user/institutobiomecanica/videos

IBV Soporte en la producción de contenidos audiovisuales y editoriales en proyectos de I+D.


https://www.youtube.com/user/institutobiomecanica/videos


IBV Intensificación de la presencia de los contenidos de difusión de proyectos de I+D en redes sociales.




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)


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


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

Documents

Plan de actividades de carácter no económico del IBV 2020