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El presente trabajo establece la relación existente entre la asimetría en la marcha del amputado que emplea prótesis transfemoral pasiva y la aparición de las patologías de cadera en el miembro sano y el amputado. Este propósito se logra mediante una evaluación integradora de los resultados del análisis cinemático y dinámico de la marcha del amputado a través de técnicas videográficas y el empleo de ensayos clínicos como la radiografía y la densitometría, como el más importante aspecto relacionado con la evaluación del diseño y la funcionabilidad de la prótesis transfemoral. Como resultado de la medición de las variables espacio-temporales practicadas a pacientes sanos y amputados se pudo establecer gran diferencia en los patrones de marcha entre la marcha de sujetos normales y pacientes amputados, así como entre los miembros sano y amputado de estos últimos. A través del análisis dinámico inverso (ADI) y con el empleo del método de los elementos finitos se pudo establecer que estos pacientes a partir de tal asimetría de la marcha experimentan un desequilibrio dinámico y que están relacionadas con enfermedades degenerativas de la cadera. Los ensayos clínicos practicados demostraron la prevalencia en estos pacientes de osteoporosis en el miembro amputado en 7 pacientes, el 87,5 % de los casos en estudio, lo que pone en evidencia la influencia en la remodelación ósea del estímulo mecánico y la presencia de osteoartritis en ambos miembros. This study establishes the existing relation between gait asymmetry of an amputee that wears passive transfemoral prosthesis and the appearance of the hip pathologies in healthy and amputated limbs. This purpose is achieved through an integrated assessment of the results obtained out of kinematic and dynamic analysis of the amputee gait throughout the videographic techniques and the use of clinical trials such as radiography and densitometry, as the most important aspect related to design assessment and functionality of the transfemoral prosthesis. The result of the spatiotemporal variables measurement performed on healthy and amputee patients established a significant difference between gait patterns of healthy and amputee patients, and between healthy and amputated limbs of the amputee. Dynamic inverse analysis (DIA) and implementation of finite element method demonstrated that patients with such gait asymmetry have dynamic imbalance related to the degenerative hip diseases. Performed clinical trials showed the prevalence of osteoporosis in amputated limb of 7 patients, an 87.5% of studied cases, which highlights the influence of mechanical stimulus on bone remodeling and the presence of osteoarthritis in both limbs.

Background: Robot-assisted therapy or exoskeleton is an active mechanical device that can be easily adjusted to fit a different patient limb length, and is able to coordinate and amplify movements. The aim of this study focuses on developing a robotic training system and quantification methods for upper limbs rehabilitation in clinic environments to be used in survivor stroke patients with motor disorders or loss of physical strength on one side of the body. Methods: From an integrated approach, a design of one exoskeleton is presented which allows patients perform complex movements in four degrees of freedom (DOF) rehabilitation system. The system is controlled by means of user interface developed with Lab view v8.6 software that supports control and user interaction with the exoskeleton; so it's possible for therapist to modify the patient routine including new movements and a number of repetitions in articulating joints of shoulder, elbow and wrist. On other hand system permits bio-feedback of electromyogram patient activity during rehabilitation sessions. Results: Biomechanical analyses and structure design, implementation of power systems, the development of the control system and user interface as well as its integration with the mechanical system is presented. Conclusions: A robot arm exoskeleton device with four DOF; able to develop complex, accurate and repetitive therapeutic routines for articulating joints of shoulder, elbow and wrist trough an interface is shown. The device permits to follow chronologically patient outcomes recording the electromyogram activity during rehabilitation progress. Introducción: Un exoesqueleto se conceptualiza como un mecanismo estructural externo cuyos segmentos y articulaciones se corresponden con las del cuerpo humano y es capaz de coordinar y amplificar sus movimientos. El objetivo del trabajo se enfoca en desarrollar una tecnología de plataforma robótica de asistencia y métodos de cuantifica-ción para la rehabilitación motora de miembros superiores en ambientes clínicos y ambulatorios para pacientes con afecciones motoras como resultado de enfermedades cerebro-vasculares. Métodos: Se presenta a partir de una concepción integradora el diseño del prototipo de un exoesqueleto que permite al paciente realizar movimientos combinados a partir de los cuatro grados de libertad que provee el dispositivo de rehabilitación. El sistema es controlado por medio de una interfaz de usuario desarrollada en Labview, que soporta el control e interacción del usuario con el exoesqueleto, lo cual posibilita que el terapeuta puede modificar la rutina que debe realizar el paciente incluyendo nuevas trayectorias y el número de repeticiones a seguir por el exoesqueleto en las articulaciones de hombro, codo y muñeca. Adicionalmente, posibilita la retroalimentación visual de la actividad electromiográfica del paciente durante la rehabilitación. Resultados: Se presenta el diseño mecánico de la armadura, la implementación de los sistemas de potencia, el desarrollo del sistema de control y de la interfaz de usuario, así como su integración con el sistema mecánico. Conclusiones: Se desarrolla y pone en funcionamiento una avanzada plataforma robótica capaz de desarrollar diversas rutinas terapéuticas combinando 4 grados de libertad en hombro, codo y muñeca, capaz de controlar a través de la interfaz desarrollada desplazamientos regulados, exactos y repetitivos, así como seguir cronológicamente la evolución del paciente registrando la actividad mioeléctrica durante el proceso de rehabilitación.