Rehabilitando Robots

Aug., 30, 2012, Irvine Calif.— Apróximadamente 7 millones de personas en los Estados Unidos viven con impedimentos físicos ocasionados por embolia. La posibilidad de mejorar su calidad de vida podría depender enteramente de algo considerado como ciencia-ficción: Robots.

Durante una platica la semana pasada como evento final del almuerzo-seminario del programa de verano SURF-IT, el profesor de la Universidad de California Irvine (UCI), David Reinkensemeyer dijo que los robots y las plataformas de video-juegos por computadora, pueden ayudar a restaurar las capacidades de movimiento de un gran número de víctimas de embolia, así como de aquellos que sufren de enfermedades debilitantes como parálisis cerebral, lesiones de la columna vertebral y esclerosis múltiple.

Actualmente, se aplican tres tipos de enfoques en la búsqueda de recuperación de este tipo de discapacidades: prótesis o reemplazo de miembros; asistencia (como sillas de ruedas y otros dispositivos); y re-entrenamiento o terapia.

“Pero la robótica está aumentando dramáticamente estos enfoques,” dijo, mencionando técnicas como los exo-esqueletos, prótesis de miembros accionados por el cerebro y, su área de experticia y estudio: dispositivos robóticos utilizados para re-entrenar al cerebro.

Estos dispositivos dependen de la capacidad del  sistema motriz humano para utilizar la plasticidad. “Si aún tienes un poco de funcionalidad del sistema motriz, puedes mejorar la movilidad de un miembro – en algunos casos bastante mejor,” dijo.

Los dispositivos robóticos que Reinkensmeyer está desarrollando, incluyendo un exo-esqueleto, en conjunto con una compañía externa, puede  mejorar la interacción uno-a-uno con el terapista físico u ocupacional, incluso con posibilidad de remplazar la terapia tradicional. Adicionalmente pueden seguir y registrar automáticamente los progresos de los pacientes, evaluando los efectos del tratamiento.

“La tecnología tiene el potencial de permitir más terapia con menos supervisión,” dijo. “Y de ofrecer potencialmente, completamente nuevos tipos de terapia.”

De acuerdo con  Reinkensmeyer, actualmente existen más de 1,000 dispositivos robóticos en el mercado, la mayoría  de los cuales son utilizados en los hospitales grandes de rehabilitación. En un estudio reciente de 1,300 terapistas, 70 por ciento de ellos dijieron que han utilizado alguna tecnología en su trabajo, mientras que sólo el dos por ciento han utilizado robots.

Este campo, sin embargo, esta creciendo ‘exponencialmente,’ como lo refleja el número de artículos académicos publicados sobre el tema, así como de  nuevos dispositivos y compañías emergentes. “El envejecimiento de la población en los países desarrollados es la principal fuerza, y su numero también continua creciendo,” le dijo Reinkensemeyer a la audiencia.

Así que, ¿cómo puede ser de ayuda un robot? Primeramente, auxiliándole a la gente a mover sus miembros, lo cual ayuda a restaurarle plasticidad a los tejidos y generar impulsos sensoriales que ayudan a que el cerebro se reconecte. También sirve como un gran motivador. “Una persona que no puede tocar su mentón le resulta bastante difícil ponerse a hacer ejercicio, es muy frustrante,” dice Reinkensemeyer. “Pero si se le pone uno de estos exo-esqueletos y comienza a moverse, (o hacer ejercicio) se hace mucho más motivante.

Un posible problema: los dispositivos robóticos pueden fomentar la pasividad de parte del paciente. Una posible solución, dice Reinkensemeyr,  los video-juegos por computadora alienta mucho la participación activa.

Él y su equipo de investigación, desarrollaron un dispositivo llamado T-WREX, el cual logra precisamente esto. Los pacientes que apenas podían mover levemente sus manos, aprendieron a controlar un avatar que podía levantar objetos. Para probar la efectividad de T-WREX, Reinkensemeyer hizo que un grupo de pacientes utilizara el dispositivo, mientras que otro recibía terapia tradicional.

El grupo “robot”,  mejoró más, y seis meses después había recuperado mayor movilidad que el grupo de control. Quizá igualmente importantes, es el hecho que disfrutaban más la terapia. “Les gusta porque es como juego y obtienen un resultado de este,” dijo Reinkensemeyer. “Les gusta porque miran como mejoran, y como van pudiendo realizar tareas significativas y los alienta a intentar nuevas.

Así que,  ¿Qué sigue? Reinkensemeyer dice que la meta es la restauración completa de la movilidad en los miembros dañados. La siguiente generación de dispositivos deberá ser adecuada a cada paciente y diseñados con aprendizaje motriz y neurociencia computacional en mente.

También deberán fabricarse para prevenir la pereza, reducir su complejidad e incrementar los niveles de intensidad. “Necesitamos algoritmos que automática y juiciosamente fijen los niveles de reto, igual como la haría el terapista humano.”

Otro componente importante de acuerdo con Reinkensemeyer: es la terapeútica de células madre. “En última instancia, vamos a recuperar movilidad, mediante una combinación de entrenamiento con base tecnológica, y con células madre,” dijo. “La combinación terapia basada en la ciencia y la ingeniería está por llegar.  Y nosotros estamos en el mejor lugar para eso.”

by Anna Lynn Spitzer