Objetivos

El plan de actividades de carácter no económico del Instituto de Biomecánica (IBV) comprende actividades definidas por la Comisión Europea como "actividades primarías de los organismos de investigación" y que carecen, por tanto, de carácter o utilidad económica (Marco Comunitario sobre ayudas estatales de Investigación y Desarrollo e Innovación).

En un plano estratégico, su objetivo es mejorar las capacidades del IBV y el impacto empresarial mediante el desarrollo de sus fines institucionales, aplicando el conocimiento tecnológico que genera para el desarrollo y fortalecimiento de la capacidad competitividad de las empresas.

En este plan de actividades de carácter no económico contribuye a la aspiración del IBV a ser un centro líder en sus ámbitos de trabajo y en continua evolución que se distinga por proporcionar servicios y productos tecnológicos de alto valor relacionados con la salud (enfermedades y discapacidades) y el bienestar y la calidad de vida (seguridad y prevención, confort y satisfacción, rendimiento y ocio, etc.), que favorezcan la rentabilidad y diferenciación de sus clientes a la vez que abren oportunidades de desarrollo profesional y personal a sus trabajadores y contribuyen a la mejora de su entorno social y económico.

Desde este planteamiento, los proyectos de I+D que se proponen para el ejercicio 2016 se estructuran en el desarrollo de las hojas de ruta de las áreas de aplicación de conocimiento del IBV y se plantea un esquema común para todos ellos:

1. Actualización de conocimiento científico y de soluciones tecnológicas aplicables al AAC

2. Puesta a punto de técnicas y metodologías

3. Aplicación de las metodologías y técnicas puestas a punto

4. Generación de criterios

5. Líneas futuras de investigación del AAC. Actualización de la hoja de ruta del AAC

6. Comunicación y difusión científico-técnica

7. Coordinación del proyecto

A su vez, para cada una de las cuatro AAC nucleares del IBV (ANT, AVB, DIN, PSA) se plantean objetivos específicos a desarrollar durante el ejercicio 2016. En este área (ANTROPOMETRÍA) se plantean como objetivos:

1. Puesta en marcha de un Laboratorio de antropometría 4D, que será un referente único a nivel internacional y permitirá la captura integrada de información cinemática y morfométrica del cuerpo.

2. Nuevos métodos de evaluación y criterios de diseño de producto sanitario, de acuerdo a aspectos ergonómicos, biomecánicos, biológicos y regulatorios.

Una de las claves más importantes que justifican las actuales áreas de aplicación de conocimiento del IBV ha sido la búsqueda del mayor impacto posible en los sectores industriales en los que el IBV desarrolla su actividad.

El presente proyecto recoge la actividad base de I+D del área de aplicación de conocimiento de antropometría (AAC_ANT) planificada en 2016. La estructura de esta área de conocimiento (Figura 1) comprende la caracterización antropométrica interna y externa de la población y su aplicación al diseño ergonómico de "productos que llevan las personas" y entornos.

La antropometría interna hace referencia a la forma y dimensiones de la estructura ósea, estructura muscular y órganos necesaria para el diseño de productos implantables. La antropometría externa comprende el estudio de forma y dimensiones del cuerpo, alcances (antropometría dinámica) y su variación con la postura y el movimiento. Esta información se aplica al diseño de productos que se ajustan al cuerpo (ej. gafas, producto sanitario, calzado, ortesis, ropa, auriculares, mobiliario) ya sean personalizados, por tallas o mediante sistemas de regulación y entornos (ej. puesto de trabajo, interior de un coche).

Las líneas de I+D integradas en esta área son:

1. Desarrollo de tecnologías de captura de la información antropométrica (interna/externa) de la población.

2. Protocolos para la toma de medidas antropométricas.

3. Generación de bases de datos poblacionales.

4. Procesado avanzado de escaneados datos 3D corporales.

5. Procesado avanzado de imagen médica 3D.

6. Análisis y síntesis de la información antropométrica.

7. Aplicación al diseño ergonómico de productos.

El objetivo general del proyecto es el avance en las actividades de investigación no económicas del Área de aplicación de conocimiento de Antropometría de IBV.

