Investigadores de la UMA diseñan exoesqueletos para la rehabilitación de lesiones en manos

 
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Investigadores de la UMA diseñan exoesqueletos para la rehabilitación de lesiones en manos

Publicado 21/11/2016 17:17:27CET

MÁLAGA, 21 Nov. (EUROPA PRESS) -

Un grupo de investigadores de la Universidad de Málaga (UMA) ha publicado recientemente en la revista científica 'Mechanism and Machine Theory' los resultados de su trabajo de investigación, que posibilita el diseño de exoesqueletos personalizados para la recuperación de fracturas, esguinces y en recuperación de cirugías por lesión de tendones en los dedos de la mano, a través del movimiento continuo pasivo.

La principal novedad de su aportación consiste en que cada prototipo, que se diseña de forma virtual, está personalizado y reproduce el propio movimiento de los dedos de la mano del paciente, así como la longitud de su falange.

El objetivo es ayudar a la rehabilitación de los dedos de la mano tras una fractura o una reconstrucción de tendones flectores. Se sabe que cuando se produce este tipo de lesiones está recomendada la rehabilitación temprana con movimiento continuo pasivo para evitar la formación de edemas o adherencias de las cicatrices internas, según han explicado desde la UMA en un comunicado.

Esta rehabilitación debe ser aplicada durante periodos cortos, poco espaciados en el tiempo. En la actualidad estos ejercicios de rehabilitación suelen ser realizados por un profesional una vez que se retira la férula que inmoviliza el dedo, lo que impide iniciar los ejercicios de rehabilitación inmediatamente tras la operación.

En este proceso, el fisioterapeuta dirige el movimiento del dedo, aumentando progresivamente el recorrido del mismo. El problema surge cuando se retrasa el inicio de la rehabilitación o ésta no puede realizarse con la frecuencia requerida. Además, la atención particular de un profesional es costosa e implica numerosos desplazamientos a la unidad correspondiente, lo que puede retraer a los pacientes de realizar dicha rehabilitación.

El dispositivo desarrollado está diseñado para ejercer la función de férula inmovilizadora del dedo y al mismo tiempo aplicar un movimiento pasivo, el cual puede iniciarse en cualquier momento tras la operación según las indicaciones del rehabilitador y todo ello con un bajo coste.

El exoesqueleto está formado por un mecanismo con un grado de libertad, es decir, un solo motor, que reproduce el movimiento del dedo desde la extensión hasta la flexión y viceversa. El rango y frecuencia del movimiento es programado previamente de acuerdo a las indicaciones recibidas por el rehabilitador.

El mecanismo está compuesto por una serie de piezas unidas por medio de articulaciones que les permiten rotar y que hacen que el dedo se mueva de una forma 'natural' y controlada. El conjunto se completa con un control y una pequeña batería que se adhieren al antebrazo del paciente.

FUNCIONAMIENTO SENCILLO

El modo de funcionamiento es sencillo, una vez el paciente tiene fabricado su dispositivo con una impresora 3D, este es montado sobre el dedo envolviéndolo, y haciendo las veces de férula. Mediante una aplicación en un 'smartphone', el paciente puede ejecutar los ejercicios de rehabilitación previamente programados por el médico o el fisioterapeuta, tanto en tiempo de ejecución como en rango de movimiento.

Este dispositivo va dirigido a personas que hayan sufrido la fractura de un dedo o una reconstrucción de los tendones flectores. Es decir, lesiones de los dedos de la mano, exceptuando el pulgar, para las que se recomiende la rehabilitación con movimiento pasivo.
Las principales novedades del dispositivo son su sencillez, bajo coste y el hecho de estar optimizado para ser utilizado para un paciente concreto.

El procedimiento para adaptar el dispositivo a cada paciente, es también novedoso. Para poder reproducir el movimiento de la mano del paciente, se graba un video de la mano que no está dañada, realizando los movimientos normales de flexión y extensión.

Por otro lado, con la radiografía de la mano dañada, se miden las longitudes de las falanges. Todos estos datos se tratan con un algoritmo21volutivo de síntesis de mecanismos desarrollado por este grupo de investigación, obteniendo las medidas exactas del dispositivo que realiza el movimiento previamente grabado.

Otra novedad es que el diseño del mecanismo se ha realizado bajo la filosofía del 'do it yourself' con el objetivo de reducir su coste y facilitar el acceso a todas las personas que lo demanden. Así, ha sido diseñado para poder ser fabricado con una impresora 3D de una sola vez, de forma que cuando termina la impresión, el dispositivo esté en condiciones de ser utilizado, sin tener que realizar una operación de montaje de distintas piezas.

En el mercado hay exoesqueletos para los dedos de la mano pero son mucho más voluminosos y complejos. Disponen de numerosos motores y sensores para poder realizar movimientos, no sólo pasivos, sino también activos, lo que repercute en que su coste sea muy superior.

Esta complejidad, han precisado, es debida a que no han sido diseñados para ayudar a la rehabilitación de los dedos tras una fractura o una reconstrucción de los tendones, sino para la rehabilitación de la mano tras un accidente cardiovascular.

"Nuestro dispositivo está pensado para llevar a cabo el proceso de rehabilitación pasiva de los dedos de la mano de forma rápida, fiable y a bajo coste", han recalcado. Antes de pensar en la comercialización de este trabajo, es necesario llevar a cabo los ensayos clínicos.

Posteriormente, demostrada la validez del sistema, se podría comercializar a través de una empresa especializada en la distribución de dispositivos para rehabilitación, pero siempre respetando el principio de bajo coste para el usuario con el que ha sido concebido.

Actualmente el equipo investigador de la UMA está en la fase inicial de los ensayos clínicos, en contacto con médicos de los equipos de traumatología de dos grandes hospitales de Málaga. La idea es que ellos determinen los pacientes adecuados para este ensayo clínico y el equipo de la UMA suministre los dispositivos personalizados para cada paciente.

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