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Terapia robótica para la rehabilitación del miembrosuperior

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Ruben Juarez Fernandez

on 15 December 2015

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Transcript of Terapia robótica para la rehabilitación del miembrosuperior

Terapia robótica para la rehabilitación del miembro superior en patología neurológica
ÍNDICE
Historia de la robótica
Ámbito de aplicación
Tratamiento robótico
Novedades y evidencia
Conclusiones y agradecimientos

Ambito de aplicación
Tratamiento Robótico
Revisar las diferentes posibilidades terapéuticas que los distintos robots ofrecen, valorando las articulaciones implicadas, características técnicas, sus aplicaciones en el tratamiento rehabilitador y sus fundamentos.
Novedades y evidencia
Historia de la robótica
Precursor del primer ordenador: Lorenz SZ (1941) creado por la inteligencia británica con ayuda de Alan Turing para descifrar mensajes del ejercito Alemán.
Primer ordenador
COLOSSUS
Prototipos Robóticos
diseñados para el MS y que aún no han presentado aplicabilidad clínica.
Dispositivos empleados en ensayos clínicos con pacientes
National Museum of Computing (Bletchley)
FRASES "PARA RECORDAR"

Servicio de RHB HGU Gregorio Marañón


Médico Especialista en Medicina Fisica y Rehabiltación.SACYL
Proyecto TOYRA
: está formado por dos subsistemas

Subsistema de Terapia Ocupacional Interactiva, que contiene la lógica de los juegos y los elementos físicos interactivos para capturar el movimiento
Subsistema de Gestión de Terapia Ocupacional, que integra los procesos e historia clínica de terapia ocupacional 
De esta manera el lesionado medular realiza sus tratamientos de terapia ocupacional de una manera interactiva y ludica.
La adaptación de estas personas a su nueva situación es complicada ya que suelen ser personas jovenes que tenían una vida activa en todos sus ambitos.
La tecología formaba ya parte de sus vidas y por tanto tiene que formar parte de sus sesiones de rehabilitación  

http://edu-delfino-fagundo1.webnode.es/news/proyecto-toyra/

Agradecimiento

Muchas Gracias..
La prevalencia
mundial
de las enfermedades neurológicas en el año
2005
, según la Organización Mundial de la Salud, se situaba en torno a
1000 millones
de personas .
España
entre 6,7 y 7,5 millones de personas presentaban algún tipo de patología neurológica:

1,5
millones eran
graves
(ictus con secuelas, demencias o enfermedades degenerativas) y las restantes padecían enfermedades neurológicas que no ponían en riesgo su vida, pero con importantes repercusiones en las actividades de la vida diaria (AVD)
Rehabilitacion L.Rodriguez-prunotto 2013
El accidente cerebrovascular (ACV) es una de las
principales causas de discapacidad
en Europa y consume una parte importante de los presupuestos sanitarios.

Del
65%
de los pacientes que sobreviven a un primer ACV y que continúan viviendo de manera independiente
35%
presenta una
discapacidad significativa
y requiere ayuda para la realización de las actividades de la vida diaria.

Los costes económicos que conlleva el ACV para los servicios sanitarios son considerables y se ha estimado que aumentarán en un
30%
en los próximos 20 años (En EE.UU., el ACV tiene un coste anual superior a 56.800 millones de dólares y en Europa se destina del presupuesto sanitario el
5-10%
)

School of Psychology. University of Nottingham. University Park. Nottingham. United Kingdom.2006
Ante las estimaciones de aumento de las enfermedades neurológicas en los próximos años, surge la necesidad de desarrollar:

1
nuevas formas terapéuticas
que permitan abarcar las necesidades asistenciales.

2.Manteniendo niveles
mínimos de consumo de tiempo de los profesionales
,




3.Pudiendo entrenar más a menudo, con el consiguiente beneficio en la
recuperación funcional
.

