aplicaciÓn para el anÁlisis de la postura corporal en...
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APLICACIÓN PARA EL ANÁLISIS DE LA POSTURA CORPORAL EN POSICIÓN
BIPEDESTADA ESTÁTICA.
APPLICATION FOR THE ANALYSIS OF POSTURE IN STATIC STANDING POSITION
Paula Alejandra Lozano G.1 Jonathan Ferney Castro D.2 Lely Adriana Luengas C.3 Resumen: Las aplicaciones web con el paso del tiempo se han convertido en una de las
principales herramientas para dar solución a diversos inconvenientes de la vida cotidiana, se
diseñó una aplicación para el análisis de la postura corporal, la cual permite de forma gráfica
observar las variaciones de postura que se presentan en los estudiantes de tecnología
electrónica cuando llevan grandes cantidades de peso en sus morrales; inicialmente se
indago con un único formato de encuesta a una muestra de la población estudiantil acerca
de los conocimientos que tienen los estudiantes del tema correspondiente, esto con el fin de
conocer cuál sería la manera más conveniente para mostrar los resultados de las
mediciones dentro de la aplicación, posteriormente se realizaron una serie de mediciones en
cada uno de los estudiantes de la muestra seleccionada, para ello se utilizó un sistema de
captura de movimiento de la compañía TECHNAID el cual implementa una serie de sensores
inerciales los cuales nos permiten obtener los ángulos de orientación necesarios para llevar a
cabo el diseño de la aplicación, además de esto se realizó un estudio estadístico por medio
del cual se pudieron establecer las medidas de tendencia central y varianza entre las
mediciones con y sin carga, adicionalmente los patrones más comunes entre la población
total del estudio.
Finalmente, las mediciones se visualizan por medio de una aplicación web la cual cuenta con
dos partes principales la primera encontramos los servicios que nos permiten acceder a los
datos almacenados de cada uno de los usuarios y sus respectivos archivos de las
mediciones, dentro de la base de datos SQL Server (Backend) y la segunda en la cual se
encuentra toda la interfaz, la cual será la que este en continua interacción con el usuario
(Frontend).
Palabras clave: aplicación web, sensores, base de datos, postura corporal.
Summary: Web applications through time have become one of the main tools to solve
various problems of daily life, an application was designed for the analysis of body posture,
which allows to graphically observe the variations in posture that occur in electronic
technology students when they carry large amounts of weight in their backpacks; Initially, a
sample of the students population was asked about their knowledge in the topic with a single
format survey, this in order to know which would be the most convenient way to show the
measurement results within the application, subsequently a serie of measurements was made
to each one of the students of the selected sample, for this reason a motion capture system
from TECHNAID was used which implements a serie of inertial sensors that allows to get the
orientation angles needed to design the application, besides this a statistic study was made
and through this it was possible to establish central tendency and variance measures
between the measurements with and without weight, additionally the most common patterns
among the total study population.
Finally, the measurements are visualized through a web application that contains to main
parts, the first one has services that allows to access the stored data of each user and the
respective file of measurements, within the database SQL Server (Backend), and the second
one which contains all the interface, this would be interacting continuously with the user
(Frontend).
Key words: web application, sensors, database, body posture.
1 Introducción
En la actualidad según la organización mundial de la salud el 85% de la población mundial
padece de dolores de espalda y una de las principales causas de estos problemas son los
malos hábitos posturales y los excesos de cargas que se llevan diariamente en los morrales,
por lo cual se convierte en indispensable un sistema que permita mostrar las variaciones en
la postura corporal que se presentan cuando se llevan excesos de carga en los morrales [1].
