ARMREST, un sistema de realidad mixta para recuperar el brazo parético

Armrest, sistema de realidad mixta para la rehabilitación del brazo parético

Vithas Neurorhb, Servicio de Neurorrehabilitación del grupo Vithas, y el Instituto de Investigación e Innovación en Bioingeniería de la Universidad Politécnica de Valencia (i3b) han desarrollado un nuevo sistema para la rehabilitación del miembro superior parético tras una lesión neurológica. Esta nueva herramienta terapéutica denominada ARMREST (Advanced Rehabilitation through Mixed Reality Environments for Stroke and Traumatic brain injury) es el resultado de la concesión de una ayuda RETOS-COLABORACIÓN 2017 del Ministerio de Ciencia e Innovación.

Sistema de rehabilitación de  realidad mixta

Nuestro objetivo ha sido el desarrollo de un sistema de realidad mixta que, satisfaciendo los principios de aprendizaje motor y plasticidad cerebral, permite promover la recuperación de la funcionalidad del miembro superior parético con mayor efectividad que los protocolos de fisioterapia convencionales.

Los sistemas de realidad mixta son particularmente interesantes ya que combinan características interesantes de la realidad virutal con objetos tangibles que los sujetos pueden manipular. Esta característica es especialmente importante pues la estimulación propioceptiva permite explotar aspectos multimodales de la observación de los movimientos propios necesarios para la realización de una tarea.

Estimulación multisensorial con una amplia gama de ejercicios

El sistema ARMREST es capaz de adaptarse a la condición motora de cada sujeto ofreciendo estimulación multisensorial durante una amplia gama de ejercicios que permitan entrenar desde movimientos globales y proximales de los brazos hasta la motricidad fina de los dedos, e involucrando la manipulación de objetos reales convencionales necesarios para la realización de las actividades de la vida diaria.

El sistema que vamos a desarrollar transforma una mesa convencional en un entorno de rehabilitación aumentado e interactivo, combinando el procesamiento simultáneo de información visual y de profundidad para estimar la posición de segmentos corporales y objetos sin necesidad de portar ningún tipo de tecnología encima, lo que favorecerá a la usabilidad del sistema. Finalmente, el sistema ofrece una herramienta de valoración cinemática normalizada del paciente que permite objetivar su progresión durante la intervención.

Entrenamiento de movimientos funcionales

Nuestro objetivo ha sido en todo momento desarrollar un sistema de rehabilitación para miembros superiores combinando los beneficios de la realidad virtual y su interacción con objetos reales. El sistema permite el entrenamiento de movimientos funcionales que implican las distintas articulaciones del miembro superior en un entorno virtual, ecológico y lúdico. El sistema monitoriza los segmentos del cuerpo y los objetos, sin llevar ningún tipo de tecnología, solo con la información registrada por RGB y cámaras de profundidad. Además, el proporciona herramientas de valoración cinemática que permiten valorar no sólo la progresión de los pacientes, sino su condición frente a una muestra normalizada de individuos sanos.

De hecho, el sistema proporcionará ejercicios de rehabilitación a través de la estimulación multisensorial que se proyectará en el área de manipulación e interacción. Para ello, el sistema se colocará en cualquier mesa convencional y proyectará estímulos visuales en su superficie, transformando cualquier mesa en un entorno de rehabilitación interactivo, que también evitará el efecto de la gravedad, facilitando su uso por pacientes que no tienen suficiente fuerza.

Los entornos virtuales promoverán los mecanismos de aprendizaje motor y permitirán calificar la dificultad de los ejercicios, especificando la intervención a las necesidades particulares de cada paciente en cada momento. Además, el sistema no solo proporcionará ejercicios de rehabilitación, sino que también proporcionará herramientas de evaluación cinemática que permitirán no solo evaluar la progresión de los pacientes, sino también su estado en comparación con una muestra normalizada de individuos sanos.

Fusión entre tecnología y conocimiento asistencial de alta calidad

También, gracias a este acuerdo, que fusiona conocimientos tecnológicos y asistenciales de alta calidad, acabamos de implementar en nuestro centro de Valencia un nuevo sistema de rehabilitación del miembro superior que permite, de una forma lúdica, un entrenamiento intensivo y eficaz para nuestros pacientes.

Este nuevo sistema basado en realidad virtual, del que solo dispone Vithas Consuelo Valencia, permite la recuperación de la movilidad del brazo parético tras un ictus o un traumatismo, a través de la ejecución de diferentes tareas culinarias personalizadas, en las que el paciente puede emplear elementos virtuales y reales.

El sistema proporcionará ejercicios de rehabilitación a través de la estimulación multisensorial que se proyectará sobre el área de manipulación e interacción. Para ello, el sistema se colocará sobre una superficie plana (mesa) donde proyectará  estímulos visuales, transformándola así en un entorno de rehabilitación interactivo que, además, evitará el efecto de la gravedad facilitando su uso por pacientes que no son capaces de realizar movimientos contra gravedad.

Los entornos virtuales, basados en la evidencia, promoverán los mecanismos de aprendizaje motor y permitirán graduar la dificultad y la dosis de los ejercicios particularizando la intervención a las necesidades particulares de cada paciente en cada momento, para conseguir que casa sesión suponga un reto para las habilidades motoras de los pacientes y los motive a mejorar.

Además, el sistema no sólo proporcionará ejercicios de rehabilitación, sino que proporcionará herramientas de valoración cinemática que permitirán valorar no sólo la progresión de los pacientes, sino su condición frente a una muestra de individuos sanos normalizada.

El proyecto contempla, por añadidura, la distribución gratuita de algunos de estos servicios, que ayudarán a la estandarización y accesibilidad de la herramienta en centros de todo el mundo.

Financiado por: FEDER/Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades – Agencia Estatal de Investigación/ Proyecto RETOS-2017-6051-7.

Financiado por: 
FEDER/Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades
Agencia Estatal de Investigación 
Proyecto RETOS-2017-6051-7

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