Experiencias exitosas en la aplicación y usos de las tecnologías
1. Robótica en rehabilitación
Sistema de rehabilitación para pacientes con
disfunción motora en extremidad superior
Miofeedback
Autores:
Olga Torres, Henry Andrade, Heri Henao, Andres Montoya
Presentado por : Nelson Escobar
Grupo de Investigaciones en Bioingeniería, Universidad
Pontificia Bolivariana, Medellín, Colombia
2. INTRODUCION
La enfermedad cerebrovascular (ECV) se
encuentra entre las tres a cinco primeras causas
de muerte en los países desarrollados. Según la
Organización Mundial de la Salud (OMS) 9.77%
de la muertes producidas en el mundo se deben a
eventos cerebrovasculares.
En Colombia, según las cifras recogidas por el
Departamento Administrativo Nacional de
Estadística DANE, durante el año 2009 murieron
14555 personas.
Sin embargo, la disminución en la mortalidad no
significa mejores condiciones de vida. De hecho,
los sobrevivientes de un evento de ECV, quedan
con secuelas remanentes que afectan su calidad
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de vida
3. Las deficiencias resultantes involucran habilidades
cognitivas, comportamentales y motoras que
limitan su desempeño en actividades de auto cuidado
y de participación en la sociedad.
La rehabilitación incluye terapias para mantener la
movilidad articular, longitud de los músculos,
manejo de la espasticidad y estimulación de
movimiento voluntario, buscando la recuperación
de los movimientos de la mano.
Se pierde la destreza para los agarres bimanuales, el
auto cuidado, la alimentación o el aseo personal
utilizando la mano afectada.
Este trabajo busca la activación de los músculos
extensores (agonistas) mientras que se relajan
simultáneamente los flexores (antagonistas) o
viceversa según la necesidad de movimiento.
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4. Los tratamientos existentes, requieren de un programa de
rehabilitación con la presencia constante y de varias horas
diarias de terapeutas, que el régimen de salud actual no es
posible ofrecer a los pacientes, lo que restringe su recuperación.
La técnica de rehabilitación conocida como biofeedback, se
puede realizar con la ayuda de la electromiografía de superficie
(EMGS), que capta las señales eléctricas de los músculos
encargados del movimiento de la muñeca y la mano, y a partir de
éstas produce una indicación visual o auditiva, permitiendo de
esta manera que los pacientes identifiquen la actividad de sus
músculos.
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5. Que se pretende?
Mostrar que se puede disponer de una herramienta de bajo
costo, dinámica, flexible, y funcional que permita a los
pacientes realizar las terapias con mínima asistencia
terapéutica con mayor intensidad horaria y proveer el nivel de
interacción, visualización y estimulación cognitiva requerida para
la aplicación de nuevas alternativas de terapia con las que se
pretende que el paciente esté más involucrado con su
recuperación de la lesión cerebral.
Primera versión
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6. METODOLOGÍA
Diferencia cada señal
Intervalos pequeños de tiempo
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11. Diagrama de flujo Interfaz Interfaz relajación muscular
relajación muscular
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12. RESULTADOS
Pruebas de funcionamiento sobre pacientes sanos
Las pruebas de funcionamiento se hicieron sobre un
grupo de 10 personas sanas, en las cuales se
estudiaron diferentes grupos musculares, como los
flexores y extensores de muñeca, bíceps y tríceps
braquial.
Para la ubicación de los electrodos se uso la técnica
general para la ubicación del electrodo en cualquier
músculo superficial siguiendo los siguientes pasos:
- Puesta a punto del dispositivo
- Limpieza del área de ubicación de los electrodos
(SENIAM).
- Conexión del dispositivo con el computador.
- Realizar los movimientos adecuados para activar los
músculos.
- Estudio de las señales EMG. 02/08/11
13. Características de la tarjeta
Circuito impreso del prototipo
Característica Valor
Voltaje de alimentación
3,3 V
Consumo de potencia @ V = 3,3 V 70 mW
Microcontrolador Atmel AT91SAM7S512
Frecuencia de muestreo
4000 Hz
Resolución de la
muestra 10 Bits
Número de canales 4 canales de EMG
Bluetooth para comunicación
con el computador
Comunicación RS232 para Debug y
supervisión del módulo
Bluetooth
Programación USB
Velocidad de
transmisión bluetooth 115200 bps
Velocidad transmisión
RS232 9600 bps
02/08/11 Dimensiones 100 mm x 70 mm
14. CONCLUSIONES
El sistema de Biofeedback desarrollado está en capacidad
de adquirir señales EMG de cuatro (4) grupos musculares
diferentes de forma simultánea. [seis (6)]
Se desarrolló el software para el almacenamiento y
visualización de cada una de las señales EMG de manera
independiente, las cuales son de gran ayuda para que el médico
especialista (fisiatra o neurologo) evalúe el avance que el
paciente tiene en su terapia de rehabilitación.
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15. CONCLUSIONES Y DISCUSIÓN
Se implementaron dos interfaz gráfica que trabajan con la
señal EMG fruto de la activación muscular.
Estas se utilizaron para la realimentación, mediante un
dispositivo mecánico externo (Mindstorm, Lego) y de juego.
Que sirven para ayudar en la rehabilitación múscular,
logrando mayor control sobre los mismos de forma lúdica y
agradable.
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16. CONCLUSIONES
Se comprobó la integración y el correcto funcionamiento
de las distintas etapas del prototipo, cumple con el proceso que
se debe desarrollar para una aplicación relacionada con el
Biofeedback Electromiográfico. [seis (6)]
Actualmente, se esta trabajando en una segunda etapa de
evaluación clínica del sistema sobre pacientes con disfunción
motora en extremidad superior causada por patologías en el
sistema nervioso central. [cinco (5)]
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17. Que se esta haciendo?
Se esta implementando un mayor número de canales a
partir de electrodos inalámbricos, para realizar estudios
completos sobre un grupo más amplio de músculos.
Se esta utilizando la técnica para evaluar la re inervación
nerviosa.
Se esta utilizando en rehabilitación de lesiones deportivas
02/08/11 USABILIDAD
19. Preguntas
GRACIAS
Sistema de rehabilitación para pacientes con
disfunción motora en extremidad superior
Miofeedback
Autores:
Olga Torres, Henry Andrade, Heri Henao, Alvaro Montoya
Presentado por : Nelson Escobar
Grupo de Investigaciones en Bioingeniería, Universidad
Pontificia Bolivariana, Medellín, Colombia
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