Un estudio realizado por el DANE en Colombia mostró que el peso aproximado de las
personas es de 67 kilogramos para el caso de los hombres y 61 kilogramos en lo que las
mujeres respecta; y según Helena Gutiérrez una persona mayor de 14 años debería llevar el
15% de su peso corporal, 10 kilogramos aproximadamente para los hombres y 9,15
kilogramos para las mujeres; pero en el caso de los estudiantes de Tecnología Electrónica de
la Universidad Distrital Francisco José de Caldas este peso tiende aumentar, ya que los
horarios son extensos en la mayoría de los casos por lo cual los estudiantes llevan almuerzo,
caja de herramientas para los diferentes proyectos, portátil, cuadernos, libros etc. Además de
esto la Facultad Tecnológica no cuenta con espacios aptos para dejar los morrales, lo cual
genera que los estudiantes tengan que permanecer con sus morrales durante largas
jornadas de tiempo lo cual trae como consecuencia a largo plazo graves problemas de
salud[2] [3][4]. En varios países de Europa se tomaron medidas en cuanto al límite máximo
de peso que puede llevar una persona en su morral esto se estableció como una ley desde el
año 2007 en países como Italia ya que el 64,19% de los estudiantes presentaban fuertes
dolores de espalda; en nuestro país se reporta que entre el 16% y 22% de los estudiantes
presentan dolores de espalda, por lo cual se convierte en un problema frecuente y al que se
le debe dar una mayor importancia, a pesar de esto no existe ningún tipo de control en
cuanto a la carga que se debe llevar en los morrales [3] [6]. En muchos países del mundo ya
se están llevando a cabo investigaciones acerca del tema:
En el año 2008 la UNLP (Universidad De La Plata) llevó a cabo una investigación científica
con la cual se pretendía generar una mayor cultura postural en los docentes y estudiantes
de un instituto educativo, inicialmente plantearon llevar a cabo una fase de observación para
determinar si se estaban presentando problemas posturales en los estudiantes y docentes,
de ser así el cuidado que se le estaba prestando a este tipo de inconvenientes, finalmente
partieron de este como problema principal ya que notaron de manera muy clara que los
problemas posturales eran evidentes y aún más grave no se les estaba prestando la
atención adecuada, por lo cual realizaron jornadas de concientización en las cuales se les
mostraba a los estudiantes las medidas preventivas que debían ejercer para evitar problemas
de posturales [5].
En el año 2017 la compañía Microsoft diseño un sistema que permite realizar un monitoreo
constante de una persona en las actividades diarias de su hogar, este sistema consta de una
serie de sensores los cuales están diseñados para medir posiciones del cuerpo, con lo cual
se puede establecer de una manera más específica cuando se presentan malas posturas
corporales como por ejemplo en el sueño, también nos permite conocer el número de pasos
en un entorno cerrado y la intensidad de las actividades, este sistema cuenta con una
variedad de sensores los cuales van desde dispositivos portátiles, hasta relojes y bandas
inteligentes; además de generar advertencias cuando se presentan malas posturas, este
sistema permite a los pacientes evitar problemas de salud relacionados con malas posturas a
futuro como dolores de espalda, dolores de cadera, problemas musculares etc. Este sistema,
aunque es muy efectivo para el monitoreo de la postura corporal es de difícil acceso ya que
los costos de sensores e interfaz son altos, además aún no se encuentra disponible en el
mercado [6].
En la Universidad Distrital en el año 2017, se diseñó un software el cual permite a los
deportistas de levantamiento de pesas de esta misma universidad observar un análisis entre
los ángulos correctos que se deben presentar en el momento en que se realiza el
levantamiento de pesas y los que se están presentando en el deportista, todo esto por medio
de un conjunto de sensores IMU los cuales fueron ubicados en el tren inferior de la persona
para medir los ángulos de desviación en el atleta [7].
En el año 2005, los médicos Peydro de Moya, Baydal Bertomeu y Vivas Broseta realizaron
un estudio a fondo sobre las ventajas de la posturografia como técnica de estudio de la
postura corporal en las personas, con este estudio pudieron determinar que los beneficios en
los pacientes son muy satisfactorios y ayudan mucho en la evolución de sus tratamientos,
primero permite conocer el estado funcional del paciente en el control del equilibrio, además
se puede determinar cuáles son esos tratamientos que se le deben aplicar a cada uno de los
pacientes para mejorar su postura corporal, en gran cantidad de personas se ha visto que
grado de control voluntario tienen para ubicar su centro de gravedad cuando se presentan
desviaciones; además de potenciar la confianza en aquellos pacientes que tienen problemas
de inestabilidad generando una mayor autogestión, lo que permite que los tratamientos sean
más llevaderos y eficientes; la posturografia se ha implementado más como una prueba
complementaria al diagnóstico clínico y de esta manera a funcionado efectivamente [8].
Como podemos observar aunque son muchas las investigaciones que se han llevado a cabo
en cuanto a la postura corporal no se ha podido encontrar una manera más grafica para que
las personas del común puedan observar las afectaciones que puede traer el cargar exceso
de peso en los morrales; y el único sistema que existe aún no ha podido ser comercializado
de una forma accesible en el mercado; por lo cual se diseñó una aplicación web que permite
mostrar de forma gráfica los cambios en la postura corporal que se presentan cuando un
estudiante de tecnología electrónica lleva grandes cantidades de carga en sus morrales.
