Estudio del movimiento 3D de la cabeza y del cuello en manipulaciones de la cabeza en el rango fisiológico del movimiento

Abstract

Este Trabajo de Fin de Grado se centra en el análisis tridimensional del movimiento de la cabeza y el cuello en el rango fisiológico de las manipulaciones cervicales. El propósito es caracterizar el comportamiento cinemático de las vértebras cervicales mediante la integración de tecnologías de captura de movimiento, imágenes médicas y procesamiento computacional.

Se empleó un sistema Vicon para registrar con precisión los desplazamientos y rotaciones de la cabeza durante distintas maniobras. Estos datos se complementaron con un TAC cervical, que proporcionó la base anatómica necesaria para un modelo estructural realista. A partir de ambos registros, se desarrolló un código en Matlab capaz de procesar la información experimental y calcular las trayectorias tridimensionales de las vértebras cervicales.

Los resultados obtenidos permiten describir patrones de movilidad dentro del rango fisiológico, ofreciendo datos cuantitativos sobre amplitud, dirección y coordinación intervertebral. Dichos hallazgos resultan de interés tanto para la biomecánica como para la práctica clínica, ya que contribuyen a definir referencias objetivas de movilidad normal, útiles en la evaluación de alteraciones funcionales, en el diseño de protocolos de rehabilitación y en la validación de técnicas manuales.

En conjunto, este trabajo propone una metodología sólida y precisa para el estudio del movimiento cervical, con aplicaciones potenciales en investigación, docencia y ciencias de la salud.

This Final Degree Project focuses on the three-dimensional analysis of head and neck motion within the physiological range of cervical manipulations. The aim is to characterize the kinematic behavior of cervical vertebrae through the integration of motion capture technologies, medical imaging, and computational processing.

A Vicon system was used to accurately record the displacements and rotations of the head during different maneuvers. These data were complemented by a cervical CT scan, which provided the anatomical basis for a realistic structural model. Based on both sources, a Matlab code was specifically developed to process the experimental information and compute the three-dimensional trajectories of the cervical vertebrae.

The results obtained describe mobility patterns within the physiological range, offering quantitative data on amplitude, direction, and intervertebral coordination. Such findings are relevant to both biomechanics and clinical practice, as they contribute to establishing objective references of normal mobility. These references may be useful for the evaluation of functional disorders, the design of rehabilitation protocols, and the validation of manual therapeutic techniques.

In summary, this work proposes a robust and precise methodology for the study of cervical motion, opening new possibilities for application in research, education, and health sciences.