La rehabilitación física de los pacientes con hemiparesia espástica es un desafío muy complejo. La parálisis puede ser provocada por varias causas, entre ellas la hemorragia cerebral o apoplejía (infarto), traumas, tumores, esclerosis múltiples y defectos congénitos.
Los pacientes apopléticos responden positivamente al movimiento pasivo de sus miembros dañados: es posible reejercitar el cerebro y lograr un cierto grado de recuperación funcional.
Un método muy utilizado en estos pacientes el método de Facilitación Neuromuscular Propioceptiva (FNP) o también conocido como KABAT.
Los patrones de FNP se ejecutan en movimientos activo libre, activo asistido, activo resistido y pasivo. El objetivo final es siempre la ejecución coordinada de los patrones de movimiento en todo el recorrido articular posible, sin provocar dolor, con equilibrio de fuerza y en las dos diagonales de movimiento. Este método se emplea para demandar específicamente respuestas fisiológicas por parte del sistema neuromuscular. Con él se pretende promover o acelerar la respuesta del mecanismo neuromuscular, por medio de la estimulación de los propioceptores. Los patrones de movimientos empleados en la FNP son patrones de movimiento en masa, la cual es una característica de la actividad motora normal. Requieren reacciones de alargamiento y acortamiento en muchos músculos y en grados distintos. Por ello, estos patrones de movimientos, están constituidos por una serie de movimientos complejos cuya combinación es óptima para obtener la contracción secuencial y única de los músculos responsables de dicho movimiento, de forma armónica.
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| [Patrones de movimiento en FNP de miembros superiores] |
Sistema Aupa
Dentro del Laboratorio de Robótica y Realidad Virtual de la Universidad Miguel Hernández (Elche, España), se dispone un sistema robótico para utilizarse en tareas de rehabilitación motora de miembros superiores, denominado “SISTEMA AUPA”.
Este sistema AUPA está formado por un sistema robótico para el control de movimiento de la mano del paciente/usuario. La configuración del sistema es tal que los brazos robóticos y el brazo del paciente forman una cadena cinética cerrada que se extiende desde la base del robot hasta una posición distal en la que se ubica un sistema de amarre para la colocación de la mano del paciente y continúa hasta la posición proximal del brazo del paciente.
La cadena continúa con el brazo del paciente y se cierra con un segundo brazo articulado diseñado para guiar el codo del paciente.
El paciente ubica su mano en el módulo colocado en el extremo distal. Este módulo permite independizar las subcadenas, lo que quiere decir que el robot puede mover toda su cadena cinemática, excepto el módulo donde se ubica la mano del paciente mientras este módulo permanece sin movimiento.
Para captar los patrones de movimiento, se ha dispuesto de un sistema de análisis de movimiento basado en 6 cámaras que permiten obtener las trayectorias 3D de los puntos de sujeción del sistema AUPA al paciente.
El paciente se coloca unas m arcas óticas en el brazo y realiza los movimientos FNP. La cinemática del brazo es captada por las cámaras y almacenada. De esta forma se dispone de la información completa de la trayectoria, incluidos los parámetros de velocidad.
El simulador Cinemático
Con los datos obtenidos de los patrones de movimiento se trata de obtener unas dimensiones óptimas de los eslabones de los brazos del sistema robótico.
Para ello se ha utilizado un criterio de optimización que minimiza la longitud de los eslabones y el ángulo de cada articulación. Este criterio se programó utilizando el software de animación gráfica BLENDER, gracias a la interfaz python 2.5 disponible.
BLENDER es un software de diseño gráfico en 3D que incorpora un gran número de herramientas para la creación de objetos y escanea en 3D. Se pueden realizar y manipular tanto imágenes estáticas como videos de una gran calidad.
La siguiente secuencia de imágenes muestra la diagonal de FNP D1 simulada en BLENDER. Los parámetros de entrada de esta simulación son las trayectorias obtenidas anteriormente y la estructura cinemática de los brazos robóticos, mientras que la salida son la propia animación y las dimensiones de los eslabones optimizadas según el criterio de mínima longitud.
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| [FNP D1. Flexión] |
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| [FNP D1. Extensión] |
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