2 Metodología
Con el fin de diseñar una aplicación para el análisis postural corporal en posición
bipedestada estática, se realiza en primera instancia una encuesta dirigida a los estudiantes
de tecnología en electrónica en la cual se evalúa los conocimientos sobre higiene postural
para así determinar el lenguaje utilizado en la interfaz de la aplicación.
Posteriormente se realiza una medición de los ángulos posturales con sensores Technaid los
cuales son de tipo acelerómetro, giroscopio y magnetómetro; El estudio consta de dos tipos
pruebas: tres mediciones con carga en su espalda y tres mediciones sin carga en la espalda
del sujeto, con en el fin de realizar el promedio de estas tres pruebas y así obtener una
mayor exactitud en los resultados capturados de cada estudiante [9].
Para la toma de los datos se dispuso de cinco sensores, uno se utiliza como eje de
referencia el cual se ubica en la columna, dos acoplados van de la cadera izquierda al pie
izquierdo, y los otros dos restantes de la cadera derecha al pie derecho, de esta forma se
mide la variación de los sensores de pies respecto a cadera teniendo ambos como referencia
el sensor de la columna. Se obtienen 12 hileras de datos, donde se encuentran tres
columnas las cuales corresponden a los ángulos de desviación en el plano x, y y z por cada
pie y la cadera respecto a la columna, de igual manera cada pie respecto a la cadera. Pero
para poder observar la oscilación que hay en los sujetos solo se utilizan los datos de
variación de cadera a pie ya que el sensor de la columna se utiliza solo para que los
sensores que están ubicados en la cadera y pies tengan un mismo eje de referencia, además
solo serán usados los ejes de referencia y y z, correspondientes a cada pierna, los cuales
indican la rotación y la flexión-extensión respectivamente [10] .
Consecutivamente se tabularon los datos en Excel que fueron exportados en un archivo
plano .txt del software Tech MCS Studio, para realizar los promedios necesarios y así poder
hacer un análisis estadístico con ayuda del software Matlab.
Finalmente se diseñó la aplicación web para el análisis grafico de la postura corporal, la cual
consta de dos partes principales backend y fronted, la primera contiene la base de datos de
la aplicación y la segunda toda la interfaz de usuario donde se utilizó el framework angular
JS.
2.1 Encuesta
El tipo de aplicación de la encuesta se hizo de forma virtual para así obtener un mayor índice
de respuesta, se diseñó una encuesta de tipo analítica ya que por medio de ella se busca
conocer la importancia que los estudiantes dan a la problemática de los excesos de carga en
el morral y poder buscar una solución a esta misma problemática y además establecer los
conocimientos que tienen sobre higiene postural, a lo cual se da solución con la aplicación,
que informa hasta que nivel de carga se puede tener en la espalda con una interfaz gráfica.
2.2 Sujetos
Para las mediciones se estableció que solo se iba a realizar el estudio sobre una muestra de
estudiantes del semestre académico 2014-3 del proyecto curricular de tecnología en
electrónica, por medio de una investigación se obtuvo que la ecuación más conveniente para
el cálculo de la muestra era la formulada por el Dr. José Supo; esta permitió determinar una
muestra de 46 estudiantes como mínimo, partiendo de que en este semestre ingresaron 120
estudiantes al proyecto curricular; finalmente se logró realizar mediciones a 50 estudiantes
ingresados en el 2014-3 [11].
Tabla 1Tamaño de la muestra.
Todos los estudiantes medidos tenían un índice de masa corporal Normal, lo que indica que
para su estatura cuentan con el peso adecuado, y esto garantiza que a los estudiantes que
se le realizaron las mediciones tienen las mismas condiciones de IMC en el momento del
estudio. En la muestra se encuentran 11 mujeres y 39 hombres, con un promedio general de
21 años de edad, 166cm de altura, 61 Kg de peso y 22 Kg/cm2 de índice de masa corporal.
Ninguno de los sujetos refirió antecedentes personales relacionados con patologías de la
columna vertebral como cifosis, escoliosis, hiperlardosis, u otras, en conclusión, sin ningún
tipo de restricciones para llevar altas cargas en su espalda. En la tabla 2 se ve a detalle los
datos obtenidos por los estudiantes.
Cantidad
Promedio
edad
(años )
Promedio
estatura
(cm)
Promedio
peso
(kg)
Promedio
IMC
(Kg/cm2)
Mujeres 11 20,6363636 160,590909 56,4727273 21,4863636
Hombres 39 21,4102564 171,192308 66,0538462 22,5905128
Total 50 21,02331 165,891608 61,2632867 22,0384382
Tabla 2. Descripción de la muestra utilizada [Autor]
2.3 Protocolo de mediciones
Antes de iniciar se registran los datos de cada estudiante los observados en la tabla 1,
incluyendo el nombre y correo electrónico lo cual se utilizó primero para registrarlo en la
aplicación ya que ella cuenta con una base de datos, y segundo para certificar que el índice
de masa corporal del estudiante fuera normal por lo anteriormente mencionado.
