Dispositivo de rehabilitación para pacientes con EVC de la Ibero dará servicio en el Hospital General de México

Mié, 1 Mar 2023
En marzo comenzará a probarse clínicamente un simulador inmersivo de realidad virtual desarrollado en el Instituto de Investigación Aplicada y Tecnología (InIAT) de la Universidad Iberoamericana
  • El simulador inmersivo de realidad virtual para la rehabilitación de pacientes con EVC desarrollado en la IBERO comenzará a probarse clínicamente este marzo en el Hospital General. Foto: InIAT.

Los Eventos Vascular Cerebrales (EVC) son la primera causa de discapacidad en adultos a nivel mundial; la razón es que al afectar directamente al cerebro, pueden dejar secuelas que van desde daños en la visión, el equilibrio, el habla y la motricidad, hasta afectaciones en la capacidad de razonamiento.

Para ayudar en la rehabilitación de pacientes con EVC, un equipo del Instituto de Investigación Aplicada y Tecnología (InIAT) de la Universidad Iberoamericana, encabezado por el Dr. Carlos Omar López, desarrolló un simulador inmersivo de realidad virtual y una plataforma robótica en la cual las personas que han perdido la movilidad en la mitad de su cuerpo, pueden realizar su terapia de rehabilitación de una forma más lúdica. 

En el desarrollo de la plataforma robótica Stewart participaron el Dr. Mario Ramírez Neria, del InIAT, y el estudiante de Doctorado en Ciencias de la Ingeniería de nuestra IBERO Rodrigo Ramírez Juárez. Mientras que la programación del dispositivo de realidad virtual corrió a cargo de la Ingeniera Biomédica Isabel Bolívar Tellería, auxiliada por Adrián Benjamín Rodríguez Carpio, estudiante de Ingeniería Biomédica.

El dispositivo incluye unos lentes de realidad virtual en los que las y los pacientes sentirán que navegan en un río y van a bordo de una canoa, para lo cual sostendrán una pala que deberán mover con ambas manos, lo cual les ayudará a reactivar el movimiento en la parte del cuerpo que tienen paralizada. El simulador también incluye una plataforma robótica que recrea los movimientos de una pelota Bobath, utilizada comúnmente en las terapias de rehabilitación.

Durante los últimos dos años, el Dr. Carlos Omar López, académico e investigador de nuestra IBERO y especialista en medicina de rehabilitación, trabajó con un equipo de ingenieras e ingenieros biomédicos, mecánicos y mecatrónicos del InIAT para desarrollar el dispositivo que comenzará a probarse clínicamente con pacientes, a partir de marzo de 2023, en el Hospital General de México.

Aquí puedes mirar cómo funciona:

¿Cuál es la importancia de que este dispositivo llegue al Hospital General?

Tal como mencionamos, los Eventos Vascular Cerebrales (EVC) son altamente discapacitantes (aquí te explicamos por qué). Asimismo, la rehabilitación de las y los pacientes es compleja (en esta nota te decimos la razón) e implica una gran fortaleza física por parte del personal de salud que ayuda a las personas a realizar los ejercicios que les ayudarán a recuperar la movilidad.

Una de las terapias de rehabilitación, consiste en que las y los pacientes se coloquen sobre una pelota Bobath (conocida popularmente como de pilates) e intenten mantener el equilibrio de su cuerpo mientras la o el terapeuta mueve la pelota, además, durante la terapia ocupacional se les pide que realicen movimientos con ambas manos para que la parte del cuerpo con movilidad ayude a la otra área a recuperar la fuerza y agilidad; sin embargo, el Dr. Carlos Omar nos explica que para el personal médico es complicado mover tantas veces a las y los pacientes, que pueden tener un peso de entre 50 y 100 kilogramos, lo que implica un desgaste físico en las y los terapeutas.

“La realidad virtual y la robótica han demostrado que pueden proporcionar esas terapias a mayor intensidad y que además nos dan la ventaja de que las y los pacientes las pueden disfrutar. Siempre les pongo de ejemplo, imagínense que yo soy el terapeuta físico y tengo que mover a una persona de 80, 90 o 100 kilos, ¿cuántas veces la podría mover? ¿cinco veces durante mi sesión o máximo diez?”, menciona el académico. 

Partiendo de esta limitación, el simulador inmersivo de realidad virtual, que lleva dos años desarrollándose en el Instituto de Investigación Aplicada y Tecnología (InIAT) de nuestra IBERO, ayudaría a que las terapias de rehabilitación sean lúdicas y disfrutables para las y los pacientes y faciliten el trabajo de monitoreo del personal de salud encargado de proporcionarlas. 

“La ventaja de los robots es que ellos no se cansan, entonces, sentamos al o la paciente y el dispositivo se va a estar moviendo y ellas y ellos con su propia manita van a estar remando su videojuego en lo que está recibiendo otro estímulo, que es un estímulo visual, un estímulo auditivo; se ha visto que mientras más estímulos sensoriales le demos a nuestro cerebro, más plasticidad hace”, nos dice el Dr. López.

