Hacer Ejercicios de Tobillo Guiados por Robots en el Hogar Puede Ayudar en Mejorar las Habilidades para Caminar en Niños con Parálisis Cerebral

Un estudio financiado por el Instituto Nacional de la Investigación sobre la Discapacidad, Vida Independiente, y Rehabilitación.

La parálisis cerebral (PC) es la discapacidad relacionada con el movimiento más común en los niños. PC es causada por el daño cerebral temprano en la vida que puede limitar la habilidad del cerebro de controlar los movimientos de los músculos. Aunque los niños con PC pueden caminar con o sin dispositivos de asistencia, pueden desarrollar rigidez o espasmos en sus músculos del tobillo cruzando el tobillo, causando dificultades con la marcha, el equilibrio, o el caminar largas distancias. Una combinación de ejercicios de entrenamiento de estiramiento y fortalecimiento puede ayudar a los niños con PC a mejorar sus habilidades de caminar. Un sistema robótico portátil se pude usar para guiar a los niños a través de un conjunto estandarizado de ejercicios que combinan el estiramiento y fortalecimiento del tobillo usando un diseño motivador de jugar juegos.  En un reciente estudio financiado por NIDILRR, los investigadores compararon la eficacia de este entrenamiento del tobillo guiado por el robot en un entorno de laboratorio en vez de en casa. Querían averiguar si el entrenamiento del tobillo guiado por el robot todavía podría ser beneficioso si se hace en casa en lugar de en un laboratorio.

Los investigadores del Centro de Investigación de la Ingeniería de Rehabilitación sobre las Tecnologías para los Niños con Discapacidades Ortopédicas (en inglés) inscribieron a 41 niños con PC en un estudio para probar dicho sistema. Los niños tenían entre 7 y 18 años de edad, y todos podían caminar con y sin dispositivos de asistencia. Todos los niños participaron en un programa de formación del tobillo de seis semanas guiado por robot centrándose en la articulación del tobillo que fue afectada más severamente. Aproximadamente la mitad de los niños fueron asignados al azar al grupo de entrenamiento basado en el laboratorio, y ellos completaron el programa en el laboratorio de investigación, supervisados por los investigadores. La otra mitad de los niños fueron asignados al grupo de entrenamiento basado en el hogar, y ellos completaron el programa en el hogar con la supervisión de sus padres.

Todos los niños participaron en tres sesiones de entrenamiento de tobillo guiado por robo cada semana por seis semanas. Durante cada sesión, el niño se sentó en una silla cómoda y colocó su pie en la placa del pie del dispositivo robótico con la rodilla extendida. El pie estaba atado al pedal y un apoyo de la pierna apoyó la pierna extendida. El robot estaba conectado a una computadora para que los ejercicios del tobillo pudieran ser incorporados en un juego de computadora pre-programado. Cada sesión empezó con 10 minutos de rotaciones de tobillo realizadas por el robot para estirar los músculos del tobillo. Luego, el niño participó en 20 minutos de juegos de computadora especialmente diseñados. Había varias opciones de juego. Por ejemplo, el niño controló el juego con su pie, flexionando y apuntando el pie contra la resistencia proporcionada por el robot para mover una nave espacial o tocar un piano. La sesión terminó con 10 minutos más de estiramiento del tobillo. Los ajustes del robot fueron ajustados individualmente para cada niño durante la primera sesión en el laboratorio. Para los niños en el programa basado en el hogar, los padres llevaron el robot a casa y lo volvieron a montar después de la primera sesión sin cambiar ningún ajuste. Los padres luego pusieron los datos de rendimiento del robot en un servidor para ser evaluados por los investigadores. Todos los niños en los grupos basados en el hogar y en el laboratorio completaron 18 sesiones de entrenamiento del tobillo durante las seis semanas del estudio.

Para medir la efectividad del entrenamiento de tobillo guiado por robot, los investigadores administraron una serie de pruebas tres veces a todos los niños: antes del programa, inmediatamente después del programa, y en un seguimiento de seis semanas después del programa. Las pruebas midieron hasta qué punto los niños podían flexionar sus pies voluntariamente (rango activo de moción) y hasta qué punto sus pies podían ser flexionados por el robot (rango pasivo de moción). Los niños también completaron pruebas de equilibrio, espasticidad, control de la pierna y pie, y hasta dónde podían caminar durante un período de seis minutos.

Los investigadores encontraron que tanto el entrenamiento robótico del pie basado en el laboratorio y en el hogar dirigieron a mejoras en el movimiento del tobillo: Los niños en ambos grupos tenían un mayor rango de moción y podían caminar más durante un período de 6 minutos después del entrenamiento en comparación con antes del entrenamiento. En el seguimiento de seis-semanas, también mostraron disminuciones en la espasticidad del tobillo. La única diferencia importante entre los grupos fue que algunos beneficios inmediatos del entrenamiento duraron más para los niños que participaron en el laboratorio que para los que usaron el dispositivo en el hogar. En particular, los niños en el grupo basado en el hogar empezaron a revertir algunas de sus ganancias en el rango de moción pasivo y parte de su rigidez del tobillo había regresado en el seguimiento de seis semanas. En comparación, los niños en el programa basado en el laboratorio mantuvieron sus ganancias en el rango de movimiento y la reducción de la rigidez del tobillo y la espasticidad. Los autores notaron que esta pérdida de progreso pudo haber ocurrido debido a que el estiramiento en el programa basado en el laboratorio puede haber sido más rigoroso que en el programa basado en el hogar, ya que el ingeniero supervisando el programa en el laboratorio fue capaz de aumentar los ajustes de estiramiento a medida que la flexibilidad de los niños mejoró.

Los autores notaron que los programas de ejercicio guiado por robots realizados en el hogar pueden ser un buen complemento a la terapia física tradicional para los niños con PC. La interfaz robótica puede estandarizar el programa y agregar elementos similares a los juegos para hacer los ejercicios más agradables. Hacer el programa en el hogar puede permitir que los niños practiquen los ejercicios con frecuencia entre las sesiones de terapia física tradicional para mantener la fuerza y la flexibilidad. La terapia basada en el hogar también puede disminuir el número de sesiones tradicionales necesarias, reduciendo el costo para las familias y acelerando el desarrollo de habilidades funcionales de los niños. Los investigadores de rehabilitación pueden querer probar la eficacia de los ejercicios guiados por robot basados en el hogar para los niños con formas más severas de PC.

Para Obtener Más Información

El Centro de Investigación de Ingeniería de Rehabilitación sobre las Tecnologías para los Niños con Discapacidades Ortopédicas tiene una colección de recursos para los padres y profesionales en http://www.tech4pod.org (en inglés).

            Vea la terapia de tobillo asistida por robot en acción en este vídeo descrito en inglés: http://youtu.be/osRMixEpTjY.

“United Cerebral Palsy” es la principal organización de apoyo y defensa para las personas con PC, sus familias, y los profesionales que las apoyan. Visítelos en http://www.ucp.org (en inglés) y eche un vistazo a sus recursos de salud y bienestar en http://ucp.org/resources/health-and-wellness/ (en inglés).

Para Obtener Más Información Sobre Este Estudio

Chen, K., et al (2016) Entrenamiento del tobillo robótico basado en el hogar contra el entrenamiento basado en el laboratorio para los niños con parálisis cerebral: Un ensayo aleatorio comparativo. Archivos de Medicina Física y Rehabilitación, 97, 1237-1243. Este artículo está disponible en la colección de NARIC bajo el Número de Acceso J74407.