Las pruebas se realizaron en un ambiente controlado, el cual fue un cubículo donde solo se
encuentra el estudiante y las dos personas a cargo de realizar la medición con el fin de tener
el mayor silencio posible para evitar distracciones, el lugar cuenta con punto de referencia
situado a la altura de los ojos de cada estudiante medido lo que ayuda a su quietud al
instante de realizar la medición, además hay una plataforma la cual indica la posición en la
cual debe ubicar los pies el estudiante, la cual está diseñada para la medida de separación
en que deben estar los pies donde es la misma para todos.
Teniendo en cuenta que se toman dos tipos de mediciones: una con carga en la espada de
6.5 Kg para todos los sujetos el mismo peso y otra sin carga, las dos con tres mediciones
repetidas cada una durante 10 segundos, tiempo en el que se realizaba la captura de datos.
Las indicaciones que se dan a cada estudiante durante las mediciones son las siguientes:
Mediciones sin maleta:
Quitar el mayor peso posible en el cuerpo (zapatos, billetera, maleta, chaqueta, etc.)
Ubicarse sobre la base de referencia.
Observar el punto de referencia indicado, de acuerdo a su estatura.
Mantener la barbilla paralela al suelo.
Mantener los brazos y manos extendidos sobre las partes laterales del cuerpo
Tener la espalda en posición recta
Inhalar durante cinco segundos, y luego exhalar lentamente. Repetir este proceso tres
veces.
Permanecer estático en esta posición durante diez segundos, después de que se le
indique.
Mediciones con maleta:
Ubicar la maleta indicada en la espalda, la cual tiene un peso de 6.5Kg.
Ubicarse sobre la base de referencia.
Observar el punto de referencia indicado, de acuerdo a su estatura.
Mantener la barbilla paralela al suelo.
Mantener los brazos y manos extendidos sobre las partes laterales del cuerpo
Tener la espalda en posición recta.
Inhalar durante cinco segundos, y luego exhalar lentamente. Repetir este proceso tres
veces.
Permanecer estático en esta posición durante diez segundos, después de que se le
indique.
Consecutivamente se ubican los sensores en las áreas correspondientes del estudiante al
cual se le realiza el respectivo procedimiento de medición (figura 1).
Figura 1. ubicación de sensores en el sujeto de prueba. [Autor]
La comunicación de los sensores inerciales 3D “Tech-IMUs” (Inertial Measurement Unit) " al
computador se realizó mediante USB, los IMUs son pequeños dispositivos sensores de
movimiento, basados en tecnología MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). Su interior
incorpora un acelerómetro, un giróscopo y un magnetómetro, todos ellos tridimensionales
ortogonales (3D), un sensor de temperatura y un microprocesador [12]. Estos sensores
pertenecen al sistema Tech MCS (figura 2) diseñado para la captura y análisis de los
registros de movimientos del cuerpo humano esta ocasión en posición estática, la captura de
ángulos se realiza a una frecuencia de muestreo de 500 Hz dada por las especificaciones
técnicas del sistema; además el sistema cuenta con el Tech HUB (figura 3) dispositivo
concentrador, el cual permite conectar y sincronizar los Tech IMU (figura 3) con el
computador.
Figura 2. Sistema Tech MCS V3.0.
Figura 3. Tech HUB y Tech IMUs
Luego los datos obtenidos por Tech-Hub gracias al registro de los Tech-IMUs se pueden
observar mediante el software Tech MCS Studio establecido y dispuesto para hacer el
análisis de datos y resultados de la captura de movimientos realizados, estos resultados se
pueden exportar a un archivo plano .CAPA (figura 4) que se obtienen mediante el software,
los cuales se tabulan en el software de Excel para tener mejor manejo para el análisis y
visualización de los datos.
Figura 4.Ejemplo de archivo plano .txt de los datos capturados. [Autor]
2.4 Análisis de datos
Con los datos obtenidos se aplicó la prueba estadística de Kolmgorov-Smirnov (KS)
mediante el uso del software de hojas de cálculo de Microsoft Excel, en las 50 muestras en
los datos con carga, sin carga y en ambos ejes y y z; se observó que los datos no siguen una
distribución normal, como se puede ver más detalladamente en la tabla 20 (ejemplo de una
de las mediciones realizadas) la hipótesis nula es rechazada y la gráfica 20 no tiene el
comportamiento de la campa de Gauss lo cual indicaría que los datos siguen una distribución
normal, ya que esta distribución se caracteriza por sus simetría alrededor de una media,
coincide con la mediana, además de otras características propias [13][14].
