RehabWire - Volumen 9, Número 3, abril 2007.

La robótica en la rehabilitación

¿Está el futuro de la rehabilitación en las manos de los robots? ¡Visiten los proyectos de este mes para averiguarlo!

Los concesionarios de NIDRR en posición de vanguardia.

El sistema modelo de lesión cerebral de la Universidad de Pittsburgh (UPBI por sus siglas en inglés), Universidad de Pittsburgh (H133A020502) dirigido por Ross D. Zafonte, DO. Phillip Beatty, Director del Proyecto.
Resumen: El enfoque de la investigación del sistema modelo de lesión cerebral de la Universidad de Pittsurgh trata con la innovación en la tecnología de rehabilitación para personas con lesión cerebral. El proyecto evalúa el impacto de algunas innovaciones en la tecnología de la prestación de servicios, el resultado funcional, y como una intervención terapéutica. Colaboración con el Instituto de Robótica en la Universidad de Carnegie Mellon, permite a los investigadores llevar a cabo un ensayo aleatorio que evalúa la eficacia de la realidad virtual y robótica para personas con lesón cerebral.
Obtenga más información en: www.umc.pitt.edu/tbi/

RRTC sobre la promoción de la integración de la tecnología para los sobrevivientes del ictus: superando barreras sociales, La Corporación de la Investigación del Instituto de Rehabilitación (H133B031127) dirigido por Elliot J. Roth, MD. Thomas Corfman, Director del Proyecto.
Resumen: Este proyecto desarrolla y evalúa una secuencia del entrenamiento en la robótica y dispositivos de asistencia que están diseñados con la idea de promover el funcionamiento eficiente en el trabajo o en casa, y con la intención, además, que forman una base para el desarrollo de tecnologías apropiadas para que las personas con discapacidades tengan fácil acceso a las instalaciones existentes en la comunidad. Otros proyectos en este centro incluyen: el uso de narrativos emocionalmente expresivos para facilitar el hacerle frente y la adaptación después del accidente cerebrovascular, la formación informatizada de secuencias de comandos de conversación que faciliten el acceso a la comunidad y la fuerza de trabajo, y una dirigida por el consumidor, la metodología de evaluación dinámica para la evaluación de la participación en la vida comunitaria y los ambientes de trabajo y las tecnologías para su uso por las personas que han tenido un accidente cerebrovascular.
Obtenga más información en: www.rrtc-stroke.org/

RERC spnre Rehabilitación Robótica y Telemanipulación: Máquinas de Asistencia para la Recuperación del Accidente Cerebrovascular (MARS por sus siglas en inglés), La Corporación de la Investigación del Instituto de Rehabilitación (H133E020724) dirigido por W. Zev Rymer, MD, PhD. Thomas Corfman, Director del Proyecto.
Resumen: MARS-RERC centra su investigación y desarrollo en la restauración de la función hemisférica en sobrevivientes de accidentes cerebrovasculares. Cinco proyectos evalúan los diferentes enfoques que tienen el potencial para mejorar el rendimiento de la extremidad superior, y un proyecto intenta a la restauración de la marcha y la locomoción fluida en las extremidades inferiores.Estos proyectos incluyen: la Guía de ARM, una terapia robótica de capacitación de la fuerza de la extremidad superior en el accidente cerebrovascular hemiparético crónico; restauración Lokimat-Marcha en pacientes con accidente cerebrovascular hemiparético, utilizando entrenamiento en caminadora robótica; Rehabilitación Robótica de la Realidad Aumentada, que está desarrollando un sistema robótico con una interfaz de realidad aumentada para la rehabilitación de reconversión de la función del brazo para las personas con lesión cerebral; la Extensión de l Dedo Asistida por la Robótica, la rehabilitación de la extensión de los dedos en la hemiplejía crónica; y T-WREX, una telerehabilitación a domicilio para mejorar la parte funcional y la recuperación del movimiento del brazo después de un ictus utilizando una ortesis antigravedad y los juegos de video para observar el progreso. Además de estos proyectos, el propósito MARS-RERC es la formación de estudiantes de pregrado de ingeniería, los estudiantes de medicina, residentes médicos, estudiantes deposgrado en ingeniería y la neurociencia, los médicos y sus aliados de la salud, incluyendo terapia física y ocupacional en el área de la robótica de la rehabilitación. La intención general de MARS-RERC es el desarrollo de dispositivos robóticos o máquinas que ayudan al terapeuta en la prestación de tratamientos que se basan en lo racional, intensivos, y de larga duración.
Obtenga más información en: www.smpp.northwestern.edu/MARS/mars.html

La Definición 8373 de la Organización Internacional de Normalización (ISO) define un robot como "un manipuladore reprogramable y controlado automáticamente de usos múltiples y programables en tres o más ejes, que puede ser fijo o móvil para suuso en aplicaciones de automatización industrial."

