REHABTECH INNOVACIÓN PARA LA POST-
REHABILITACIÓN DE LESIONES DE
ISQUIOTIBIALES EN DEPORTISTAS
REHABTECH: PORTABLE INNOVATION FOR
POST-REHABILITATION OF HAMSTRING INJURIES
IN ATHLETES
Sergio Aldahir Frias Hernandez
Universidad Politécnica de Chiapas, México
Charis Ahinohan Arguello Matias
Universidad Politécnica de Chiapas, México
Christian Roberto Ibáñez Nangüelú
Universidad Politécnica de Chiapas, México
pág. 6797
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i2.11094
Rehabtech Innovación para la Post-rehabilitación de Lesiones de
Isquiotibiales en Deportistas
Sergio Aldahir Frias Hernandez1
203290@ib.upchiapas.edu.mx
https://orcid.org/0009-0004-2408-1818
Universidad Politécnica de Chiapas
México
Charis Ahinohan Arguello Matias
211231@ib.upchiapas.edu.mx
https://orcid.org/0009-0008-8148-7629
Universidad Politécnica de Chiapas
México
Christian Roberto Ibáñez Nangüelú
cribn@ib.upchiapas.edu.mx
https://orcid.org/0000-0002-8304-2892
Universidad Politécnica de Chiapas
México
RESUMEN
En el dinámico mundo del deporte, las lesiones de los isquiotibiales son una preocupación constante
para los deportistas y profesionales de la salud. Sin embargo, ha surgido un rayo de esperanza con el
proyecto REHABTECH, un dispositivo portátil revolucionario desarrollado en el campo de la
ingeniería biomédica. REHABTECH se presenta como una solución integral para la post-
rehabilitación de lesiones de isquiotibiales, especialmente diseñada para deportistas. Este dispositivo
portátil y fácil de usar se centra en la ejecución precisa del peso muerto, ejercicio fundamental para
fortalecer esta zona crítica. Lo más destacado de REHABTECH es su capacidad de proporcionar
información en tiempo real a través de alertas LED y auditivas. Durante la ejecución del peso muerto,
el dispositivo emite señales visuales que indican si la forma es correcta o si es necesario realizar
ajustes. Esto no sólo ayuda a prevenir lesiones adicionales, sino que también garantiza una
rehabilitación eficaz y personalizada.
Palabras clave: innovador, rehabilitación, isquiotibiales, atletas
1
Autor principal.
Correspondencia: 203290@ib.upchiapas.edu.mx
pág. 6798
Rehabtech: Portable Innovation for Post-rehabilitation of Hamstring
Injuries in Athletes
ABSTRACT
In the dynamic world of sports, hamstring injuries are a constant concern for athletes and health
professionals. However, a ray of hope has emerged with the REHABTECH project, a revolutionary
wearable device developed in the field of biomedical engineering. REHABTECH is presented as a
comprehensive solution for post-rehabilitation of hamstring injuries, specially designed for athletes.
This portable and easy-to-use device focuses on the precise execution of the deadlift, an essential
exercise for strengthening this critical area. The highlight of REHABTECH is its ability to provide real-
time information through LED and audible alerts. While performing the deadlift, the device provides
visual cues indicating whether form is correct or whether adjustments are necessary. This not only helps
prevent further injuries, but also ensures effective and personalized rehabilitation.
Keywords: innovative, rehabilitation, hamstrings, athletes
Artículo recibido 25 marzo 2024
Aceptado para publicación: 15 abril 2024
pág. 6799
INTRODUCCIÓN
El mundo del deporte es un campo extenso lleno de disciplinas en donde los individuos desarrollan
sus capacidades en un alto grado para lograr la meta dada por cada uno de ellos. De igual forma existen
limitantes físicas, entre ellas se encuentran las lesiones músculo-esqueléticas agudas que son
producidas durante la ejecución de estas disciplinas abarcando las comunidades profesionales de alto
rendimiento y las amateurs. Presentándose con mayor frecuencia en corredores y disciplinas
deportivas tales como el futbol, rugby, baloncesto, cricket o el futbol australiano. De acuerdo con
estudios se ha encontrado que estas lesiones prevalecen entre el 8 y el 25% de acuerdo con el deporte
practicado, las investigaciones realizadas indican que la lesión muscular ocurre mayormente en el
bíceps femoral, principalmente en su parte larga siendo más vulnerable en los instantes finales de la
fase de “balanceo” en donde existe un cambio drástico de una función tipo concéntrico a excéntrico.