La
realidad virtual
y los
sistemas robóticos
han experimentado en los últimos
15 años
un gran desarrollo, por:
1. Potencial en cuanto a
eficacia
de tratamiento.
2. Relación
coste-efectividad
.
3. Terapias basadas en la
repetición a alta intensidad
, siendo habitual combinar su empleo en el tratamiento de la extremidad superior en el paciente neurológico.
Actualmente la terapia robótica es considerada una herramienta terapéutica capaz d
e reducir los costes de hospitalización
(Harwin WS 2011), pudiéndose adaptar y actuar en su entorno asistiendo o sustituyendo funciones humanas
Con relación a la aplicación de la terapia robótica para la mejora de la funcionalidad de la mano, la literatura muestra diversas perspectivas de tratamiento:
1.recuperación de la prensión manual, siendo este el caso de ADLER, ARMEOS-PRING, ROBIN, SEAT, SPIDAR-G, INMOTION, ARMEOPOWER,HEXORR y HWARD.
2.Movilidad individual de cada dedo,como en el HIFE.
3.Prension + Movilidad:
AMADEO TYROMOTION,
HAND-CARE 2 y
RUTGER-MASTER II
, aunque este último excluye el tratamiento delquinto dedo.
Algunos sistemas describen los mecanismos de actuación de los robots, los cuales pueden ofrecer asistencia al movimiento o
sustentación antigravitatoria
a través de sistemasde transmisión por cables o neumáticos. Estos últimos ofrecen la ventaja de producir grandes fuerzas con bajo pesoañadido al dispositivo, mientras que los sistemas de transmisión por cables presentan mayor absorción de impactos,suavidad en el movimiento y mayor versatilidad en su paso através de las articulaciones.
NEREBOT
o ROBIN son buenos exponentes de la desgravitación del miembro por medio de la suspensión por cables.
se han desarrollado dispositivos
portátiles
cuyo objetivo reside en la asistencia durante la realización de las AVD. Bajo esta modalidad se hallan los dispositivos RUPERT, WOTAS y
MYOMO MPOWER 1000
, resultando reseñable en WOTAS la corrección del temblor en los pacientes
Para ampliar su versatilidad, si bien algunos robots interactúan con objetos reales para el entrenamiento funcional,como es el caso de
ADLER
o MIME, o los ya mencionados dispositivos portátiles, algunos sistemas robóticos han incorporado la realidad virtual para crear entornos que recreentareas a la vez que se opera con el dispositivo.
Discusión

Clasificación de
50
dispositivos robóticos diferentes en 3 niveles:

1., En función de si se trataban de
prototipos
o
robots de aplicabilidad clínica
,
2. Según fueran
exoesqueletos
o de tipo «end-effector» o de
efector final
.
3. Atendiendo a si abordaban la región
proximal
o
distal
del miembro.

*Adicionalmente, si alguno de los dispositivos contaba con un nombre comercial diferente a la versión de ingeniería inicialmente diseñada, este también fue indicado, como los dispositivos

INMOTION,.....................MIT-MANUS,
ARMEOSPRING............ T-WREX,
ARMEOPOWER, .......... ARM-IN III.

