Algoritmo de detección de caídas que considere las articulaciones del tobillo, rodilla y cadera

Abstract

Unas de las principales causas de lesiones graves, es dada por las caídas involuntarias, especialmente en adultos mayores y personas con dificultad para realizar movimientos de actividad diaria. En esta investigación se modeló un sistema portátil de detección de caídas basado en la obtención de aceleraciones y orientación teniendo en cuenta las articulaciones de rodilla, cadera y pecho mediante el uso de cinco sensores inerciales MPU6050 conectados a una placa ESP32 a través de un multiplexor TCA9548A. El sistema es capaz de identificar eventos de caída mediante un algoritmo que analiza impactos bruscos, cambios de postura y variaciones en la altura relativa de los segmentos corporales para distinguir dentro de una actividad diaria o la detección de caída. Para validar su funcionamiento se construyó matrices de confusión para evaluar el desempeño del sistema. Los resultados obtenidos evidenciaron una alta capacidad de detección y una adecuada diferenciación entre caídas y movimientos cotidianos, alcanzando elevados valores de precisión, sensibilidad y especificidad. Sus valores son exactitud del 95,93 %, una precisión del 95,03 %, una sensibilidad del 96,93 % y una especificidad del 94,93 %. La colocación estratégica en los puntos anatómicos permitió mejorar la confiabilidad del sistema en comparación con enfoques basados en un único sensor, constituyendo una propuesta de bajo costo, portátil y alta prevención, para evitar complicaciones post caída, y monitoreo de personas en riesgo de sufrir caídas.