(De Hoyo et al., 2013).
Analizando está situación lesiva en el grupo muscular de los isquiotibiales, se ha encontrado que los
deportistas son afectados crucialmente en su desempeño creando un distanciamiento entre la
competición y su reincorporación al alto rendimiento (Palomero y Velasco., 2024). De acuerdo con
las investigaciones realizadas se ha encontrado que las lesiones isquiotibiales se clasifican de acuerdo
con su grado ya sea I o II, en donde puede variar la intensidad del dolor, la debilidad y la perdida de
rango de movimiento, limitando así la capacidad deportiva de los atletas afectados. Dentro de estas
lesiones en un grado mayor afectando a los músculos isquiotibiales con desgarres parciales o
incompletos, en donde se aprecia una perdida moderada de fuerza, y llegar a afectar con edema
muscular y hematoma en la zona afectada. (Price et al., 2004).
De igual forma al conocer que los tiempos de recuperación de acuerdo con sus clasificaciones a, b o c
afectan de forma significativa al proceso de recuperación desde 3 semanas hasta 4 meses (Pollock et
al., 2022). En consecuencia, a esto se ha buscado una alternativa que contribuya a la disminución de
los tiempos post recuperatorios y a la reincorporación de los atletas de forma óptima a sus respectivas
disciplinas. La contracción excéntrica, centrándose en el peso muerto como método de tratamiento
para el fortalecimiento post-rehabilitación de las lesiones en estos músculos, ha sido una de las más
exitosas, ya que logra una adaptación especifica al tipo de contracción teniendo así también un efecto
pág. 6800
protector. (Mayacela., 2014).
En el mundo dinámico del deporte, las lesiones de los isquiotibiales son una preocupación constante
para los deportistas y profesionales de la salud. Sin embargo, ha surgido un rayo de esperanza con el
proyecto REHABTECH, un dispositivo portátil revolucionario desarrollado en el campo de la
ingeniería biomédica. El cual permitirá la autonomía del usuario al realizar el ejercicio asegurándose
de que lo está ejecutando de la forma correcta.
REHABTECH se presenta como una solución integral para la pots rehabilitación de lesiones de
isquiotibiales, especialmente diseñada para deportistas. Este dispositivo portátil y fácil de usar se
enfoca en la ejecución precisa del peso muerto, un ejercicio esencial para fortalecer esta área crítica.
METODOLOGÍA
El proceso de creación de REHABTECH involucró distintos puntos importantes que fueron clave para
el resultado final del wearable. El diseño de este dispositivo se realizó con el software SolidWorks, en
el cual se contemplaron distintos aspectos importantes como la forma final del dispositivo sin dejar de
lado la comodidad y el óptimo funcionamiento. Obteniendo una carcasa de forma cuadrangular que
cuenta con los 3 niveles que lo conforman en donde estarán las partes del circuito electrónico y los
componentes que son parte del funcionamiento.
Figura 1. Diseño del primer nivel en el software SolidWorks en donde se encuentran las divisiones
para los componentes electrónicos que forman parte del sistema de carga y alerta sensorial.
Figura 1 Diseño en software del nivel 1
Fuente: elaboración propia
Figura 2. Se puede apreciar el primer nivel en donde se encontrará el sistema de carga y alimentación
del dispositivo, formado por una powerbank de 5v con un rendimiento de 4500 mAh para un mejor
desarrollo en cuestión de tiempo de trabajo y eficiencia de desarrollo del dispositivo y así misma
pág. 6801
disminución de costo por baterías desechables. Se encontrarán accesos de carga directamente a la
batería con entrada USB C, el botón de switch para el encendido y apagado del sistema el cual
permitirá la entrada de corriente al segundo nivel del dispositivo.
