Dispositivo auxiliar personal e integrado para el control y mitigación de la fatiga muscular en el ámbito quirúrgico
[ES] La ergonomía ha adquirido una importancia creciente en el entorno laboral, especialmente en trabajos que implican tareas repetitivas y posturas sostenidas. Profesionales como músicos, conductores y cirujanos son particularmente vulnerables a trastornos musculoesqueléticos derivados de estas con...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Salamanca (USAL) |
| Repositorio: | GREDOS. Repositorio Institucional de la Universidad de Salamanca |
| OAI Identifier: | oai:gredos.usal.es:10366/167321 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10366/167321 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Tesis y disertaciones académicas Universidad de Salamanca (España) Tesis Doctoral Academic dissertations Fatiga muscular Electromiografía Riesgos profesionales Seguridad en el trabajo Laparoscopy Electromyography 3204 Medicina del Trabajo 3204.03 Salud Profesional laparoscopia electromiografía |
| Sumario: | [ES] La ergonomía ha adquirido una importancia creciente en el entorno laboral, especialmente en trabajos que implican tareas repetitivas y posturas sostenidas. Profesionales como músicos, conductores y cirujanos son particularmente vulnerables a trastornos musculoesqueléticos derivados de estas condiciones. Definida como la ciencia que estudia la relación entre el ser humano y su ambiente de trabajo, la ergonomía abarca aspectos físicos, cognitivos y ambientales, cuya correcta aplicación mejora la salud, el bienestar y la eficiencia de los trabajadores. En el ámbito de la cirugía laparoscópica, los avances tecnológicos han favorecido a los pacientes, pero han impuesto mayores exigencias posturales a los cirujanos, aumentando la incidencia de fatiga, especialmente en el cuello, los hombros y la espalda. La evaluación postural mediante la metodología REBA revela niveles de riesgo que justifican la implementación de medidas ergonómicas. Ante esta problemática, se plantea la hipótesis de que un dispositivo ergonómico, basado en la integración de un sistema de electromiografía superficial (sEMG) y un dispositivo TENS, contribuirá a reducir de forma no invasiva la fatiga muscular en el músculo trapecio, previniendo así la aparición de patologías musculoesqueléticas a largo plazo. El estudio tiene como objetivo general el desarrollo y validación de dicho dispositivo. De manera específica, busca integrar el sEMG con el TENS, implementar un algoritmo de control capaz de detectar la fatiga y activar la corriente relajante en el momento oportuno, validar experimentalmente su efectividad en una muestra representativa y evaluar su aplicación en entornos con posturas mantenidas, especialmente en cirugía. La metodología se desarrolla en tres fases. En la primera, se valida la hipótesis utilizando equipos médicos comerciales de alta precisión. En la segunda, se desarrolla el hardware y el software necesarios para probar el sistema en una muestra significativa. Finalmente, en la tercera fase, se obtiene un prototipo mínimo viable. El dispositivo permanece apagado hasta que el usuario lo activa; una vez en funcionamiento, el sEMG recolecta datos de la actividad muscular y, al superar un umbral calibrado, genera una alerta por vibración para que el usuario decida activar el TENS, siempre garantizando que se encuentre en una posición estable. El diseño experimental simula la postura de un cirujano sosteniendo un peso similar al de un instrumento médico. Se realizan ensayos de hasta dos minutos o hasta el fallo muscular, repetidos en varias series con periodos de descanso, comparando las condiciones de activación y no activación del TENS. Los resultados evidencian que la aplicación del TENS retrasa el umbral de fatiga en aproximadamente un 10.5%, reduce la actividad eléctrica de la porción superior del trapecio y prolonga la resistencia muscular tanto en hombres como en mujeres, demostrando la eficacia del dispositivo. En conclusión, se ha desarrollado una solución funcional, segura y de bajo coste para monitorizar y mitigar la fatiga en trabajos con posturas forzadas. Al integrar tecnologías probadas como el sEMG y el TENS, este dispositivo representa una alternativa práctica a los sistemas mecánicos y abre nuevas posibilidades para la investigación en ergonomía y la prevención de patologías laborales. |
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