Diseño, implementación y validación de un goniómetro electrónico modular adaptable al eje de rotación para la medición del rango articular en la rodilla

Abstract

La investigación se centró en el desarrollo de un electrogoniómetro adaptable al eje de rotación de la rodilla, diseñado para medir los ángulos de flexión/extensión y las desviaciones laterales (genu varo/valgo). El prototipo consistió en una estructura rígida trapezoidal impresa en 3D, ajustada al muslo y la pantorrilla mediante sujetadores de velcro, con un mecanismo central de dos grados de libertad para alojar los sensores. En la parte superior, se integró una caja con componentes electrónicos encargada de la adquisición, procesamiento y visualización de los datos angulares. Además, se desarrolló una interfaz de usuario que permitió tanto la operación manual para almacenar las mediciones en una tarjeta microSD como la conectividad Bluetooth para transmitir de forma continua el rango articular a una computadora. La validación del dispositivo se llevó a cabo en un banco de pruebas que replicó las condiciones biomecánicas de la rodilla humana, desarrollado en el Laboratorio LIBRA de la PUCP. Al compararlo con un goniómetro convencional, el electrogoniómetro mostró un error promedio de ±0.41° en la flexión/extensión y ±0.22° en las desviaciones laterales, con coeficientes de determinación de R² = 0.9997 y R² = 0.9958, respectivamente, lo que garantiza su fiabilidad.