Algunos sistemas robóticos se han valido de otros dispositivos desarrollados con anterioridad para crear nuevas aplicaciones al mismo robot, con diferencias en cuanto al entorno y en determinadas especificaciones técnicas. Ejemplo de ello son los equipos ACT-3D, ADLER,GENTLE y ROBIN, basados en el dispositivo HAPTIC MASTER.
conclusiones
Samuel franco
Exoesqueletos
son dispositivos cuyas articulaciones deben coincidir con las del paciente, permitiendo un mayor control sobre el movimiento, aunque implique el riesgo de desalineamiento, con la consecuente necesidad de detener el tratamiento y reajustar la alineación.
Los
robots de efector final
son aquellos que entran en contacto con el paciente solo a través de una órtesis en el antebrazo mano, siendo lo más frecuente el trabajo en plano por encima de mesas o tableros. Ejemplos de efector final serían el
MIT-MANUS
,
ADLER
o
BRACCIO DI FERRO
En este último tipo de robots podemos encontrar modelos que han incorporado otro dispositivo para actuar simultáneamente y así proporcionar entrenamiento bimanual(MIME o
BI-MANU-TRACK
) o un volante para simular laconducción (SEAT).
Existen dispositivos capaces de tratar indistintamente ambos miembros superiores, aunque no simultáneamente, o sistemas que emplean 2 o más robots(
IPAM
o REHAROB).
Un último nivel de clasificación hace referencia a la región de tratamiento, proximal (incluyendo hombro y codo como articulaciones diana) o distal (muñeca o mano),pudiendo incluir o no las articulaciones anteriores.
No se han encontrado dispositivos que abarquen el movimiento de todas las articulaciones del MS.
Los sistemas
ARMEOSPRING
, ROBIN, SEAT, INMOTION y
ARMEOPOWER
consiguen cubrir las articulaciones de
hombro y codo
, y además trabajar la flexoextensión de la muñeca y la prensión manual. Otros, como los dispositivos CADEN-7, EXOROB,SUEFUL-7 y UNIVERSAL
HAPTIC DRIVE
trabajan más completamente la
muñeca
, añadiendo las desviaciones de dicha articulación, aunque prescinden de la prensión manual.
la gran mayoría de estos dispositivos se han aplicado en
terapias basadas en la realización de tareas
(INMOTION, ARMEOSPRING, ADLER oREO GO).
algunos dispositivos del tipo efector final están extendiendo su actuación más allá del hombro y el codo. Es el caso de MIT-MANUS, que ha llegado a abarcar funciones distales o el de ADLER, ROBIN, SEAT,SPIDAR-G, UNIVERSAL HAPTIC DRIVE, ARMEOPOWER y el propio INMOTION a través de
dispositivos añadidos
al modelobase INMOTION-ARM.
La primera ley sobre el desarrollo de la tecnología:

“Cuando un refutado y distinguido científico dice que algo es posible seguramente acierta, cuando dice que algo es imposible probablemente se equivocará”.

…..cuanto tiempo queda por delante para demostrar que te equivocas…

El incremento en la investigación sobre terapia robótica queda reflejado en las presentaciones en la International Conference On Rehabilitation Robotics entre 1997y 2005, alcanzando el
80%
en materia de robots terapéuticos, mientras que en las ediciones anteriores era del
33%
Los equipos de
neurorrehabilitación
, pueden mejorar significativamente desde el punto de vista funcional y en la percepción subjetiva del propio individuo, lo que remarca la necesidad de un equipomultidisciplinar (
ingenieros
).






Existe evidencia que demuestra que el
aprendizaje orientado
a tareas determina la eficacia en el reentrenamiento de habilidades funcionales , sumado a la
intensidad
del tratamiento(300 rep).
THE IMITATION GAME (2014)
Aplicaciones Medicas
REHABILITACION MIEMBRO SUPERIOR

Estas cifras indican que, como promedio,
4-5/1.000
pacientes
europeos
presentarán anualmente alguna forma de déficit funcional del miembro superior tras un ACV.
Pfizer $2.3 billion 2009
Novartis $423 million 2009
Sanofi Aventis $95 million 2009
GlaxoSmithKline $3 billion in 2001
AstraZeneca $520 million in 2010
Johnson & Johnson dejó como fianza $1.1 billion 2012
Merck $670 million 2007
Lilly $1.4 billion 2009
Abbott $1.5 billion 2012

http://www.bmj.com/content/345/bmj.e8462

Europa apuesta
2800 millones
de euros en la robótica para uso civil (2014)
¡¡¡lo mismo que incentivar trabajo juvenil ¡¡¡

Cada robot aplicado a la industria se apoya en
3,6
puestos (no quita trabajo/
previene lesiones
vease industria del automovil).