Figura 2 Primer nivel del dispositivo
Fuente: elaboración propia
En este apartado de igual forma se encontrará la primera alerta, la cual estará a cargo de motor vibrador,
el cual es apto para advertir de forma sensorial al usuario (Cervellini et al., 2011) indicando llegada al
límite de grados establecido gracias a la programación ejecutada en conjunto con el sensor MPU6050.
Figura 3. Diseño en el software del segundo nivel en donde se encontraran los compartimientos para
ubicar la PCB este tipo de placa de circuito impreso están definidas como placas de sustrato el cual es
un no conductor (Pacheco., 2023), esta fue diseñada con ayuda de un profesional, la placa de circuito
fue elegida ya que permitió involucrar e incluir en el circuito los componentes tales como; el sensor
MPU6050, el microcontrolador RaspBerry y las alertas visuales, auditivas y sensoriales ya que
requieren líneas de control y de potencia (Salas et al., 2007).
Figura 3 Segundo nivel del diseño en software
Fuente: elaboración propia
pág. 6802
Figura 4. En el segundo nivel se encontrará el microcontrolador el cual es una RapsBerry Pi Pico
debido a su accesibilidad de programación y su tamaño compacto apto para pequeños prototipos.
(Vázquez., 2022). En el cual se encontrará las conexiones hacia las alertas visuales, las cuales se harán
presentes por medio de leds RGB ya que brindan una compatibilidad para la creación de prototipos
con plataformas open source tal como la RaspBerry Pi (Pérez Cañas., 2021), estas alertas son
orientadas a el usuario para conocer el estado del dispositivo, cuando el dispositivo enciende se tornará
de color azul y pasará al estado de reposo (0°) mostrándose de color verde, posteriormente al realizar
el ejercicio y llegar al grado limite ya establecido (35°) que se tornará de color rojo en este punto.
En este nivel también tendrá conexión el microcontrolador con una alerta auditiva la cual estará a
cargo de un buzzer, ya que tiene como ventaja su robustez y gracias a ser un generador de sonido
piezoeléctrico es apto para el diseño de alarma (Chacón et al., 2012), ésta se activará cuando se llegue
o supere el grado limite (35°) así alertando al usuario de una inclinación superior a la determinada.
Figura 4 Segundo nivel circuito diseñado en una PCB
Fuente: elaboración propia
Figura 5 Diseño en software del nivel 3
Fuente: elaboración propia
pág. 6803
Figura 6. El tercer nivel, el cual es el más superficial en el dispositivo contando con una grabado en el
centro que permite visualizar los alertas leds y también la salida optima del sonido para la alerta
auditiva. Para la programación del microcontrolador usado para este proyecto se llevó a cabo en el
lenguaje de programación pyhton, en donde se incluyeron acciones que permiten accionar el sistema
de alertas dependiendo de la inclinación recibida por el sensor MPU6050 que con base a sus
componentes (giroscopio y acelerómetro) permite conocer y alertar al usuario el estado en el que se
encuentra haciendo una lectura de los grados en tiempo real para efectuar la correcta ejecución del
ejercicio. Tal como se muestra en el diagrama siguiente.
Figura 6 Nivel tres para visualización de alertas
Fuente: elaboración propia
Diagrama 1. Diagrama de flujo correspondiente al funcionamiento del dispositivo y activación de
alarmas.
Fuente: elaboración propia
pág. 6804
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El prototipo se basa en la combinación de una Raspberry Pi Pico y un sensor MPU6050, diseñado para
registrar los ángulos de inclinación durante la ejecución del ejercicio de peso muerto. Cuando los
ángulos exceden los 30 grados, el dispositivo emite una alerta para informar al usuario sobre la posición
incorrecta. Para evaluar su desempeño, se llevó a cabo un estudio preliminar con 20 individuos esto con
el fin de hacer selección de los individuos aptos para el análisis personal de su condición post
recuperatoria.
