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Rehabilitación robo
Úsalo o pierdelo.
Ese consejo familiar suena particularmente cierto para los sobrevivientes de un derrame cerebral. Cada año, 700.000 personas en los Estados Unidos sufren un derrame cerebral. Aproximadamente las tres cuartas partes sobreviven, pero más de la mitad sufren problemas de movimiento. Su camino hacia la recuperación es largo y difícil, ya que vuelven a aprender dolorosamente cómo usar un brazo o una pierna realizando los movimientos una y otra vez con un fisioterapeuta o un terapeuta ocupacional.
Desafortunadamente, todo ese tiempo del terapeuta se vuelve muy caro y las aseguradoras de salud han reducido drásticamente la cantidad de terapia que reembolsarán. Cuando comencé, fueron de tres a cinco meses, dice Susan Fasoli, investigadora y terapeuta ocupacional del MIT. Ahora tenemos suerte si tenemos pacientes durante tres semanas.
Con menos terapia, muchas víctimas de accidentes cerebrovasculares nunca se recuperan tan bien como podrían. Cuanta más terapia haga y más intensa sea la terapia, mejor será su capacidad para recuperar la función después de un accidente cerebrovascular, dice Richard Mahoney, presidente de Phybotics, una empresa de robótica en Westmont, Nueva Jersey. Pero si los pacientes pueden funcionar, incluso con una sola mano, sus compañías de seguros pueden decirles que su rehabilitación está lista. Y si el entrenamiento se centra demasiado en unas pocas tareas muy específicas, puede incluso impedir una recuperación más general.
Ingrese a los robots de rehabilitación, que pueden aliviar la carga del terapeuta al administrar ciertos tratamientos de manera muy eficiente, en algunos casos, logrando resultados dramáticamente mejores que la terapia convencional sola.
Investigados durante más de una década, los robots de rehabilitación se están probando en pacientes en los Estados Unidos, Europa y Asia. Y recién están comenzando a aparecer en clínicas para un uso más general. Interactive Motion Technologies en Cambridge, MA, ha vendido alrededor de dos docenas de sistemas para terapia de brazos, a un precio de $ 5,000 a $ 70,000, dice el director de la compañía, Robert Parlow. Otro líder del mercado, Hocoma de Staefa, Suiza, ofrece un sistema de marcha robótico, que se combina con una cinta de correr para ayudar a los pacientes a volver a aprender a caminar.
Probar el progreso del paciente
Los robots de Interactive Motion se basan en el trabajo pionero de los investigadores del MIT Neville Hogan y Hermano Igo Krebs ( ver Camino robótico a la recuperación , NIÑOS Noviembre de 1999 ). Optimizado a lo largo de los años, el diseño básico es un brazo robótico que funciona en dos dimensiones y ayuda a recuperar el movimiento del hombro y el codo al guiar cuidadosamente el brazo parcialmente paralizado del paciente a través de movimientos apropiados, una y otra vez. Los pacientes ven una pantalla de video y juegan al videojuego más aburrido del mundo con su brazo discapacitado, dice Hogan, profesor de ingeniería mecánica y de ciencias cognitivas y cerebrales, así como director del MIT Arm Lab. El robot puede ejercitarlos con más precisión que un terapeuta humano, y no se cansa. En una hora, puede hacer alrededor de 1,000 repeticiones de movimiento, mucho más de lo que cualquiera podría lograr dentro del contexto de un terapeuta convencional, dice Fasoli.
Según Hogan, los estudios piloto han demostrado repetidamente el valor del enfoque robótico, dicen los defensores. Los pacientes que utilizan el robot han mostrado el doble de mejora funcional, en escalas clínicas estándar, que los pacientes que recibieron terapia convencional, durante los mismos períodos de tratamiento. Y continúan progresando en los programas de tratamiento meses o años después del accidente cerebrovascular.
Creo que será una gran terapia complementaria, dice Richard Hughes, fisioterapeuta del Spaulding Rehabilitation Hospital en Boston, que está investigando junto con el grupo del MIT. A los pacientes generalmente les gusta el robot. Muchos piensan que es similar a un videojuego. El uso del robot de una manera altamente estructurada les facilita realizar los movimientos, casi como los clientes de un gimnasio en una máquina de ejercicios, agrega.
El grupo MIT está colaborando con clínicas de rehabilitación en pruebas piloto de nuevos dispositivos que agregan capacidades de movimiento vertical y de muñeca al brazo del robot. Los resultados de las primeras pruebas son alentadores, dice Hogan. El laboratorio también está trabajando en sistemas para la recuperación de miembros inferiores, y prevé una familia de máquinas.
Además de medir con precisión los movimientos de las extremidades y reaccionar en consecuencia para desarrollar la coordinación y la fuerza del paciente, los robots pueden modificar los tratamientos sobre la marcha. Debido a esta flexibilidad, deberíamos poder acelerar el aprendizaje mediante el programa de recompensas, dice Hogan. Su laboratorio está escribiendo nuevos algoritmos que adaptan la respuesta del robot para brindar mejores resultados con menos repeticiones. A medida que usted mejora, el robot hace cada vez menos, dice. Sigues subiendo el listón. No quiere desanimar a los pacientes y no quiere que se vayan a dormir. Las primeras pruebas muestran que este enfoque puede triplicar las mejoras funcionales de la terapia robótica básica durante un período de tratamiento determinado, dice.