Grafica 1. Kolmgorov-Smirnov [Autor]
Tabla 3.Análisis de prueba de normalidad KS, eje Y , con maleta, estudiante: Angélica Torres. [Autor]
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Grafica 20. FO
PROMEDIO Y
Media 0,130324546
0,21698417 Desviacion 0,079189538
0,21366633 Minimo -0,002633
0,20387083 Maximo 0,3205685
0,19431467 Rango 0,3232015
0,18720633 Numero de datos 299
0,1821195 Sturges(#intervalos) 10,00044357
0,176287 Raiz de N(#de intervalos) 17,29161647
0,170758 Tamaño del intervalo 0,018691225
0,16913983
0,168164 Intervalos lim inferior lim super FO For For acum Fer acum Abs(For Acu-Fer acu)
0,16589733 1 -0,002633 0,01605823 7 0,02333333 0,02333333 0,074517676 0,051184342
0,1660235 2 0,016058225 0,03474945 4 0,01333333 0,03666667 0,113732309 0,077065642
0,1716665 3 0,034749451 0,05344068 29 0,09666667 0,13333333 0,165802978 0,032469644
0,16848583 4 0,053440676 0,0721319 44 0,14666667 0,28 0,231214608 0,048785392
0,16115017 5 0,072131901 0,09082313 35 0,11666667 0,39666667 0,30895268 0,087713987
0,159508 6 0,090823127 0,10951435 51 0,17 0,56666667 0,396356341 0,170310325
0,1572345 7 0,109514352 0,12820558 21 0,07 0,63666667 0,4893263 0,147340367
0,15369783 8 0,128205577 0,1468968 5 0,01666667 0,65333333 0,582882556 0,070450778
0,14799433 9 0,146896803 0,16558803 9 0,03 0,68333333 0,671950252 0,011383081
0,13613 10 0,165588028 0,18427925 15 0,05 0,73333333 0,752170641 0,018837308
0,12703283 11 0,184279253 0,20297048 9 0,03 0,76333333 0,82052503 0,057191697
0,121935 12 0,202970479 0,2216617 20 0,06666667 0,83 0,875626735 0,045626735
0,11885217 13 0,221661704 0,24035293 20 0,06666667 0,89666667 0,917649105 0,020982438
0,115134 14 0,24035293 0,25904415 4 0,01333333 0,91 0,947967954 0,037967954
0,10845283 15 0,259044155 0,27773538 6 0,02 0,93 0,968662762 0,038662762
0,10637417 16 0,27773538 0,29642661 9 0,03 0,96 0,98202645 0,02202645
0,10571233 17 0,296426606 0,31511783 6 0,02 0,98 0,990190529 0,010190529
0,10411883 18 0,315117831 0,33380906 6 0,02 1 0,994909028 0,005090972
0,10219633 19 0,333809056 0,35250028 0 0 1 0,997489004 0,002510996
0,10006383 300
0,1003015 estadistico S-K 0,170310325
0,100001 nivel significancia 0,05
0,10249017 grado de libertad 100
0,10379017 est obt x tabla 0,069950852
0,10283533 la hipotesis se rechaza
0,10662917
Razón por la cual se utilizó una prueba no paramétrica como lo es el Test de la suma de
rangos Wilcoxon (también llamado test de la U de Mann-Whitney) ya que esta permite
realizar la comparación de dos muestras, también se utiliza cuando no se conocen ciertos
parámetros de la población o no se tiene una gran cantidad de muestras. En este caso se
compararon los datos del eje Y sin maleta contra los del mismo eje, pero con maleta y de
igual forma con el eje z de cada sujeto, al mismo tiempo se quiso conocer la comparación de
dos mediciones al mismo sujeto sin maleta en el mismo, además se complementó con los
diagramas de cajas (box-plot). El análisis se realizó en el software matemático MATLAB.
eje Sujeto
1
Comparación P
Y Vanesa Mendivelso Medición con maleta-Medición sin maleta 2.3946e-99
z Vanesa Mendivelso Medición con maleta-Medición sin maleta 2.8190e-97
y Vanesa Mendivelso Medición sin maleta-Medición sin maleta 2.7008e-6
Tabla 4. Resultados de la prueba de suma de rangos Wilcoxon realizada a las mediciones, ejemplo 1.