En la primera fase se realizó un análisis en una comunidad formada por 20 individuos, a los cuales se
les llevo a cabo una encuesta para determinar datos de sus antecedentes acerca de la lesión. En donde
se incluyeron preguntas referentes al deporte practicado, tiempo en el que ocurrió la lesión, el proceso
que llevo para tratarla, el tiempo de recuperación y el método que se realizó como su tratamiento
centrando el uso de peso muerto como apoyo post rehabilitación.
Grafica 1. En esta grafica se muestra que los deportes con mayor probabilidad lesiva en los isquiotibiales
son futbol y deportes de velocidad como lo es el atletismo.
Grafica 1 Deporte practicado
Fuente: elaboracion propia
Grafica 2. En esta grafica se muestra el tiempo de la lesión en los individuos, en donde los resultados
demuestran que la mayoría de las lesiones en ellos fueron hace mas de 1 año, por lo que solo un
individuo mostro las características de menor tiempo para realizar el análisis de forma correcta, y así
mismo poder comprobar la eficiencia del dispositivo.
pág. 6805
Grafica 2 Tiempo de lesión
Fuente: elaboración propia
A partir de este punto se creo un apartado llamado “lesión y tiempo de recuperación” en donde se busca
determinar cuál fue el seguimiento de la lesión en nuestra comunidad analizada. En dodne se obtuvieron
los siguientes resultados como se muestra en las siguientes graficas.
Grafica 3. En esta grafica se muestran si nuestros individuos buscaron ayuda profesional para el
tratamiento de la lesión, lo cual permitió observar que la mayoría de nuestros encuestados si le dieron
seguimiento profesional a su lesión, obteniendo como resultado un 85% de superioridad a la respuesta
positiva.
Grafica 3 Seguimiento de lesión
Fuente: elaboración propia
pág. 6806
Grafica 4. Este grafico siguiente muestra si el medico responsable optó por incluir el peso muerto como
ejercicio post rehabilitación en su tratamiento del proceso lesivo. Dando como resultado 55% a una
respuesta positiva.
Grafica 4 Uso del peso muerto en el proceso post rehabilitación
Fuente: elaboración propia
Grafica 5. En esta grafica se observan los resultados de acuerdo con el tiempo que llevo desde el
momento en que ocurrió la lesión hasta poder volver a la disciplina practicada, con el fin de analizar las
limitantes en el desarrollo deportivo que existe gracias a esta lesión. Obteniendo como mayor resultado
el tiempo de 2-6 meses abarcando un 45%. Esto coincidiendo con los tiempos de recuperación
dependiendo de la clase lesiva a, b o c (Pollock et al., 2022).
Grafica 5 Tiempo de recuperación y reincorporación a la disciplina
Fuente: elaboración propia
pág. 6807
Grafica 6. Esta grafica analiza que porcentaje de la población encuestada fue tratada con algún
dispositivo externo por parte del profesional de la salud, obteniendo como resultado en mayoría un 75%
para la respuesta negativa como se observa en el grafico siguiente.
Grafica 6 Uso de dispositivo en su proceso de recuperación
Fuente: elaboración propia
En la encuesta, también se solicitó la información acerca de que tan cómodo sería para los individuos
que un profesional incluyera algún dispositivo biomédico para complementar el proceso post
rehabilitación, esto con el fin de conocer que tan cercana está la inclusión de estos dispositivos y que
tan bien aceptada es por la comunidad.
Grafica 7. En la gráfica siguiente se analiza los resultados acerca de que tan cómodo seria para el
individuo el uso de algún dispositivo biomédico para el apoyo de su proceso post rehabilitación,
obteniendo como resultado el 100% de respuesta positiva.
Grafica 7 Comodidad del uso de dispositivo en el proceso post rehabilitación
Fuente: elaboración propia
pág. 6808
De acuerdo con el análisis de la comunidad anterior, se determinó que solo un individuo era apto para
la segunda fase de análisis. El cual es un masculino de 21 años perteneciente a la disciplina de atletismo
con menos de 3 meses de terminar su proceso de rehabilitación, siendo el elegido para continuar con el
proceso de pruebas.