El Departamento de Asuntos de Veteranos de EE. UU. Es uno de los principales financiadores de la investigación sobre robots de rehabilitación. Entre otros esfuerzos en el Centro de Investigación y Desarrollo de Rehabilitación de Palo Alto de VA, HF Machiel Van der Loos y otros investigadores han buscado un diseño de brazo doble que puede ayudar a los sobrevivientes de un accidente cerebrovascular a coordinar el movimiento de un brazo lesionado con su otro brazo para tareas combinadas como aplausos. (Phybotics está trabajando para comercializar este sistema). Muchos otros grupos, tanto en los Estados Unidos como en el extranjero, están estudiando activamente dispositivos robóticos de rehabilitación para miembros superiores o inferiores, o ambos.
Algunos investigadores están aprovechando avances potencialmente complementarios. Janis Daly, profesora adjunta de neurología en la Facultad de Medicina de Case Western Reserve, está estudiando el efecto en pacientes que combinan la terapia convencional con terapia robótica o con estimulación neuromuscular funcional (FNS), es decir, el uso de una señal eléctrica para activar un músculo. En los resultados preliminares, los pacientes con terapia robótica muestran buenos resultados para la coordinación de hombros y brazos, mientras que los pacientes con tratamiento FNS demuestran progreso en el control de la muñeca y los dedos. Nuestros pacientes están muy emocionados; intentan permanecer en tratamiento por más tiempo, informa Daly.
Armando el Cerebro
A lo largo de todo este trabajo, quedan muchas preguntas sobre los mecanismos por los cuales el cerebro puede reconectarse para recuperar el control motor. Si bien los terapeutas han reunido pruebas cuidadosamente para evaluar procedimientos específicos, nunca han hecho el trabajo y explorado la actividad neuronal al mismo tiempo, dice Mahoney de Phybotics. El cerebro reúne todo tipo de mensajes sobre cómo mover el brazo y levantar una taza, dice Fasoli del MIT. Es un proceso muy complejo y no sabemos mucho al respecto.
Entre los que atacan este problema, el grupo MIT tiene un plan ambicioso para monitorear los patrones de actividad cerebral a través de imágenes de resonancia magnética (IRM) mientras un paciente trabaja con el brazo del robot. Ese no será un truco pequeño ya que, entre otros obstáculos, un dispositivo de resonancia magnética esencialmente fríe todos los dispositivos electrónicos que están dentro del alcance, señala Hogan. Su laboratorio está trabajando en una versión no magnética del brazo que recopila datos a través de sensores ópticos y es operado por sistemas hidráulicos.
Los defensores sugieren otros usos terapéuticos de la robótica más allá de la recuperación de un accidente cerebrovascular, incluido el tratamiento de afecciones neurológicas como la enfermedad de Parkinson y la parálisis cerebral, la medicina deportiva y la rehabilitación ortopédica más general. Y los avances en la comprensión de cómo construir robots que interactúen de forma segura con los humanos deberían dar sus frutos en robots personales y otros dispositivos, predice Van der Loos del centro de investigación de Palo Alto.
A medida que crece la comprensión y más robots ingresan a las clínicas de rehabilitación, los expertos están interesados en desarrollar versiones para fuera de la clínica. Si bien las terapias cambiarán con el tiempo, las víctimas de accidentes cerebrovasculares continuarán recibiendo tratamiento durante el período más breve posible hasta que sea seguro que regresen a casa, dice Fasoli. Con la supervisión remota adecuada de un centro bien dotado de personal, los dispositivos robóticos podrían permitir a los pacientes continuar con la terapia intensa en casa. En general, Asuntos de Veteranos es muy proactivo para este cambio de responsabilidad del entorno hospitalario al hogar, comenta Van der Loos. Así va a ser; la atención médica no se está volviendo más barata.
Otro ejemplo de esta tendencia en el hogar, dice Van der Loos, es Java Therapy, un sistema web de rehabilitación física creado por David Reinkensmeyer y colaboradores de la Universidad de California en Irvine. Java Therapy ofrece ejercicios para víctimas de accidentes cerebrovasculares y otras personas con discapacidades motoras; sus beneficios mejorarán cuando sus visitantes estén equipados con hardware robótico que permita una gama más amplia de actividades.
Pero los investigadores enfatizan que los robots siempre necesitarán esa supervisión humana. Nadie que hace este trabajo intenta reemplazar al terapeuta; no puedes, dice Mahoney. A medida que los dispositivos robóticos se introduzcan en la clínica, los terapeutas desempeñarán el mismo papel pero utilizarán la robótica como herramienta.
Estamos recibiendo buenos comentarios en términos de aceptación por parte de pacientes y terapeutas, incluidos los terapeutas que tenían un gran escepticismo, dice Parlow de Interactive Motion. Es, literal y figurativamente, quitarles una carga. Los médicos, dice, aceptan los robots más fácilmente después de implementar el hardware para la terapia inducida por restricción, un enfoque popular en el que se restringe una extremidad ilesa para ayudar a su gemelo afectado a recuperar la función completa.
Los problemas delicados del reembolso aún deben resolverse con Medicare y otros pagadores, dice Parlow. Pero si bien los primeros sistemas de su empresa fueron todos para los investigadores, los dispositivos ahora terminan en su mayoría en hospitales de rehabilitación que están llevando a cabo investigaciones y considerando el uso clínico. Muy pocos otros enfoques han demostrado beneficios claros y cuantificables para las víctimas de accidentes cerebrovasculares, dice. Parece que se acerca el punto de la masa crítica.