El dispositivo desarrollado en el InIAT ha sido probado entre las y los investigadores que participan en el proyecto y ha demostrado ser seguro; por lo cual, a partir de marzo de 2023 se probará clínicamente con 30 pacientes del Hospital General de México y si los resultados son positivos, el simulador podría ayudar en la rehabilitación de cientos de pacientes en el país.

Al respecto, el Dr. Carlos Omar López menciona que “el estudio piloto está pensado para 30 pacientes, pero sólo 15 van a recibir el tratamiento con el dispositivo de realidad virtual y robótica durante tres meses, un grupo recibirá su terapia como siempre y otro con el simulador inmersivo del InIAT”.

Sin embargo, el Dr. López explica que “uno de los criterios súper importantes en la investigación clínica es no privar a las y los pacientes del tratamiento que sabemos que funciona, entonces, van a recibir su terapia de rehabilitación como la reciben siempre, pero un grupo va a recibir adicionalmente la terapia con el dispositivo desarrollado en la IBERO”.

Con gran emoción, el académico del InIAT, quien durante más de diez años trabajó como investigador en el Hospital General, reconoce que le esperan meses muy pesados porque “no van a llegar los 30 pacientes de golpe, tenemos que darles atención conforme los vayamos recibiendo e ir realizando los estudios hasta que cumplen 36 sesiones de terapia, que nos tomará alrededor de tres meses en cada caso”.

“Es decir, comenzaremos en marzo, pero las pruebas piloto podrían terminarse hasta diciembre, por lo cual, los resultados de la investigación estarían completos en diciembre de 2023 o enero de 2024”, reconoce el Dr. Carlos Omar López. 

¿Cómo surgió el dispositivo de rehabilitación para pacientes con EVC?

“El proyecto surge de una colaboración con el Instituto Nacional de Rehabilitación (INR), en donde trabajan en un modelo de realidad virtual, pero ellos lo utilizan con lesión medular, lo que hacen es utilizar dos palas de kayak para poder remar y que las y los pacientes mejoren el control del tronco, porque en el caso de ese tipo de lesiones, los pacientes no pueden mover las piernas”, menciona el Dr. López.

“La Dra. Ivette Quiñones Urióstegui, quien lleva la parte de análisis biomecánicos nos presentó el proyecto y me di cuenta que podíamos hacer un dispositivo aplicado a EVC, pero debíamos desarrollar otro software y una plataforma que simulara el movimiento de la pelota Bobath porque en el caso de las lesiones de médula, la plataforma no se mueve”, nos comparte el académico, que en ese momento - hace dos años - acababa de llegar a la IBERO como investigador del InIAT, después de haber laborado en hospitales durante toda su carrera profesional.

Para el desarrollo del dispositivo de rehabilitación por EVC, al Dr. López le recomendaron buscar al Dr. Mario Ramírez Neria, quien en el InIAT “se encarga de control automático; o sea, él hace robots, es ingeniero, y cuando le conté del proyecto me dijo que podíamos hacer una plataforma que se movía en varios ejes, pero necesitaban saber cómo eran las terapias y les enseñé que se hacen sobre una pelota bobath y el terapeuta los mueve y se practica el control del equilibrio en el tronco y la movilidad en las extremidades e implica que el terapeuta lo tenga que estar deteniendo y puede ser muy pesado”.

Al respecto, el Dr. Mario Ramírez señala que el área de automatización del InIAT, a la que él pertenece, se encarga de hacer máquinas inteligentes, entre ellas robots, y aunque han trabajado interdisciplinariamente con otras ingenierías como en computación o civil, e incluso con biomédica, haciendo aparatos de rehabilitación, al principio fue complicado comunicarse con el Dr. López porque “hablábamos diferentes idiomas”.

Entre risas, el Dr. Mario y el Dr. Carlos Omar recuerdan que, por ejemplo, en 2021 “mandamos un abstract a un Congreso y entonces yo pongo la parte de mejorar el control motor y Mario dice, es que para nosotros motor es el actuador, lo que actúa, y yo le digo, no, es que motor es el movimiento, y entonces tuvimos que ajustar palabritas para que quedara”.

Las divertidas complicaciones que mencionan los académicos sobre el inicio del proyecto, surgen de que el Dr. Carlos Omar López es médico y había estudiado y trabajado siempre en hospitales, los cuales son descritos por él mismo como lugares muy formales y jerárquicos, en los cuales todas y todos se comunican con un lenguaje muy especializado

Como gran apasionado de la medicina, el Dr. López confiesa que amaba su trabajo como investigador en el Hospital General y para él representó un gran desafío dejar todo lo que conocía; sin embargo, la primera vez que conoció los laboratorios del InIAT descubrió que podían desarrollarse proyectos con el potencial de ayudar a cientos de pacientes; los cuales, muchas veces no pueden llevarse a cabo en los centros de atención médica porque la prioridad es salvar vidas y no hay tantos recursos para la investigación.