RERC sobre la Lesión Medular: Manténgase en movimiento: Las tecnologías para mejorar la movilidad y función de las personas con lesión de la médula espinal, El Instituto "Los Amigos" sobre la Investigación y la Educación (LAREI por sus siglas en inglés) (H133E020732) dirigido por Philip Requejo, PhD;Robert Waters, MD. Theresa San Agustin, MD, Director del Proyecto.
Resumen: Este RERC mejora la vida de las personas con lesiones medulares mediante la promoción de su salud, seguridad, independencia y participación activa en las actividades diarias. Las actividades incluyen: (1) observar las tendencias y la evolución de conceptos de productos que representan la orientación futura de las tecnologías en la LME, (2) realizar investigaciones para avanzar el estado del conocimiento, (3) difundir la información a la población, (4) el desarrollo y la prueba de los dispositivos de prototipo que son útiles y eficaces y su transferencia al mercado, (5) la promoción de oportunidades de empleo para personas con lesiones medulares, y (6) el desarrollo de formas de ampliar la capacidad de investigación en el ámbito de la LME. Un apoyo activo del brazo móvil para adultos permite una mayor independencia a las personas con función del brazo limitada. La silla de ruedas que conserva el hombro. un dispositivo de asistencia en el entrenamiento de la marcha robótica, y el equipo adaptivo de ejercicio están específicamente orientados a preservar o mejorar la movilidad en personas con lesiones medulares.
Obtenga más información en: www.larei.org

La rehabilitación del Ictus crónico utilizando un campo de fuerza antigravedad, La Corporación de Investigación del Instituto de Rehabilitación (H133G060169) dirigido por Randall F. Beer, PhD. Thomas Corfman, Director del Proyecto
Resumen: El objetivo principal de este proyecto es desarrollar, implementar y evaluar una nueva terapia de robot mediada para permitir a los sobrevivientes del accidente cerebrovascular a realizar movimientos de extensión mientras que poco a poco se integra el control de postura y el movimiento. Los objetivos específicos de este proyecto son: (1) caracterizar los déficit en el alcanzar como una función de la dirección del movimiento, carga externa, y la orientación del miembro con respecto a la gravedad, (2) investigar los mecanismos posibles subyacentes a los efectos externos de carga en la cinemática de extensión, y (3) demonstrar la eficacia de un robot mediado d eun campo de fuerza "antigravedad" para la rehabilitación a largo plazo en un grupo de sobrevivientes de accidente cerebrovascular con insuficiencia moderada o grave. Treinta sobrevivientes de accidente cerebrovascular crónico, sufriendo del mismo nivel inicial de discapacidad, son asignados a un campo de fuerza o a los protocolos libres de extensión. El grupo en el Campo de Fuerzas entrena sus movimientos en la Máquina de la Rehabilitación del Brazo basado en el Multi-Axial Cartesiano (MACARM por sus siglas en inglés). El MARCAM se utiliza para implementar una tabla elástica virtual que ofrece un apoyo parcial de temas específicos de la extremidad contra la gravedad. El grupo asignado a los protocolos libres practicas sin ayuda a los movimientos del alcance. Ambos grupos se entrenan tres veces por semana durante ocho semanas, con el objetivo de aumentar la medida del alcance. La eficacia terapéutica se determina con base en comparaciones pre y post de los resultados de las medidas previstas por el Objetivo 1 y la medidas clínicas de la función motora, la independencia funcional y la calidad de vida. Los investigadores también evalúan la transferencia de los efectos del entrenamiento a los movimientos sin entrenamiento, condiciones de carga, u orientaciones de las extremidades.

Tenga en cuenta: Estos resúmenes se han modificado. Resúmenes, completas y sin editar, así como cualquier disposición de citas de REHABDATA, están disponibles en naric.com.

Los primeros robots patentados, operados digitalmente, y que podían enseñar fueron utilizados en plantas industriales. Hoy en día, los robots pueden conducir vehículos, entregar suministros médicos en los hospitales, disponer de bombas en zonas de combate, e incluso pasar la aspiradora en su sala mientras que usted está en el trabajo.

