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Un exoesqueleto mejora la marcha en pacientes después de sufrir un ictus

Un accidente cereboravascular puede causar un punto de quiebre en la vida de un ser humano y así, transformar totalmente su percepción de la vida. Así mismo, los accidentes cerebrovasculares representan la segunda causa de muerte a nivel mundial y la tercera de discapacidad en personas. Por este motivo, la prevención y la búsqueda de tratamientos posteriores a un ictus son un foco de trabajo en el campo médico y ahora, en el sector de la robótica.

Resulta que un grupo de investigadores desarrolló un exoesqueleto robótico que mejora la marcha de los pacientes después de un ictus. El grupo multidisciplinar trabajo sobre un traje robótico blando existente y demostró que un paciente puede mejorar su rendimiento biomecánico.


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Antes de seguir, recordemos que un robot soft o blando, es aquel que se construye con materiales compatibles con el movimiento natural de las personas. Estos trajes son flexibles y en la gran mayoría de los casos, son mas pequeños que los exoesqueletos rígidos. Además, su funcionamiento se basa en la ganancia energética del movimiento, es decir, trabajan en conjunto con el movimiento natural del cuerpo para disminuir el gasto energético de una persona al realizar esfuerzos, como caminar o levantar cargas.

Exoesqueleto robótico para pacientes con ictus
Exoesqueleto para mejorar la marcha en pacientes de ACV.

El exoesqueleto en funcionamiento

Los investigadores utilizaron un tobillo robótico que se ajusta al paciente desde la cintura hasta los pies. El exoesqueleto posee unos actuadores en la cintura que se activan en determinadas etapas de la marcha. La potencia se transmite por cables desde la cintura hasta los pies y de esta forma, el paciente obtiene una potencia extra a la que sus piernas pueden realizar.

Cabe resaltar que después de un ACV los pacientes presentan dificultades para caminar y lo que hace este traje robótico es dar esa potencia faltante. Además, el exoesqueleto pesa menos de cinco kilogramos.

De esta forma, el dispositivo se conectó a una batería externa y a un motor, y las pruebas realizadas a los participantes del estudio se hicieron mientras caminaban en una cinta de correr. El paciente solo tiene que usar el traje en el lado paretico deteriorado.

Cuando se encuentra en funcionamiento, el exoesqueleto trabaja con la flexión plantar y el movimiento del tobillo que empuja el pie hacia el suelo durante la fase de postura del ciclo de la marcha. Así mismo, trabaja en la fase de balance con la flexión dorsal, donde el pie se levanta y los dedos apuntan hacia la espinilla. Ambos movimientos están típicamente deteriorados en la caminata hemiparética posterior al accidente cerebrovascular.

Pruebas con el traje robótico

Partes del exoesqueleto blando

El equipo probó el dispositivo con seis personas afectadas por un accidente cerebrovascular con hemiparesia, con diferentes grados de gravedad y discapacidad que han ingresado en la fase crónica. Las pruebas se realizaron sin exoesqueleto, con el exoesqueleto sin alimentación y el traje con alimentación, en una pasarela de 30 metros.


Los pacientes tenían una media de edad de 51 años y con un tiempo de 2.8 a 5.6 desde el accidente cerebrovascular

 En primera instancia, usar el traje robótico sin alimentación no afectó la velocidad de caminata, la distancia o los gastos de energía en comparación con no usar el traje. En cambio, cuando los investigadores encendieron el traje,  los resultados no se hicieron esperar.

¿Qué mejoró el exoesqueleto?

Estos son los resultados más relevantes encontrados en los seis pacientes de estudio

  • La velocidad al caminar se incrementó en un promedio de 0.14 metros por segundo. Uno de los pacientes mejoró su velocidad de caminata en 0.28 metros por segundo.
  • Los pacientes incrementaron la distancia de caminata en una media de 32 ± 8 metros a 467 ± 26 metros. Uno de los pacientes recorrió más de 100 metros adicionales.

Aunque también se evidenció una disminución en la energía usada por los pacientes con el traje, caminar más rápido y más lejos después de la fisioterapia son los resultados más importantes en la recuperación del ACV

Por el momento, los investigadores interpretan estos resultados y refinan este traje robótico con el fin de estudiar el impacto inmediato en los sobrevivientes de un derrame cerebral. Además, quieren explorar la aplicación terapéutica en la marcha clínica y cotidiana.

Finalmente, los investigadores concluyeron así “…demostramos que las personas que viven en la sociedad con hemiparesia posterior al accidente cerebrovascular pueden usar un traje robótico portátil para mejorar activamente las deficiencias del flexor-plantar y dorsi-flexor durante la caminata sobre el suelo de una manera que facilite velocidades de caminata más rápidas y distancias más largas. Tomados en conjunto, estos hallazgos exploratorios sugieren que los exoesqueletos pueden tener un valor sustancial como dispositivos de asistencia activa en la vida cotidiana y en la rehabilitación clínica.

El equipo de investigadores se conformó por investigadores del Instituto Wyss de Ingeniería Biológica de Harvard, la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John SE Paulson (SEAS) y la Facultad de Ciencias de la Salud y Rehabilitación de la Universidad de Boston: Sargent College


Fuente:

Walking Faster and Farther With a Soft Robotic Exosuit: Implications for Post-Stroke Gait Assistance and Rehabilitation

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