Sistema de alinhamento de prótese de membro inferior utilizando visão computacional

Abstract

Indivíduos com membros amputados que conseguem substituí-los por próteses passam por um processo de adaptação ao novo membro, que pode ser dificultado quando o alinhamento protético não é feito adequadamente. Poucos trabalhos científicos ou comerciais abordam especificamente o alinhamento de próteses de membros inferiores. Porém, a maioria apresenta custo elevado ou complexidade de método. Neste trabalho foi desenvolvido um dispositivo que auxilia no alinhamento de próteses de membros inferiores, criando um sistema em visão computacional e linguagem Python que captura imagens do paciente, realiza etapas de processamento e entrada de dados e exibe uma imagem final informando as distâncias entre os pontos anatômicos de interesse ao alinhamento. Para validar as informações obtidas através do sistema foram realizados testes em imagens virtuais e capturadas por câmera, que retornaram resultados com precisão e exatidão. O sistema apresenta ótimo desempenho com erro médio final de 1,2% demonstrando confiabilidade. O baixo número de operações para realizar as medições revelou sua praticidade, podendo considerá-lo como ferramenta de grande utilidade no processo do alinhamento protético de forma quantitativa e ser possível integrá-lo com outros sistemas.

Individuals with amputated limbs who are able to replace them with prostheses go through an adaptation process to the new limb, which can be difficult when the prosthetic alignment is not done properly. Few scientific or commercial works specifically address the alignment of lower limb prostheses. However, most have high cost or method complexity. In this work, a device was developed to assist in the alignment of lower limb prostheses, creating a system in computer vision and Python language that captures images of the patient, performs processing and data entry steps and displays a final image informing the distances between the anatomical points of interest to alignment. To validate the information obtained through the system, tests were performed on virtual images and captured by camera, which returned results with precision and accuracy. The system presents excellent performance with a final average error of 1.2%, demonstrating reliability. The low number of operations to perform the measurements revealed its practicality, being able to consider it as a tool of great utility in the process of the prosthetic alignment in a quantitative way and it is possible to integrate it with other systems.