Robótica de rehabilitación para patoloxías neurolóxicas

Axudar con dispositivos robóticos á rehabilitación sensoriomotora de pacientes e á compensación funcional e asistencia de anciáns ou persoas con discapacidade. É o principal reto que Eduardo Rocon persegue no Centro de Automática e Robótica (CAR), integrado pola Universidade Politécnica de Madrid (UPM) e o Consello Superior de Investigacións Científicas (CSIC). A Real Academia de Enxeñaría (RAI) distinguiuno este ano co Premio Novo Investigador Juan López de Peñalver pola súa contribución no terreo das neuroprótesis robóticas. En especial, o xurado valorou o desenvolvemento dun exoesqueleto para paliar as deficiencias de persoas que sofren tremores e parálise cerebral.

As grandes liñas de investigación de Rocon, doutor en Enxeñaría Industrial pola UPM, son a neurofisioloxía, a biomecánica e a interacción física e cognitiva home-máquina. O seu labor no CAR céntrase na robótica de rehabilitación para patoloxías como ictus, apoplexía, tremores producidos polo párkinson, lesión de medula ou parálise cerebral. O grupo de investigadores ao que pertence traballa tamén no desenvolvemento de neuroprótesis e sensores integrables en téxtiles, que axuden á estimulación motora dos que os leven.

En 2011, Rocon desenvolveu, xunto a colegas de Bélxica, Italia, Dinamarca e España, unha neuroprótesis que reduce as convulsións causadas polo párkinson ou outras enfermidades neurolóxicas. A súa gran vantaxe radica en que é capaz de distinguir se unha persoa quere executar movementos voluntarios, de modo que se, por exemplo, alza un vaso con intención de beber, estabiliza o brazo para facilitar a acción. 

O dispositivo realiza unha monitorización da actividade motora dos pacientes mediante a adquisición síncrona da actividade muscular (electromiografía) e do movemento real caracterizado con sensores de movemento na extremidade do corpo que sofre os tremores. Un sistema de estimulación eléctrica funcional (Functional Electrical Stimulation, FES) encárgase de xerar correntes eléctricas no membro afectado para reducir as convulsións. Todo iso sen afectar á funcionalidade dos movementos voluntarios, pois o sistema estimula de xeito selectivo os músculos involucrados na realización dunha tarefa motora afectados polo tremor.

O dispositivo final integra todos os compoñentes nun téxtil adaptado á forma do brazo, cunha matriz de electrodos cosida no seu interior, que busca atender as demandas dos potenciais usuarios en termos estéticos e de usabilidade. E é que a posibilidade dunha estimulación selectiva mediante unha matriz de electrodos permite resultados máis satisfactorios, ao reducir a fatiga e o posible malestar xerados pola estimulación eléctrica.

En esencia, o sistema consiste nun conxunto de sensores capaces de medir toda a cadea de xeración de movemento, dende a orixe da orde no cerebro ata a súa execución e, a través desta información, xerar as accións para suprimir o tremor do paciente. A liña de investigación definida por este traballo contribúe ao desenvolvemento da próxima xeración dos robots vestibles para a rehabilitación e asistencia de persoas maiores e minusválidas, unha poboación crecente cunhas necesidades especiais dentro da sociedade europea 

O tremor patolóxico constitúe a desorde neuromotor máis estendida: afecta a un 1%-2% da poboación, o 6% das persoas con máis de 60 anos. Ademais, a súa incidencia está en aumento polo envellecemento progresivo da sociedade. Aínda que o tremor non afecta á esperanza de vida, si que causa discapacidade funcional e é motivo de exclusión social. De feito, en torno ao 65% da xente con convulsións nas extremidades superiores padece grandes dificultades para realizar as súas actividades cotiás. Estas deficiencias teñen un impacto importante na vida do paciente e carrexan custos considerables para o sistema de saúde e os servizos sociais.

Actualmente, este tipo de tremores trátase mediante medicación ou estimulación cerebral profunda, pero un 25% dos pacientes non responde a ningunha das terapias, polo que o dispositivo ideado por Rocon e os seus compañeiros proporciona unha alternativa para un gran número de enfermos. É un bo exemplo do proceso de transición dos robots clásicos aos neurorrobots que está a producirse no ámbito da robótica de rehabilitación. Unha evolución cara a dispositivos robustos, eficaces e aceptables polo ser humano na que participan activamente os investigadores do CAR.