Grafica 2. Diagrama de caja 1 sin maleta eje y- diagrama de caja 2 con maleta eje y, sujeto
1.
Grafica 3. Diagrama de caja 1 sin maleta eje z- diagrama de caja 2 con maleta eje z, sujeto 1.
Grafica 4. Diagrama de caja 1 sin maleta eje y- diagrama de caja 2 sin maleta eje y, sujeto 1.
eje Sujeto
2
combinación P
Y Yuber Otalora Medición con maleta-Medición sin maleta 1.0550e-99
z Yuber Otalora Medición con maleta-Medición sin maleta 1.5690e-78
y Yuber Otalora Medición sin maleta-Medición sin maleta 1.1941e-9
Tabla 5. Resultados de la prueba de suma de rangos Wilcoxon realizada a las mediciones, ejemplo 2.
Grafica 5. Diagrama de caja 1 sin maleta eje y- diagrama de caja 2 con maleta eje y, sujeto
2.
Grafica 6. Diagrama de caja 1 sin maleta eje z- diagrama de caja 2 con maleta eje z, sujeto 2.
Grafica 7. Diagrama de caja 1 sin maleta eje y- diagrama de caja 2 sin maleta eje y, sujeto 2.
eje Sujeto
3
combinación P
Y Johan Fandiño Medición con maleta-Medición sin maleta 1.0550e-99
z Johan Fandiño Medición con maleta-Medición sin maleta 1.5362e-72
z Johan Fandiño Medición sin maleta-Medición sin maleta 2.4941e-5
Tabla 6. Resultados de la prueba de suma de rangos Wilcoxon realizada a las mediciones, ejemplo 3.
Grafica 8. Diagrama de caja 1 sin maleta eje y- diagrama de caja 2 con maleta eje y, sujeto 3.
Grafica 9 . Diagrama de caja 1 sin maleta eje z- diagrama de caja 2 con maleta eje z, sujeto 3.
Grafica 10. Diagrama de caja 1 sin maleta eje z- diagrama de caja 2 sin maleta eje z, sujeto 3.
Después de realizar el Test de Wilcoxon a las 50 muestras (todas similares a los tres
ejemplos anteriormente mostrados) se observa en las pruebas que los datos capturados con
maleta comparados contra los de sin maleta presentan un coeficiente muy cercano a cero en
ambos ejes y y z, es decir que las oscilaciones de los sujetos actúan de forma diferente
cuando tienen alta carga en su espalda y cuando no la tienen.
La comparación de sin maleta-sin maleta tiene un coeficiente mayor en relación con los
estimados para las demás combinaciones. Por lo tanto, las dos mediciones, realizadas al
mismo sujeto y en el mismo eje, se comportan de manera similar, ya que las mediciones son
capturadas en las mismas condiciones en este caso sin maleta, los ángulos no presentaran
grandes variaciones de uno a otro a diferencia de la comparación de sin maleta-con maleta
en donde la carga en la espalda si afecta la oscilación del sujeto de prueba.
Los diagramas de caja (box-plot) nos permite comprobar que en la mayoría de los resultados
medidos con maleta la distribución de los datos esta sesgada, es decir los ángulos medidos
presentaron mayor variación cuando el sujeto se encuentra con carga en su espalda,
además la media de los datos capturados con maleta y sin maleta son generalmente
aparatada un de la otra esto se observa en todas las pruebas realizadas a la muestra. A
diferencia de la media de una medición sin maleta en el mismo eje y otra medición realizada
con las mismas características donde se ve que no solo la media de ambas mediciones está
muy cercana, sino que además el rango de los datos no es muy grande, es decir los anglos
del sujeto sin maleta no son tan variables.
2.5 Análisis de la encuesta
La encuesta fue diligenciada por 64 estudiantes y nos arrojaron los siguientes resultados.
Figura 5. Resultados primera pregunta.
En la figura 5 observamos que el 70.3 % de los estudiantes conoce la definición de la postura
corporal y que existen una serie de normas que establecen estándares para una correcta
postura corporal, aunque no se aplique a la vida diaria. Las respuestas a esta pregunta nos
permitieron determinar que la gran mayoría de la población estudio tenían conocimiento
referente al tema y no era necesario incluir estas definiciones dentro de la aplicación, sino
que la aplicación debería ser más gráfica, con el fin de que no solo conocieran las
definiciones, sino que también vieran las variaciones en la postura más clara y así tomaran
las medidas preventivas respectivamente.
Figura 6. Resultados segunda pregunta.
