Robótica y bioingeniería han irrumpido con fuerza en esta área, inexplorada hasta hace apenas diez años, y han abierto nuevas vías para abordar la recuperación funcional de personas con movilidad reducida. La investigación y los avances en sistemas electromecánicos han dado paso al desarrollo de exoesqueletos y otro tipo de máquinas robóticas que prometen revolucionar el tratamiento de pacientes con lesión medular.
Actualmente, estas tecnologías ya logran acelerar, optimizar y controlar de forma más precisa el proceso de neurorrehabilitación de estos pacientes, permitiendo el desarrollo de terapias cada vez más personalizadas, intensivas y motivadoras.
Según Josep María Tormos, jefe del Área de Investigación en el Instituto Universitario de Neurorrehabilitación Guttmann, apostar por la innovación tecnológica en rehabilitación va a permitir entender los mecanismos responsables de que un paciente mejore o no “en un nivel de resolución que nunca antes habíamos alcanzado”. “Tenemos mucho interés en conocer qué factores neurobiológicos hacen que un paciente no reaccione igual que otro ante un mismo procedimiento terapéutico y cuáles hacen que el paciente mejore, para así intentar reproducirlos y potenciarlos”, explica Tormos.
Conocer esos factores les ayudaría no solo a entender mejor la enfermedad sino también a diseñar mejores estrategias. Para lograrlo, necesitan disponer de nuevas herramientas. Tormos cree que los sistemas que más les ayudarán en esta tarea son los sistemas robóticos. “Usados en rehabilitación, estos sistemas permiten monitorizar qué está haciendo el paciente, de manera que puedan aportarle la ayuda necesaria para que logre realizar el movimiento deseado. O, como explica Josep Medina, jefe del Área de Rehabilitación Funcional del Instituto Guttman, “en función de los músculos activos que tenga el paciente se puede programar un sistema de trabajo en el que el paciente participa tanto cuanto puede y, cuando no puede hacer más, es la máquina la que finaliza el movimiento”.
Pero, ¿para qué sirve este tipo de entrenamiento? Según Medina, que lidera en el Instituto Guttman el programa de investigación en bioingeniería aplicada, se trata de generar una serie de movimientos repetitivos que el sistema nervioso pueda automatizar para que pueda realizar un patrón de movimiento lo más normal posible. El objetivo final es que pueda realizar por sí solo tareas simples como agarrar un vaso de agua y llevárselo a la boca para beber.
El uso de estas máquinas permite controlar el progreso de la rehabilitación, ya que, como indica Tormos, “proporcionan una información objetiva de manera continuada de en qué medida está mejorando el paciente”. Además, el desarrollo de tecnologías de análisis cinemático o del movimiento permite analizar el estado del paciente en un momento dado de su programa de rehabilitación.
Esto se hace comparando los valores de referencia generados por cámaras de infrarrojos que captan los puntos reflectantes previamente marcados en el paciente. De esta manera –señala Medina- se sabe de una manera “absolutamente objetiva” si una terapia ha sido eficaz, si ha tenido una evolución positiva o si no ha evolucionado nada, es decir, si se está realizando correctamente el tratamiento.
Sin embargo, existe la posibilidad de que, aun realizándose correctamente, el tratamiento no sea el adecuado para ese paciente. Esto también es posible averiguarlo gracias a la sincronización del conocimiento generado tanto por la cinemática como por la cinética, que indica la fuerza en las articulaciones, y tras la realización de una electromiografía telemétrica para conocer el comportamiento de los músculos al realizar un patrón determinado de movimiento. O, lo que es lo mismo, a partir de la medición y análisis de la fuerza, la calidad y la cantidad de contracción de los músculos.
Una vez realizado este análisis, se decide el tratamiento al que someter a cada paciente. Uno de los que ha demostrado mayor utilidad es el robot Lokomat, diseñado para enseñar a andar a personas con lesiones medulares incompletas mediante la estimulación de circuitos primitivos de la marcha.
El sistema, que simula la marcha natural de un humano, está compuesto por un a és que sostiene el peso del cuerpo sobre una gran máquina cuya base es una cinta transportadora. Las pie as y caderas se sujetan mediante un exoesqueleto integrado en la máquina, que se encarga de simular un movimiento fluido del caminar. Durante su uso, una computadora registra con precisión las medidas del movimiento y las refleja en una gráfica en tiempo real en un monitor cercano, con lo que permite a los pacientes y terapeutas llevar un registro del progreso.
Numerosos estudios en pacientes con lesión medular incompleta en diversos países han analizado y probado que el entrenamiento con Lokomat “aumenta más la fuerza muscular y la resistencia que las terapias convencionales”. Así lo asegura la coordinadora de uno de ellos, realizado en el Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo (España), uno de los primeros centros españoles en contar con este aparato.
Tal y como indica Esclaurín, las pruebas “han demostrado científicamente que la tecnología robótica acelera la rehabilitación”, si bien puntualiza que no pretende sustituir a la terapia convencional sino complementarla. Además, como señala un estudio publicado a finales de 2011 en la revista científica Nature, todavía se requieren más ensayos controlados para determinar el momento óptimo y el método de entrenamiento más eficaz con el Lokomat.
Si bien el uso de este robot no es nuevo, su implantación en la práctica clínica es relativamente reciente (de apenas cuatro años en el caso de España). Las últimas técnicas de entrenamiento incorporan a este sistema electromecánico un programa de realidad virtual asociado en el que el paciente, a través de un avatar en pantalla, tiene que perseguir ovejas o evitar al lobo. Esto estimula el movimiento y ayuda al 'control volitivo' del paciente, es decir, a centrar su atención en el ejercicio para optimizar su realización. El objetivo, según Medina, es establecer una sincronización entre la idea que se genera en el sistema nervioso central y el movimiento que simultáneamente se está realizando gracias a la ayuda del robot.
Esta es solo una pequeña aplicación de la realidad virtual a la neurorrehabilitación pero, como veremos en el próximo reportaje de la serie Informes Biomed, su aportación a este campo es prometedora, sobre todo combinada con el que Tormos asegura que es “el otro gran campo tecnológico” en este área: las tecnologías aplicadas a la sensorización del movimiento, que ahora se utilizan en ento os lúdicos (por ejemplo en consolas como la Wii o Kinect).
Tormos está convencido de que “el desarrollo de estas tecnologías para hacerlas suficientemente precisas como para utilizarlas en ento os terapéuticos permitirá convertir cada tratamiento, con cada paciente, en una vasta fuente de datos para entender mejor la patología”.
Para concluir, el experto del Instituto Guttman asegura que la innovación tecnológica en rehabilitación va a permitir fenómenos de magnitud comparable a hitos que se han producido en otros campos, como la aparición del electrocardiograma en radiología o del microscopio en la biología celular. Sin duda, una gran esperanza para los pacientes con parálisis.