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Inteligencia artificial para prevenir “de un vistazo” lesiones de rodilla

Prevenir mediante inteligencia artificial y “de un sólo vistazo” lesiones de rodilla en deportistas de élite es el objetivo del proyecto Eyesport del Instituto de Biomecánica (IBV), un trabajo pionero en España que permite detectar “anomalías” en la rodilla mediante un escáner 4D no invasivo, sin necesidad de sensores o electrodos

Lesiones de rodilla
Un deportista realiza el gesto de chutar un balón sobre la plataforma desarrollada por el Instituto de Biomecánica (IBV) en el marco del proyecto Eyesport, un trabajo pionero en España que permite detectar “anomalías” en la rodilla mediante un escáner 4D no invasivo para prevenir lesiones de rodilla en deportistas de élite mediante inteligencia artificial y “de un sólo vistazo”.

“Una lesión de rodilla, hoy por hoy, puede suponer unos seis meses de recuperación hasta que un deportista vuelve a su nivel anterior, y muchas veces no lo consigue”, explica el director de Innovación en Deporte del IBV, Enrique Alcántara.

Es común, prosigue este especialista, “ver truncadas carreras” de deportistas que sufren lesiones como la de ligamento cruzado anterior, que obliga a duras intervenciones quirúrgicas.

Para prevenir este tipo de daños, el IBV, integrado en la Red de Institutos Tecnológicos de la Comunitat Valenciana, ha desarrollado una tecnología propia, KneeMotion, que permite analizar el estado de las rodillas de los deportistas con una técnica no invasiva que combina inteligencia artificial y análisis de datos, un proyecto pionero en España financiado por el Institut Valencià de Competitivitat Empresarial (Ivace) y Fondos Feder.

“La monitorización clásica requiere sensores y electrodos, pero sabemos que siempre es complicado hacer deporte con algo encima y hemos prescindido de todo eso”, detalla Alcántara.

Este test, añade, “sustituye los exámenes subjetivos realizados por profesionales médicos” basados en la manipulación de la rodilla para ver si la articulación es estable o no.

Con ese fin, el centro valenciano ha desarrollado una plataforma de fuerzas sobre la cual el deportista solo debe colocarse y saltar haciendo un giro, analizando la cantidad de fuerza que se ejerce en el impulso y el aterrizaje, así como la dinámica del movimiento, ya que el hecho de no ejecutar el gesto completo puede indicar “lesiones, asimetrías o una sobrecarga que puede dar lugar una lesión”.

Esta herramienta se ha probado en colaboración con L’Alquería del Valencia Basket y, en palabras de Alcántara, además de prevenir lesiones “está casi en fase de ser una herramienta de investigación sobre por qué se producen”.

En este sentido, el IBV y el club deportivo intentarán averiguar si determinadas condiciones de la rodilla, como la rodilla de caballista, que incluye el llamado genu varo (las rodillas están más separadas entre sí de lo normal) y el genu valgo (las rodillas están más juntas entre sí de lo habitual) pueden ser determinantes en la presencia de lesiones.

Democratizar la atención médica

Lesiones de rodilla
Un deportista realiza un desplazamiento lateral sobre la plataforma desarrollada por el Instituto de Biomecánica (IBV) en el marco del proyecto Eyesport, un trabajo pionero en España que permite detectar “anomalías” en la rodilla mediante un escáner 4D no invasivo para prevenir lesiones de rodilla en deportistas de élite mediante inteligencia artificial y “de un sólo vistazo”.

Además, la inteligencia artificial se utiliza en el marco del proyecto 4Health para, a partir de radiografías de la rodilla, generar herramientas de ayuda al diagnóstico de lesiones en esta zona mediante la aplicación de algoritmos de inteligencia artificial.

Por ejemplo, en el caso del diagnóstico de lesiones tan típicas como la rotura de ligamentos, “a partir de la imagen médica puedes entrenar al sistema para que, a través de la IA, identifique que en una imagen hay una rotura de ligamento”, explica el director de mercado de Salud del IBV, Carlos Atienza.

Al analizar una imagen de otro paciente, el sistema la compara con otras que ya existen y determina si es o no una rotura.

En su opinión, esta tecnología “ayudaría a agilizar y mejorar los diagnósticos, especialmente en los casos menos críticos”, así como a “democratizar la atención médica” ya que “no todo el mundo hace deporte de élite y tiene acceso a los mejores traumatólogos, pero el uso de la inteligencia artificial ayuda a condensar el conocimiento de los mejores médicos”.

La IA se utiliza, asimismo, en el análisis no invasivo de la actividad muscular combinando mediciones en un escáner 4D con cámaras termográficas -de calor-.

De hecho se está validando en baloncesto con el Lucentum Alicante y en otros deportes, como el motociclismo en colaboración con el Circuito Ricardo Tormo, con el que el IBV utiliza el escáner 4D para estudiar cómo la postura en la moto o incluso el diseño del manillar pueden afectar al esfuerzo muscular.

Este proyecto en concreto busca mejorar la seguridad, algo que, explica Enrique Alcántara, “está muy asociado con la fatiga muscular”.

Inteligencia Artificial para controlar el deporte hecho en casa

El uso de la inteligencia artificial también es la base de otro sistema puesto en marcha por el IBV, la aplicación 3DAvatarBody, que hace dos años ganó la competición de innovación de LaLiga y permite a los deportistas obtener, a través de fotografías hechas con un móvil, un modelo 3D del cuerpo que permite saber si el ejercicio que se hace da o no el resultado deseado.

“Te dice si progresas, si pierdes peso, aumentas bíceps, reduces cintura…”, detalla el investigador.

El auge del deporte en casa con el confinamiento ha abierto, además, otra línea de investigación: el análisis en vídeo mediante visión artificial y un análisis de redes neuronales, un proyecto que se está empezando a testar con la cadena de gimnasios Neogym.

Céspedes que avisan si necesitan mantenimiento

Por otra parte, el proyecto Eyesport incluye una línea de investigación sobre instalaciones deportivas de césped artificial en la que se aplica el análisis de imágenes mediante IA para que, a partir de fotografías, los clubes deportivos puedan saber en qué estado está el césped y si necesita alguna acción de mantenimiento.

Alcántara señala la importancia de esta herramienta para “reducir el impacto ambiental” que genera el desecho de un producto cuya vida útil “si se trata bien, puede llegar a los siete u ocho años”.

“Todo el mundo imagina este tipo de mediciones con drones, pero no hace falta llegar a eso, sino que basta con un móvil y un paseíto”, concluye.

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