En la figura 6 observamos los resultados de la segunda pregunta con esta se pudo
determinar que casi la totalidad de las personas exactamente el 90.6% de la población
estudiantil encuestada tienen conocimiento de los graves problemas de salud que puede
traer a largo plazo el adoptar malas posturas corporales en las actividades cotidianas, por lo
cual no se vio necesario en la aplicación indicar las enfermedades que se producen a largo
plazo por adoptar malas posturas corporales.
Figura 7. Resultados tercera pregunta.
En la figura 7 se pudo determinar que una gran mayoría de los estudiantes consideran que si
produce alteraciones en la postura corporal cuando se llevan excesos de carga en los
morrales, el 71,9% de ellos cree que estas alteraciones se pueden presentar y que se le
debe dar una mayor importancia a estas cantidades de carga.
Figura 8. Resultados cuarta pregunta.
Con estos resultados mostrados en la Figura 8 logramos determinar de que a pesar de que
los estudiantes saben de la importancia de adoptar buenas posturas corporales en la vida
cotidiana, y que además conocen que se deben regular los pesos en los morrales para evitar
problemas posturales a futuro; no conocen cual es la cantidad de peso que pueden llevar en
sus morrales sin tener afectaciones de salud. Por lo cual es necesario agregar esta
información en la aplicación.
Figura 9. Resultados quinta pregunta.
Como se observa en la Figura 9 el 87,5 % de los estudiantes consideran viable una
aplicación que permita ver de manera gráfica las alteraciones que se presentan en la postura
corporal cuando se llevan cargas en exceso en los morrales.
Grafica 11. Resultados pregunta abierta
Con los resultados a la pregunta abierta (Grafica 11) se logró determinar que la gran mayoría
de estudiantes se encuentran en el rango de edades entre 19 y 23 años por lo cual el estudio
se enfocó a esta población y este se convirtió en uno de los parámetros a tener en cuenta en
el momento de la toma de la muestra estudiantil que estuviera en el rango de edad entre 19 y
23 años.
2.6 Aplicación
Para el diseño de la aplicación web se crearon dos partes principales Backend y Fronted; En
la primera parte se creó la base de datos y los servicios para acceder a esta base de datos,
los cuales nos permiten almacenar los datos de cada uno de los usuarios y los archivos de
sus respectivas mediciones con y sin maleta, esta parte fue realizada con la ayuda de un
desarrollador web con el objetivo de obtener servicios web más eficientes; La segunda parte
(Frontend) contiene el diseño de toda la interfaz de usuario, para esta se utilizó el
framework angular JS el cual nos permitió crear cada uno de los módulos y controladores
que se encargan del manejo de las vistas, es importante resaltar que se utilizaron
herramientas como bootstrap y diferentes estilos de CSS para conseguir una interfaz más
amigable con los usuarios, se crearon 7 vistas diferentes entre las cuales se encuentran el
inicio de sesión, registro, una vista para definir la medición de la cual se quieren ver los
gráficos, una vista para cargar los archivos y finalmente la vista principal la que tiene
contenidos los dos gráficos de con y sin maleta en el eje y y eje z; además de esto cada vista
cuenta con un controlador diferente los cuales se encuentran enlazados por un controlador
principal gracias a la directiva de angular ng-route; también se utilizaron directivas como ng-
resource para el acceso a los servicios, ng-app para la definición de los módulos, ng-
controller para definir los controladores de cada vista etc.
3. Resultados.
3.1 Aplicación
Finalmente se obtuvo una aplicación web con un diseño amigable con las personas, la cual
cuenta con un total de seis vistas diferentes que permiten al usuario navegar por cada una de
las ventanas creadas, permitiendo observar las variaciones de postura corporal de una forma
gráfica, a continuación, observaremos cada una de las ventanas y su función principal.
Figura 10. Ventana de inicio de sesión.
En la figura 10 se muestra la ventana de inicio de sesión en la cual encontramos
principalmente dos cuadros de texto para diligenciar; uno correspondiente al usuario y el otro
a la clave que le fue asignada al respectivo usuario, en caso de que la persona no ingresara
anteriormente deberá ir a la opción “registrarme” el cual lo dirigirá a la ventana de registro en
la cual deberá llenar el formulario en su totalidad; si el usuario ya se encuentra registrado
deberá ingresar los datos de usuario y clave y dar click en el botón de “iniciar sesión” y de allí
se conducirá a la ventana de selección de mediciones.
Figura 11. Formulario de registro.