En la segunda fase se realizó el análisis Anova con ayuda de un algoritmo para el análisis de los
resultados independientes del dispositivo con un equipo patrón, del cual se eligió el goniómetro ya que
este es el principal instrumento que se utiliza en la medición de ángulos del sistema osteoarticular,
utilizado como instrumento necesario para ajustar con mayor exactitud la medición de los ángulos
enfocados a este sistema (Taboadela., 2007).
Para realizar este análisis se tomaron 5 medidas por cada ángulo de inclinación analizado, los cuales
fueron 10°, 20°, 30°, 40° y 50° tales como se muestran en la tabla 1-5.
Tabla 1 Primer toma de datos 10°
Numero de repetición
Valor
1
10.3
2
10.5
3
10.0
4
10.2
5
10.14
Tabla 2 Segunda toma de datos 20°
Numero de repetición
Valor
1
20.0
2
20.12
3
20.16
4
20.2
5
20.15
Fuente: elaboración propia
pág. 6809
Tabla 3 Tercera toma de datos 30°
Numero de repetición
Valor
1
30.12
2
30.13
3
30.0
4
30.11
5
30.23
Fuente: elaboración propia
Tabla 4 Cuarta toma de datos 40°
Numero de repetición
Valor
1
40.12
2
40.15
3
40.18
4
40.2
5
40.16
Fuente: elaboración propia
Tabla 5 Quinta toma de datos 50°
Numero de repetición
Valor
1
50.16
2
50.11
3
50.18
4
50.13
5
50.19
Fuente: elaboración propia
Obteniendo como resultado la variación entre los operadores tal como se muestra en el grafico 8.
Grafico 8. Muestra los resultados de la gráfica de las variaciones en los resultados del análisis de los
grados 10°-50°, con ayuda de un algoritmo para el análisis ANOVA, esto con el fin de evaluar la
correcta lectura de grados del dispositivo.
pág. 6810
Grafica 8 Resultados del analisis de grados 10° - 50°
Fuente: elaboración propia
En la tercera fase se realizó un análisis de la inclinación establecida 30° para la correcta ejecución del
peso muerto pos-rehabilitación. En donde el individuo se sometió a pruebas con 3 diferentes métodos
para evaluar la efectividad de autonomía en la ejecución del individuo con ayuda del dispositivo
REHABTECH. Para esto se usó la incertidumbre tipo A para evaluar, la calidad de los datos capturados
en donde también se realiza un estudio de errores de medida con la finalidad de conocer la imperfección
de los métodos e instrumentos utilizados (Armenteros et al., 2010).
El primer análisis se llevó a cabo con goniómetro ya que la goniometría permite evaluar el arco de
movimiento de alguna articulación, en alguno de los planos del espacio, siendo este un proceso
dinámico utilizado para cuantificar y objetivar la movilidad de las articulaciones (Taboadela., 2007)
centrándose en la medición de la inclinación de la espalda visto desde el plano sagital, analizando así
el punto en el que el individuo llegue a los 30 grados por si solo.
Tabla 6. En esta tabla se muestra las repeticiones que realizo el individuo hasta el punto de llegar a los
30° por si mismo midiéndolo con el goniómetro.
pág. 6811
Tabla 6 Repeticiones del individuo analizado (goniómetro)
Numero de repetición
Valor
1
30
2
32
3
30
4
30
5
28
6
30
7
35
8
33
9
30
10
32
Fuente: elaboración propia
Estos resultados fueron sometidos a un algoritmo de incertidumbre tipo A arrojando los siguientes
parámetros.
Gráfico 9. En este grafico se observa la resultante del estudio con una incertidumbre tipo A de 0.6325,
una media de 31.0000 y una desviación estándar de 2.0000.
Grafica 9 Resultado de análisis
Fuente: elaboración propia
El segundo análisis se llevó a cabo con el software realizado con la misma dinámica de análisis,
sometiendo al individuo a 10 repeticiones en las que se busca llegar al punto establecido de 30° de
manera autónoma por el individuo, vista desde el mismo plano sagital.
pág. 6812
Tabla 7. En esta tabla se muestra las repeticiones que realizo el individuo hasta el punto de llegar a los
30° por sí mismo midiéndolo con el software.