En el laboratorio de robótica de la Universidad del Noroeste, uno de los participantes demuestra la Guía de ARM, un dispositivo para probar la eficacia de los diferentes ejercicios de las extremidades superiores para los sobrevivientes de un accidente cerebrovascular.

color photograph of a person using a robotic arm

La literatura actual: Selecciones de REHABDATA

Ivlev, O., Martens, C. (2005) Los robots de rehabilitación FRIEND-I y FRIEND-II con el man. La Tecnología y la Discapacidad, 17(2), 111-123. Número de Acceso de NARIC: J49386.
Resumen: El artículo presenta una visión general de los sistemas de rehabilitación con robóticos semiautónomos, FRIEND-I y FRIEND-II, que se utilizan para apoyar a las personas con problemas de las extremidades en situaciones de la vida diaria, así como en el entorno del trabajo. El hardware de FRIEND-I se describe, consiste en una silla de ruedas eléctrica y un brazo robot, así como características tales como: interfaz de control del habla; facilidad de agarrar por cámara controlada; identificación de objetos, empuñar, y la manipulacióny aplicación de las tareas como "servir la bebida". El recientemente desarrollado FRIEND-II está equipado con un brazo robot ligero que tiene una mano artificial de 5 dedos para las manipulaciones diestras y humanoide de 7 articulaciones cinemáticas. 

Galvez, J., Reinkensmeyer, D. (2005) La robótica para entrenamiento el andar después de una lesión de la médula espinal. Temas de la rehabilitación de la lesión medular, 11(2), 18-33. Número de Acceso de NARIC: J49699. Número del Proyecto: H133E020732.
Resumen: El artículo analiza la investigación sobre las formas de automatizar entrenamiento locomotor a través del uso de la robótica. Los dispositivos de robótica que se han desarrollado para automatizar el apoyo del peso parcial del cuerpo a través del entrenammiento en incluye el entrenador de paso mecanizado, el Lokomat, y el AutoAmbulator. Los estudios clínicos con estos sistemas, los beneficios de los dispositivos robóticos que ayudan sólo cuando es necesario durante el entrenamiento motor, y las direcciones para futuras investigaciones son discutidas.

Patton, J., Dawe, G. (2006) La robótica y la ralidad virtual: Un matrimonio perfecto para la investigación del control motor y la rehabilitación. La tecnología de asistencia, 18(2), 181-195. Número de Acceso de NARIC: J51594.
Resumen: El artículo describe las motivaciones, el progreso y los objetivos futuros para el desarrollo de un dispositivo de última generación que permite a los humanos a visualizar y sentir los objetos sintéticos superpuestos en el mundo físico con el propósito de rehabilitación. La plataforma en desarrollo, la Realidad Virtual Robótica y la Máquina de Operaciones Ópticas (VRROOM por sus siglas en inglés), es un sistema de realidad aumentada combinada con un robot de interfaz háptica. Proporciona una plataforma para explorar cómo el sistema nervioso controla los movimientos, la enseñanza de nuevos movimientos, explorando nuevas estrategias para la formación y la rehabilitación, evaluación y seguimiento de la recuperación funcional, y prueba de las teorías actuales de la rehabilitación. Porque VRROOM es un prototipo, se espera que este en la vanguardia de la determinación de los niveles de calidad necesarios para los ciclos de diseño futuro y la tecnología relacionada.

Huang, G., Peduzzi, P. (2006) Editorial por un invitado: Robótica y la investigación clínica: Colaborando para ampliar la base de pruebas para la rehabilitación. El diario de la investigación de rehabilitación y el desarrollo, 43(5), xiii-xvi. Número de Acceso de NARIC: J51736.
Resumen: El artículo ofrece una visión general de la investigación relacionada con la robótica financiada por el Departamento de Asuntos de los Veteranos (VA por sus siglas en inglés). Un ejemplo muestra cómo la Administración de Veteranos se ha unido su experiencia en ensayos clínicos con los expertos de la neurorehabilitación en un novedoso proyecto que utiliza robots para la rehabilitación del accidente cerebrovascular. Los estudios de VA muesran cómo los esfuerzos de colaboración de investigación clínica están ayudando a construir la evidencia científica para el uso de la robótica en la atención médica y de rehabilitación de los veteranos.