En la figura 11 se muestra la ventana correspondiente al formulario de registro el cual cuenta
con una serie de ventanas que deben ser diligenciadas en su totalidad, se solicitan datos
como el nombre, los apellidos de la persona, la fecha de nacimientos estos corresponden a
los datos generales del formulario; además de esto se solicitan algunos datos específicos
como lo son la estatura (debe ser dada en centímetros) y el peso (debe ser ingresado en
kilogramos) con el fin de conocer el índice de masa corporal (IMC) del sujeto en estudio,
También son solicitados los datos de usuario necesarios para el ingreso posterior a la
aplicación y para poder almacenar cada una de las mediciones que el usuario realice; cabe
recordar que el formulario debe ser diligenciado en su totalidad de lo contrario no podrá
registrarse, el usuario deberá dar click en la opción registrarme y esta lo enviara a la ventana
de inicio de sesión; si el usuario ya se encuentra registrado y se llega por equivocación con el
botón atrás podrá regresar a la ventana de inicio de sesión.
Figura 12. Mis mediciones.
En la figura 12 se muestra la ventana mis mediciones en esta se muestran los archivos de
gráficos cargados anteriormente en el caso de que no hubiera subido ningún archivo la
ventana se encontrara en blanco.
Figura 13. Subir archivos.
En la figura 14 se muestra la vista de subir de archivos en la cual se deben cargar los
archivos recibidos de la plataforma TECH NAID, con el botón seleccionar archivos se abrirá
el explorador archivos buscamos el archivo y lo seleccionamos, es importante definir el tipo
de archivo y a cada uno de los archivos se le debe asignar un nombre libre para el usuario.
Figura 14. Grafica Sin Maleta.
Figura15. Grafica con maleta
En la Figura 15 y Figura 16 se muestra la ventana gráficos la cual es desplegada en el
momento en que un archivo es cargado a la base de datos con el botón subir; esta ventana
cuenta con una barra de desplazamiento en la parte derecha que nos permite movernos por
todo el grafico, en esta es posible observar las gráficas en eje “Y” y en eje “Z” del archivo
cargado que puede ser de dos tipos con y sin maleta.
Figura16. Ventana de comparaciones.
Figura 17. Comparación Eje y.
Figura 18. Conclusiones Eje y
Figura 19. Conclusiones eje Z
Dentro de la vista comparar mediciones podemos encontramos varias partes en la primera
parte Figura 16 se encuentran dos divisiones en la primera están todas las mediciones con
maleta y en la segunda todas las mediciones sin maleta; en el segundo bloque encontramos
dos pestañas Figura 17 donde se comparan las mediciones sin y con maleta en los dos ejes
y el bloque final Figura 18 y Figura 19 contiene la conclusión que se genera de acuerdo a los
valores de cada una de los graficos.
4. Conclusiones
* Con los datos obtenidos de la encuesta realizada a los estudiantes de tecnología en
electrónica se observó que un alto porcentaje de estudiantes consideran importante adoptar
una buena postura corporal durante las actividades cotidianas, pero no conocen las
recomendaciones médicas en cuanto a la cantidad de carga que deben llevar en morral para
evitar afectaciones a la salud.
* En el diagrama boxplot se observó que los datos de las mediciones sin maleta tienen
valores más cercanos a la media lo que conlleva a que la oscilación del sujeto sea mínima, a
diferencia de las mediciones con maleta las cuales tienen valores lejanos de la media y datos
atípicos queriendo decir que la oscilación en el sujeto es mayor.
*Se concluye que el exceso de cargas en la espalda genera variaciones anormales en la
postura corporal, lo cual genera problemas de salud a largo plazo.
* Gracias a las mediciones realizadas se evidencio que los estudiantes presentaron
variaciones notables en la postura corporal con pesos menores a lo estandarizados por los
médicos e investigadores del tema.
*Se determinó que para la selección de la muestra los estudiantes debían estar cursando
quinto o sexto semestre, su índice de masa corporal debía ser normal, además tenían un
rango de edad entre 19 y 23 años.
*El protocolo de medición diseñado garantizo que los datos se tomaran bajo los mismos
parámetros para que los resultados fueran comprobables y estables en todas las mediciones
realizadas.
*La aplicación es de gran ayuda para los estudiantes de electrónica ya que les permite
conocer de forma gráfica las alteraciones en la postura corporal con y sin carga, además el
peso recomendado para su morral dependiendo la condición física del sujeto, evitando
futuras enfermedades posturales.
*Los resultados obtenidos no son paramétricos, lo que se comprobó mediante la prueba de
datos K-S donde la hipótesis se rechazó. Por lo tanto, se realzo el Test estadístico de
Wilcoxon el cual realiza pruebas no paramétricas.
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