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Dispositivo robótico para rehabilitación asistida de pacientes con hemiparesia espástica Parte I

La hemiparesia espástica es un tipo de parálisis cerebral en el que un lado del cuerpo no es totalmente funcional para realizar un comportamiento normal. Esta es el resultado de una lesión cerebral que puede ser causada por una de varias circunstancias, tales como complicaciones en el parto, la meningitis bacteriana, encefalitis viral, colisiones de vehículos de motor, caídas o abuso infantil.

Una rehabilitación precisa de hemiparesia espástica y cualquier tipo de accidente cerebrovascular (ACV) implica la asistencia continua de un gran número de médicos, terapeutas y una variedad de equipo mecánico. Con el fin de ayudar a los médicos y terapeutas en el proceso de rehabilitación se han desarrollado nuevos dispositivos robóticos.

La idea, es ejecutar ejercicios varias veces, lentamente y con velocidad constante para reducir la espasticidad. Con este tratamiento se ha demostrado que el ejercicio repetitivo puede mejorar las habilidades en varios tipos de parálisis cerebral.

La eficacia de los tratamientos de terapia robótica y el rendimiento general de los pacientes estará muy relacionada con la condición individual de cada persona. En un estudio brazo-codo-muñeca-dedos trabajando con una muestra de 12 pacientes, en un lapso de 6 meses con sesiones de 15 minutos con un entrenador personal de movimientos, se mostraron ganancias significativas en el tono muscular de las personas.

El dispositivo desarrollado rehabilita 3 movimientos básicos: uno de la mano, uno en el antebrazo y un tercero en el brazo. El movimiento de la mano es rehabilitado por psicomotricidad, el movimiento del antebrazo es rehabilitado por pronación y supinación y el movimiento del brazo es rehabilitado por flexión y extensión. El dispositivo es capaz de realizar la rehabilitación de los tres movimientos simultáneamente o independientemente.

dispositivo robótico

Vista lateral del dispositivo

El dispositivo se elaboró a partir de aluminio que se utiliza como el cuerpo del sistema, ya que es muy fuerte y no es un material muy pesado. Se tiñó de color azul claro porque inspira paz y tranquilidad a las personas. La parte mecánica del sistema se construyó de nylamid, un material ligero, sólido y grueso que es muy fácil de manejar. El brazo de soporte se compone de plástico termoformado para garantizar un dispositivo cómodo e inofensivo para el paciente. Todo este mecanismo está soportado en una mesa de madera que se desliza dentro de la estructura de aluminio asistido por dos rieles de deslizamiento dentro de la caja, también dos ruedas colocadas de cada lado por fuera de la caja para estabilizar el sistema hacia los lados y dos ruedas por debajo del mecanismo para prevenir la inestabilidad hacia abajo.

Con el fin de rehabilitar estos tres movimientos, es necesario medir la cantidad que se puede realizar de manera normal. Esto se hace usando tres sensores: un sensor de fuerza de resistencia, un codificador rotatorio digital y un codificador lineal digital.
La resistencia del sensor de fuerza se utiliza para medir los movimientos de apertura y cierre de la mano. Este sensor cambia su resistencia cuando se aplica una fuerza a la misma, esto implica, que mientras más esfuerzo se necesite para cerrar la mano, más fuerza se aplica al sensor. Por lo general, una variante de esta configuración se utiliza con este tipo de sensor debido a los cambios mínimos de la resistencia, donde la precisión alcanzada es de +- 5,3 voltios / kilogramo.

El codificador giratorio se utilizó para medir los movimientos de pronación y supinación del antebrazo. Este sensor codifica una posición angular, bajo esta disposición, un giro de la mano puede ser convertido en un código digital que se interpretará más tarde por un micro controlador. El modelo del codificador giratorio utilizado fue HEDS-5540 arrojando una incertidumbre de 0,35 grados.

El codificador lineal se utilizó para medir los movimientos de flexión y extensión del brazo. Este sensor codifica una posición lineal en un código digital, el codificador se montó en una plataforma móvil impulsada por el brazo. De esta manera los movimientos de flexión y extensión del brazo se podrán convertir también en un código digital que será interpretada por un segundo micro controlador.

En la siguiente entrega te explicaré la segunda parte del proceso, y cómo se procesa la información.

Por Juan Carlos Torres del CTINLOGO CTIN

2 comentarios

  1. Hola mi hijo tiene hemiparesia derecha somos peruanos mandenme informacion y o videos gracias

  2. Hola , tengo 2 hijos y uno de ellos tiene interes por este temay me gustaria entablar contacto y puedas ayudarme tal vez … mi hijo tiene 11 años y ahora debe presentar un proyecto y al buscar entre mucho este es el que mas le agrda y entiende bien la explicacion que brindas .

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