2013 se vendieron en todo el mundo 179.000 robots , un
12 %
más que en 2012. Se espera >
6%
en 2014-16
Amplia variedad
de dispositivos orientados a la rehabilitación funcional del MS.

Exoesqueleto
presentan mayores complicaciones para la colocación del paciente, pero permiten mayor precisión en el control del movimiento

Los robots que permiten el tratamiento de la región proximal del miembro superior poseen un amplio desarrollo, aunque la movilidad de la
cintura escapular
se ha añadido en los dispositivos más recientes.

Algunos dispositivos que se han comercializado en los últimos años permiten el trabajo de la región distal, incluida la
mano
del paciente (armeo/amadeo)
Dispositivos con tratamiento
bimanual
, lo que mejora la orientación de la terapia hacia la funcionalidad.Los sistemas robóticos pretenden incluir característicasde la terapia convencional a sus posibilidades.

Necesario un desarrollo que alcance mayor reproductibilidad de las
AVD,
incorporando tanto toda la amplitud de movimiento del miembro superior, como diferentes estímulos sensoriomotores.
Importancia de desarrollar
sistemas de detección de la actividad
del paciente más precisos, para fomentar la actividad durante la terapia de asistencia.

Es necesario continuar con el desarrollo de sistemas de
seguridad
para evitar situaciones no deseadas.
Una de las consecuencias más frecuentes del ACV es la
alteración en el movimiento
y la
coordinación
de los miembros superiores.

75%
de los pacientes que presentan un ACV tiene una
deficiencia inicial en el miembro superior
. Aproximadamente, sólo la mitad de estos pacientes recuperará finalmente esta función (parker et al).
Según el mismo documento de la Organización Mundial de la Salud, su carga mundial, en
años de vida ajustados por discapacidad
, era del
6,29%
del total, siendo esta una expresión que indica la pérdida de años de vida por muerte prematura y años de vida con una discapacidad de severidad y duración específicas.

Estos valores se verán incrementados en el futuro, fundamentalmente por el
envejecimiento
poblacional y el
aumento de la supervivencia
alcanzando una prevalencia de 1.136 millones de personas en el año 2030 y el
6,77%
del total en años de vida ajustados por discapacidad.
Brain/MedLine/ScienceDirect
91000 articulos...3800 aplicacion rehabilitacion

66 solo robot MS
Mano
Eficacia de nuevas terapias en la neurorrehabilitacióndel miembro superior en pacientes con ictus

M. Bayón-Calatayuda,, A. Gil-Agudob, A.M. Benavente-Valdepeñasa,O. Drozdowskyj-Palaciosa, G. Sanchez-Martínay M.J. del Alamo-RodriguezaaServicio de Rehabilitación,
Hospital Virgen de La Salud, Complejo Hospitalario de Toledo, Servicio de Salud de Castilla-LaMancha (SESCAM), Toledo, España Departamento de Biomecánica y Ayudas Técnicas, Hospital Nacional de Parapléjicos, Servicio de Salud de Castilla-La Mancha(SESCAM), Toledo, España

ResumenObjetivo: Revisar la eficacia del entrenamiento motor bilateral de los miembros superiores,la terapia de restricción del lado sano, la terapia frente a espejo, la estimulación eléctricafuncional, la terapia robótica y la terapia con realidad virtual sobre la recuperación funcionaldel miembro superior de pacientes con ictus.Estrategia de búsqueda: Estudios publicados entre 2003-2012, en Medline, PubMed, PEDro,Cochrane Library y Tripdatabase. Los términos de búsqueda fueron: eficacia, extremidad supe-rior, ictus, neuroplasticidad, recuperación motora y Rehabilitación.

Selección de estudios:Revisiones sistemáticas y ensayos clínicos aleatorizados en fase aguda,subaguda y crónica postictus.Síntesis de resultados: La terapia de restricción del lado sano, los robots, la estimulación eléc-trica funcional y terapias con realidad virtual inducen mayor recuperación motora en pacientessubagudos y crónicos con paresia moderada del miembro superior.