Por otro lado, la mayoría de las y los investigadores del Instituto de Investigación Aplicada y Tecnología (InIAT) de nuestra IBERO, son ingenieras e ingenieros y también están habituados a comunicarse bajo sus propios términos especializados.

Respecto del proyecto, el Dr. Mario Ramírez recuerda que “fue complicado porque se tiene la pelota Bobath, sientan al paciente y tienes que ver cómo hace la rutina de la terapia de rehabilitación, entonces vimos en el laboratorio de análisis de movimiento los ángulos necesarios para que la plataforma se moviera, la velocidad que necesitaba y de ahí, escogimos el tamaño, los actuadores y los requerimientos”.

“Tomamos en cuenta el peso de las y los pacientes y la seguridad que debe tener el dispositivo, que es un poco complicada porque ellas y ellos no pueden sostener bien su cuerpo y debíamos buscar que la tecnología fuera amigable con las personas, tanto con las que toman terapia como con quienes la proporcionan”, nos dice el Dr. Ramírez.

“Fue un tema porque podíamos dejar ahí los fierros y decir ‘ya se mueve’, pero el diseño debe facilitar la interacción entre las personas y el dispositivo, para que elijan ‘quiero esta rutina’, ‘quiero que sea de tanto tiempo’ y mandar la información hacia la plataforma y que ésta haga bien su trabajo; por lo cual, lo más complicado fue diseñar el tamaño, la plataforma y también los movimientos que iba a hacer”, amplía el ingeniero del InIAT.

El primer prototipo, que tomó entre 6 y 8 meses desarrollarlo, está hecho de madera y plástico, y el Dr. Mario Ramírez explica que su fabricación se retrasó porque no les llegaban los actuadores que requerían y necesitaban maquinar piezas en un lugar especial. Sobre la plataforma final, el ingeniero menciona que está hecho de aluminio, “que es un material muy noble porque es ligero, no es tan corrosivo y es muy duradero; además, tendrá un arnés de seguridad por si la persona no soporta su propio peso, para que no se caiga”. 

Sobre el desarrollo del software, la Ingeniera Biomédica Isabel Bolívar, quien estuvo a cargo de esta parte del proyecto junto a su equipo, nos dice tuvieron que aprender a “programar en Unity, porque no habíamos trabajado con realidad virtual, entonces fue desde empezar a manejar la plataforma (Unity), desarrollar el simulador y luego enlazarlo con los visores”.

“Como es un trabajo colaborativo con diferentes miembros y especialidades, todas las semanas nos reunimos y tenemos una junta, en la cual todas y todos vamos definiendo la parte del videojuego, cómo va a funcionar, qué obstáculos tendrá y cuántos niveles”, señala la Ing. Isabel.

Para el Dr. Carlos Omar, “el inicio del proyecto fue muy complicado porque es puramente ingenieril, yo aportaba las ideas de lo que necesitaba el dispositivo porque he trabajado con pacientes y pedía que pudiera replicar un movimiento, que obedeciera a determinadas órdenes, pero cómo lo iban a hacer, quién sabe, ellos se las tenían que ingeniar, por eso se llaman ingenieros”, dice entre risas el académico.

“Fuera de broma, me costó mucho trabajo, al inicio me preguntaba ‘qué hago aquí, siento que no estoy aportando nada’, fue muy complicado después de venir de un ambiente hospitalario, que además mi cambio al área académica fue durante la pandemia, el Hospital General estaba a reventar de pacientes, entonces venía de una situación muy pesada porque a todas y todos nos jalaron a revisar datos, estábamos como locos haciendo cosas y cuando me llega esta oportunidad y comienzo aquí, me sentía extraño, fuera de mi elemento”, confiesa el Dr. López

No obstante los retos, el médico e investigador agradece que sus compañeras y compañeros del InIAT lo apoyaran mucho y nos dice entre risas “ya estoy muy emocionado, tuvimos reunión hace poco y les decía, ahora sí ya viene mi parte, ahora sí ya me van a ver trabajar, si pensaban que yo no iba a hacer nada, ahora ya me van a ver trabajar”.

La llegada del Dr. López ha abierto nuevos canales de colaboración entre la comunidad IBERO con otras instituciones; por ejemplo, estudiantes de la especialidad en rehabilitación del Hospital General vienen a la universidad, comparten ideas de proyectos que podrían planearse conjuntamente y a su vez, alumnas y alumnos de Ingeniería Biomédica de nuestra universidad tienen más contacto con centros de atención médica, “ahorita el Hospital Colonia también quiere que sus residentes vengan aquí”, nos comenta el académico.

Y más allá de las complicaciones de comunicación iniciales, las y los investigadores pudieron trabajar conjuntamente para desarrollar una investigación que tiene un gran potencial para ayudar a cientos de pacientes con una enfermedad (EVC), que como hemos señalado, es altamente discapacitante

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Por: Laura Herrera Camarillo / MYMV

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