Las actividades priorizadas para 2016 se centran en dos objetivos principales encuadrados en la estructura de líneas de I+D de esta área de conocimiento:

1. Puesta en marcha de un Laboratorio de antropometría 4D: Este laboratorio será un referente único a nivel internacional puesto que permitirá la captura integrada de información cinemática y morfométrica del cuerpo. Permitirá al IBV avanzar en la línea de modelado 3D de virtual del cuerpo humano y en la generación de avatares. En este campo, las principales líneas futuras de explotación beneficiarias para el tejido empresarial de la Comunitat Valenciana se concentran en el sector de los bienes de consumo (ej. ropa, calado, equipamiento deportivo) donde hay una demanda clara de productos ergonómicos con un ajuste óptimo y cómodo. En este sentido, las empresas internacionales líderes del sector que marcan tendencia tanto en producto como en modelo de negocio, están apostando por potenciar dos líneas en la que la tecnología de escaneado y modelado 3D humano es fundamental: 1) personalización de producto a partir de avatares 3D y 2) Selección de producto, talla y simulación virtual de ajuste para apoyar el proceso de compra online. Esta línea de I+D, por un lado, apoyará sectores tradicionalmente relevantes en la CV y por otro permitirá impulsar el ecosistema de empresas TIC orientadas a soluciones tecnológicas para el e-commerce.

2. Nuevos métodos de evaluación y criterios de diseño de producto sanitario de acuerdo a aspectos ergonómicos, biomecánicos, biológicos y regulatorios: El diseño innovador de producto sanitario es una de las principales líneas actividad del IBV que requiere de una evolución continua y un avance en conocimientos que permita mantenernos como centro de referencia internacional en este campo. Los avances en diseño de implantes, medicina regenerativa y tisular, instrumental médico y equipos de evaluación y diagnóstico médico, exigen una actualización del conocimiento relacionado con: 1) el comportamiento de nuevos biomateriales: 2) la viabilidad de nuevas técnicas de fabricación aditiva aplicadas a producto implantable y 3) el desarrollo de nuevos diseños innovadores, de modo que se asegure el cumplimiento de las exigencias mecánicas de fatiga, desgaste y biocompatibilidad bajo criterios de que marca el IBV resultado de numerosas experimentaciones y en ensayos tanto "in silico" como "in vitro" e "in vivo" mediante experimentación animal.

Los objetivos específicos previstos en el proyecto son los siguientes:

1. Antropometría externa:

a. Desarrollo y puesta a punto de un nuevo sistema de escaneado 4D del cuerpo.

b. Desarrollo de técnicas avanzadas de tratamiento de mallas 3D parciales del cuerpo.

c. Detección automática de marcadores sobre mallas 3D parciales correspondientes a distintos fotogramas de un escaneado 4D.

d. Definición del modelo de "cine-antropométrico" del cuerpo que permita la captura integrada de información cinemática y antropométrica de usuarios.

2. Antropometría interna:

a. Mejora e integración del proceso de reconstrucción 3D de antropometría interna a partir de imágenes de tomografía computarizada.

b. Generación de criterios de diseño ergonómico y funcional de productos sanitario no implantable.

c. Generación de criterios de diseño de productos sanitario implantable considerando características antropométricas, mecánicas y biológicas.

d. Estudio y valoración de nuevos biomateriales aplicados a la restitución de estructuras corporales.

La consecución de la mayoría de estos objetivos específicos requiere de una planificación de actividades plurianual. En este proyecto se describen únicamente las actividades a realizar en 2016.

Una de las claves más importantes que justifican las actuales áreas de aplicación de conocimiento del IBV ha sido la búsqueda del mayor impacto posible en los sectores industriales en los que el IBV desarrolla su actividad.

Intensidad del impacto de la Antropometría en los diferentes sectores industriales