Tabla 7 Repeticiones del individuo analizado (software)
Numero de repetición
Valor
1
32
2
29
3
31
4
30
5
30
6
32
7
33
8
33
9
30
10
31
Fuente: elaboración propia
Estos resultados fueron sometidos a un algoritmo de incertidumbre tipo A arrojando los siguientes
parámetros.
Gráfico 10. En este grafico se observa la resultante del estudio con una incertidumbre tipo A de 0.4333,
una media de 31.1000 y una desviación estándar de 1.3703.
Fuente: elaboración propia
pág. 6813
Por ultimo se realizó el análisis con el dispositivo REHABTECH, el cual se continuo con esta dinámica
de estudio para evaluar la autonomía del individuo al realizar el ejercicio sin superar el límite de grados
establecidos para el proceso post rehabilitación, tomando 10 repeticiones obteniendo los siguientes
resultados mostrados en la tabla.3
Tabla 8. En esta tabla se muestra las repeticiones que realizo el individuo hasta el punto de llegar a los
30° por sí mismo siendo medido con REHABTECH.
Numero de repetición
Valor
1
30
2
30
3
30
4
30
5
30
6
30
7
30
8
30
9
30
10
30
Estos resultados fueron sometidos a un algoritmo de incertidumbre tipo A arrojando los siguientes
parámetros.
Grafica 10 Resultados del análisis
Fuente: elaboración propia
pág. 6814
En este grafico se observa la resultante del estudio con una incertidumbre tipo A de 0.0000, una media
de 30.0000 y una desviación estándar de 0.0000. Demostrando que el individuo puede ejecutar el
ejercicio de forma autónoma sin superar el límite de ángulos, esto gracias a las alarmas múltiples con
las que cuenta.
CONCLUSIONES
El proyecto REHABTECH representa un avance significativo en el ámbito de la post-rehabilitación
deportiva, particularmente en el tratamiento de las lesiones isquiotibiales en atletas. Los hallazgos
obtenidos durante las pruebas realizadas destacan claramente la eficacia de este dispositivo como una
herramienta precisa y fiable para guiar la ejecución del ejercicio de peso muerto y monitorear los
ángulos durante el proceso de recuperación.
La precisión demostrada al dirigirse a los grados de rango de movimiento (ROM) recomendados, así
como la capacidad de REHABTECH para medir ángulos con una mínima discrepancia, son aspectos
cruciales que respaldan su utilidad en la rehabilitación de lesiones isquiotibiales. Estos resultados están
respaldados por estudios como el de (Fousekis et al. 2011), que enfatiza la importancia de la precisión
en la medición de ROM para la rehabilitación efectiva de las lesiones musculares.
Además, los datos sugieren que REHABTECH puede adaptarse a las necesidades individuales de los
pacientes, proporcionando así una rehabilitación personalizada y específica. Este enfoque centrado en
el paciente es fundamental para maximizar la eficacia del proceso de recuperación y minimizar el riesgo
de recaídas, como lo indican estudios como el de (Askling et al. 2013), que subraya la importancia de
la individualización en la rehabilitación de las lesiones de los isquiotibiales.
Asimismo, la capacidad del dispositivo para medir ángulos con una precisión detallada sugiere su
potencial para optimizar el proceso de rehabilitación y mejorar los resultados a largo plazo. Esta
afirmación se respalda con evidencia de investigaciones como la de (Schuermans et al. 2019), que
encontró una relación significativa entre la precisión de la medición de los ángulos de movimiento y la
mejora en la función y el rendimiento atlético después de una lesión en los isquiotibiales.
En conclusión, el proyecto REHABTECH representa un paso importante hacia una rehabilitación más
efectiva y personalizada de las lesiones isquiotibiales en deportistas, ofreciendo una herramienta precisa
y confiable que puede adaptarse a las necesidades individuales de los pacientes, optimizando así su
pág. 6815
proceso de recuperación y mejorando los resultados a largo plazo.
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