Conclusiones: Las terapias con orientación funcional a tareas y empleo de nuevas tecnologíasfacilitan una mayor recuperación funcional del miembro superior. Futuros estudios confirmaránla eficacia de estas terapias.© 2013 Elsevier España, S.L. y SERMEF. Todos los derechos reservados.
Eficacia de nuevas terapias en Neurorehabilitacion de MMSS
Objetivo
-Ictus

causa de mortalidad (incidenica 174/100000habitantes)
-Copenhage Stroke Study, solo el
18%
de los pacientes con ictus y hemiparesia inicial grave,transcurridos 5 meses alcanzan una recuperación funcionalcompleta en actividades de la vida diaria (AVD)
-La incapacidad del paciente para realizar las AVD repercute también en su estado de
ánimo
(depresión postictus),condicionando negativamente su
calidad de vida
-El tratamiento de rehabilitación que clásicamente se ha venido aplicando (bobath, kabat,..) no han resultado definitivos para mejorar significativamente la funcionalidad del miembro superior o la calidadde vida
-En las últimas décadas han surgido en el campo de la neurorrehabilitaciónuna serie de terapias como:
1. Entrenamiento motor bilateral de los miembros superiores.
2. Terapia de
restricción
del lado sano (constraint-induced movement therapy [CIMT])
3.Terapia frente a espejo.
4.Estimulación eléctrica funcional(functional electrical stimulation [
FES
]).
5. Terapia asistida con
robots
, o la terapia con
realidad virtual.
Basado en la capacidad de
neuroplasticidad
del sistema nervioso, incorporan el concepto del reaprendizaje motor orientado a tareas y la aplicación de las nuevas tecnologías al tratamiento de los pacientes

La evidencia científica actual demuestra:
- En ciertos pacientes con
paresia moderada
del miembro superior un enfoque terapéutico basado en el
reaprendizaje motor orientado a tareas
que estimule el potencial de neuroplasticidad del sistema nervioso central, en el que junto a técnicas ya conocidas (CIMT, terapia con espejo, ejercicios acoplados a FES), se incorporen nuevas terapias que introduzcan aplicaciones tecnológicas basadas en la
robótica o la realidad virtual
, puede ser más útil para mejorar la función motora que los tratamientos basados exclusivamente en un enfoque de facilitación.
-Es esencial:
1.
Facilitar la accesibilidad del clínico a estas tecnologías
2.
Continuar realizando futuros ensayos clínicos que determinen la eficacia real de estas nuevas terapias.
Conclusiones

-10º MCF / 20º ext activa muñeca
- eficaz paciene subagudo /cron paresia moderada MS (wolf et al n 222)
-30min 3 dias mejoria funcionalidad que solo facilitacion
-mejora cinematica prension/disminuye tiempor de reaccion/aumenta velocidad ejecucion avd/aumentoa calidad y destreza (escala fugl-meyer p=0.014)
- mejores resultados precozmente
CIMT Restriccion del lado sano
MIRROR THERAPY
Pacientes agudos
1.mejora funcionalidad y realizacion de AVD
2.Disminuye dolor
No la hemineglicencia
ESTIMULACION ELECTRICA FUNCIONAL
Handmaster Ness H200
Freehand System
Bionic Glove

Aplicacion de FES y ejercicios orientados a tareas

Aumenta numero de aferencias +contraccion muscular

estimula recuperacion motora
TERAPIA ASISTIDA POR ROBOTS
Movilizar pasivamente
Sostener
Asistir los movimientos voluntarios

1.Facilitan la ejecucion intensiva de tareas
2.Aumetan el numero de pacientes tratados por terapeuta
-Los mejores resultados con terapia robotica se dan en hombro y codo (Lu, Hsieh)
- Mejora calidad de vida (Lo et al)
- funcion motora mejor con terapia + robots (cocharne )

1991 Dijkert et al. 1º estudio aceptacion de la tecnologia robotica en rhb
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