Jaeger, R. (2006) Editorial por un invitado: La investigación sobre la rehabilitación robótica en el Instituto Nacional de Investigaciones sobre Discapacidades y Rehabilitación. El diario de la investigación de rehabilitación y el desarrollo, 43(5), xvii-xx. Número de Acceso de NARIC: J51737.
Resumen: El artículo proporciona una visión general de la investigación relacionada con la robótica financiada por el Instituto Nacional de Investigaciones sobre Discapacidades y Rehabilitación (NIDRR por sus siglas en inglés). Los mecanismos de financiamiento de NIDRR para la rehabiltiación robótica incluyen los Centros de la Investigación de la Ingeniería de Rehabilitación, becas de la Investigación Innovativa de los Negocios Pequeños, y las subvenciones para los proyectos iniciados en ese ámbito.

Weinrich, M. (2006) Editorial por un invitado: El apoyo de los Institutos Nacionales de la Salud a la investigación de la rehabilitación robótica. El diario de la investigación de rehabilitación y el desarrollo, 43(5), xxi-xxii. Número de Acceso de NARIC: J51738.
Resumen: El artículo proporciona una visión general de la Investigación de la Rehabilitación Robótica financiada por los Institutos Nacionales de Salud (NIH por sus siglas en inglés). El apoyo actual de los NIH para la investigación en la rehabilitación robótica incluye el apoyo a la ciencia básica, incluyendo las aplicaciones fundamentales de la ingeniería y las clínicas. Los mecanismos de apoyo van desde becas y premios individuales de desarrollo profesional en la adjudicación de proyectos de investigación hasta becas proporcionadas por el centro.

Carignan, C., Krebs, H. (2006) Robótica de Telerehabilitación: ¿Luces brillantes, gran futuro? El diario de la investigación y el desarrollo, 43(5), 695-710. Número de Acceso de NARIC: J51746.
Resumen: El artículo examina el futuro del uso de la tecnología robótica para proporcionar servicios de rehabilitación a través de la Internet. Las tendencias actuales en los sistemas de telerehabilitación son revisadas, los retos técnicos que aun enfrentan los investigadores se describen, y algunos resultados prometedores se presentan para un sistema bilateral nuevo en el que ambos el paciente y el terapeuta utilizan robots para interactuar entre sí a través de la Internet. La orientación futura y las perspectivas comerciales para los robots de rehabilitación durante los próximos 15 años se discuten.

Mayhew, D., Bachrach, B. (2005) El Desarrollo de la MACARM - Un novedoso robot de cable para la neurorehabilitación del miembro superior. Número de Acceso de NARIC: O16452. Número del Proyecto: H133G030204.
Resumen: El artículo describe el desarrollo de la Máquina multi-eje cartesiana de la rehabilitación del brazo (MACARM por sus siglas en inglés), un nuevo robot de cable para la rehabilitación de los miembros superiores. El prototipo se compone de una serie de 8 módulos activos montados en las esquinas de una estructura de soportes cúbicos que cuenta con 6 grados de control libre y la libertad de un efector final situado centralmente. Los módulos activos generan fuerzas que interactúan con el efector final a través de cables, que producen fuerzas que interactúan con el usuario. Prueba de la MACARM con sujetos humanos se completará en 2006. Texto presentado en la 9ª Conferencia Internacional IEEE sobre la Rehabilitación Robótica de junio 28 hasta julio 1, 2005, Chicago, IL, EEUU. Este documento está disponible en naric.com.

Kulyukin, V., Gharpure, C. (2006) Un asistente robótico de compras para los ciegos. Actas de la 29ª Conferencia Anual de RESNA. Número de Acceso de NARIC: O16708.
Resumen: El artículo describe el desarrollo del RoboCart, un asistente robótico de compras para los ciegos y presenta un pequeño conjunto de experimentos iniciales con RoboCart en el Bazar de Lee, un spuermercado en Logan, Utah. Este documento fue presentado en la conferencia anual de 2006 de la Sociedad de América del Norte de la Ingeniería de Rehabilitación y Ayudas Técnicas (RESNA) y está disponible en CD-ROM.

La Colaboración Cochrane incluye alguna información sobre la robótica como una intervención de asistencia médica. Hay una Revisión de Protocolo Cochrane: la formación asistida por aparatos electromecánicos para caminar después del accidente cerebrovascular [2006]/ Además, hay dos "otros análisis", 90 Ensayos Clínicos, 1 Estudio de Método, 19 Evaluaciones de la Tecnología, y 15 Evaluaciones Económicas. Estos artículos se pueden ver en www.thecochranelibrary.org. Estos comentarios, además de los ensayos clínicos, evaluaciones económicas, evaluaciones de la tecnología, y los estudios de métodos, visiten www.thecochranelibrary.org para revisar estos recursos.

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