Metodología empleada para la Investigación del Sistema de Control Postural

La plataforma de estabilometría

La plataforma está constituida por una plancha de metal indeformable, de 480x480 mm², bajo la cual reposan tres sensores de presión, que se encontrarían en los vértices de un triángulo equilátero de 200 mm de lado. La plataforma tiene una altura de 65 mm, un peso 12 de kg y su capacidad de carga es de 100 kg.

La plataforma analiza el movimiento del centro de presión del individuo situado sobre ella en condiciones estática y dinámica. Para provocar esta última se dispone de un balancín de 480x480x60 mm. que se coloca sobre la plataforma para crear un grado de libertad en el movimiento del sujeto.

 La plataforma se conecta al puerto serie del ordenador, a través del cual envía la información recogida por los sensores. La frecuencia de muestreo de cada sensor es por defecto de 40 Hz pero puede ser modificada cambiando los datos del programa. La unidad de medida es el voltio

A partir de los datos recibidos, hemos creado para este un programa que calcula la posición o trayectoria del CdP en el tiempo, creando así una serie temporal que posteriormente es descompuesta en su proyección sobre la coordenada x que refleja el movimiento medio-lateral del CdP, y su proyección sobre la coordenada y que refleja el movimiento antero-posterior del CdP. Posteriormente se aplican a ambas series temporales, o señales, los algoritmos de los métodos de análisis DFA y WAV.

Los métodos utilizados en nuestro trabajo (DFA y WAV) se engloban dentro de lo que podríamos denominar estabilometría fractal, es decir, estabilometría basada en la geometría fractal. Como indicábamos en la introducción, la estabilometría clásica está basada en la geometría Euclídea y presenta limitaciones a la hora de describir la naturaleza de la trayectoria del CdP. Un ejemplo de esta limitación se ha encontrado a la hora de medir la longitud de la trayectoria descrita por el movimiento del CdP. La longitud de esta trayectoria depende de la escala utilizada para medirla, Maldelbrot  cita algunos ejemplos presentes en la naturaleza que poseen esta característica tales como el perímetro de las nubes o de las costas escarpadas, cuyo valor aumenta al disminuir el tamaño de la escala métrica utilizada. Gagey et al. calcularon la longitud de la trayectoria del CdP utilizando diferentes frecuencias de muestreo, es decir, diferentes escalas de medida. Tal y como indicamos en el capítulo 2, la posición del CdP se calcula a partir de la información de los sensores de presión que es registrada con una cierta frecuencia; el desplazamiento del CdP entre un dos puntos consecutivamente registrados se considera que es la línea recta que une ambos puntos, por tanto un aumento de la frecuencia de muestreo supone una disminución de la escala métrica o lineal utilizada. Los autores encontraron que la longitud de la trayectoria del CdP aumentaba con la frecuencia de muestreo, es decir, la longitud aumentaba cuando el tamaño de la escala de medida disminuía. Además este aumento no resultaba ser proporcional a la frecuencia de muestreo: al aumentar la frecuencia al doble, encontraron que al pasar de 5 a 10 Hz la longitud de la trayectoria crecía un 16%, mientras que al pasar del 10 a 20 Hz, el crecimiento era del 20%, de 20 a 40 Hz, de un 30% ty de 40 a 80 Hz de un 40%. Estas características son propias de los objetos con naturaleza fractal. Por tanto, hemos considerado centrar nuestro trabajo en métodos basados en la geometría fractal, los cuales aportan herramientas que pueden ayudar a definir con mayor precisión la naturaleza del desplazamiento del CdP.

DFA: Análisis de invariancia escalar eliminando tendencias

Detrended fluctuation analysis (DFA) es un método de análisis escalar

que aporta un parámetro cuantitativo-el exponente escalar-que

representa las propiedades de correlación de la señal. El algoritmo

DFA permite introducir variantes con el fin de eliminar tendencias de

diferente orden, así DFA-q elimina tendencias de orden

(q-1) (o hasta incluído orden (q-1)).

WAV: Análisis de la varianza de los coeficientes de la transformada wavelet

 La transformada wavelet (TW) es una nueva transformada para calcular espectros que además de eliminar las tendencias de la señal no precisa que ésta sea estacionaria.

Uno de los principales métodos de análisis de escala basados en TW reduce todos los coeficientes obtenidos a partir de la TW en una misma escala a un solo valor mediante el cálculo de su varianza (WAV). El método WAV estudia la varianza de los coeficientes wavelet en las diferentes posiciones de la señal para cada escala.