¿qué hay de nuevo en la aplicación de alta tecnología para la rehabilitación?

Angel Gil Agudo MD, PhDJefe del Servicio de Rehabilitación

Unidad de Biomecánica y Ayudas Técnicas Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo. España

¿Qué hay de nuevo en la aplicación de alta tecnología para la

rehabilitación?

DESARROLLO / KEY POINTS

• Introducción• Tecnologías• Experiencia HNP• Conclusión

DESARROLLO / KEY POINTS

• Introducción• Tecnologías• Experiencia HNP• Conclusión

Introducción Tecnologías Experiencia HNP Conclusión

Rancho Los Amigos Medical Center,

Downey, California 1952

Epidemia de poliomieltis

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Universidad de Viena

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

• Terapia física convencional → limitada eficacia en MBE– Estudios en poblaciones limitadas– Escasez de mediciones objetivas de resultados– Pocos estudios se han realizado para valorar la

eficacia de una terapia y comparativo– Dificultad RCT por el efecto de la recuperación

espontánea

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

• Gato espinal (Barbeau and Rossignol,1987)– Entrenamiento en treadmill con soporte parcial de

peso fue efectivo → cpg• Regeneración axonal exitosa usando

anticuerpos que bloquean los efectos de los productos de la mielina (Schwab and Bartholdi, 1996)– Procedimientos de evaluación funcional

standarizados y monitorizar efectos terapéuticos en proceso RHB

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

DESARROLLO / KEY POINTS

• Introducción• Tecnologías• Experiencia HNP• Conclusión

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

• Robótica

• Realidad virtual

• Brain computer interface

• FES

• Neuromodulación

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

• Robótica

• Realidad virtual

• Brain computer interface

• FES

• Neuromodulación

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

1. Compensar una función perdida para utilizar fuera del entorno hospitalario

2. Rehabilitar una función dentro del entorno hospitalario

Robots para compensación

Robots para Rehabilitación (exoesqueletos)

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Robot para RHB MMSSDispositivo distal Exoesqueletos

MIT Manus Armeo . Hocoma

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

• Norouzi-Gheidari N, Archambault PS, Fung J. Effects of robot assisted therapy on stroke rehabilitation in upper limbs: systematic review and meta-analysis of the literature. J Rehabil Res Dev 2012;49(4):479-96.

• RCT . De 574 estudios, 12 estudios cumplieron criterios

• Cuando la duración de la terapia convencional (TC) es similar a la de la terapia asistida por robot (TR) no diferencias (recuperación motora, AVDs, fuerza)

• Si se asocia TR a TC es más beneficioso que TC sola

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Robot para RHB MMIIDispositivo distal

GAIT TRAINER. Lokomat. Hokoma

Exoesqueleto estático

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

• Nooijen C, et al. Gait quality is improved by locomotor training in individuals with SCI regardless of training approach. J NeuroEng Rehabil 2009;6:36– No encuentra diferencias en la calidad (análisis cinemático de la marcha)

de la marcha tras el tratamiento con cualquiera de los 4 métodos en 51 SCI

• Morawietz, Moffat. Effects of locomotor training after incomplete spinal cord injury: a systematic review. Arch Phys Med Rehabil 2013;94:2297-308.– 8 RCT. No hay clara superioridad de las terapias analizadas.

• Esclarín-Ruz A, et al (HNP) A comparison of robotic walking therapy and conventional walking therapy in individuals with upper versus lower motor neuron lesions. Arch Phys Med Rehabil 2014;95:1023-31.– 88 pacientes. Terapia robótica mejores resultados que convencional

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Exoesqueletos ambulantes

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

• Zeilig, Esquenazzi (J Spinal Cord Med 2012) • 6 pacientes

• Esquenazzi et al. (Am J PMR 2102) 12 SCI

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Ensayo clínico

22 pacientes con ACV

HAL single leg version group =11 / CG=11

Doce sesiones de 20 min

Functional Ambulation Category (FAC)

Grupo HAL mejores resultados

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

• Robótica

• Realidad virtual

• Brain computer interface

• FES

• Neuromodulación

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Realidad virtual (RV) La RV es una simulación de un entorno real generada por ordenador en la que, a través de una interfaz hombre-máquina, se va a permitir al usuario interactuar con ciertos elementos dentro del escenario simulado

Feintuch U, et al. Integrating haptic-tactile feedback into a video-capture-based virtual environment for rehabilitation. Cyberpsychol Behav. 2006;9(2):129-32

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

La RV es uno de los sistemas más innovadores y prometedores, que se prevé

tendrá un impacto considerable en REHABILITACIÓN en los próximos 10 años

Chen CH et al. Psychological benefits of virtual reality for patients in rehabilitation therapy.J Sport Rehabil. 2009 May;18(2):258-68.

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

• Los movimientos son suficientemente similaresViau A et al. J NeuroEng and Rehabil 2004Subramanian S et al. J NeuroEng and Rehabil 2007.

• La rehabilitación mediante RV podría inducir reorganización cortical

Holden MK. CyberPsychology & Behavior 2005Sveistrup H. J NeuroEng and Rehabil 2004Merians AS et al. Neurorehabil Neural Repair 2006.

• Buenos resultados al transferir habilidades adquiridas

Fidopiastis et al. CyberPsychology & Behavior 2006.Kuttuva M et al. CyberPsychology & Behavior 2006.Holden M, Dyar T. Neurology Report 2002

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Sistema IREX

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Ciberglove

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Rutgers Master II

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Asociado a Robótica

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Wii en RHB

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

• Robótica

• Realidad virtual

• Brain computer interface

• FES

• Neuromodulación

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

• Interacción del paciente con el entorno mediante la señal cerebral en lugar de la actividad muscular. Señal electrofisiológica (EEG) para – seleccionar comandos (“si” o

“no”) que controlan un cursor de un monitor

– controlar dispositivo neuroprótesis en MMSS

• Restaurar función motora induciendo plasticidad cerebral dependiente de la actividad mediante el aprendizaje motor.

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Shih JJ, Mayo Clin. Proc. 2012

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

•Ventajas:Señal menos artefactosMás selectivo

•Desventajas:Necesidad de craneotomía y de implante neuroquirúrgicoÁrea restringida de registro

Electrodos implantados. Interfaces invasivas

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

•Ventajas:No precisa cirugía

•Desventajas:Menos selectividad señal

Electrodos superficiales. Interfaces no invasivas

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Rehabilitation Research & Development Service, Department of Veterans Affairs, Providence, Rhode Island 02908, USA.

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Pfurtschuller, Graz (2000, 2003) Rebsamen (2010)

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Sistemas de control de entorno

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

• Robótica

• Realidad virtual

• Brain computer interface

• FES

• Neuromodulación

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Tecnología para restaurar movimientos

– La tecnología más ampliamente investigada y utilizada para restaurar movimientos en LM (Prochazka, 1997; Creasey, 2004)

– Existen productos comerciales para• La mano (Freehand)

• Marcha (ParaStep)

• Foot drop

Estimulación Eléctrica Funcional (FES)

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Free hand system

ParaStep system

Foot drop

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

2014 JSCM

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Estimulación eléctrica + Robots+ Fármacos

Gregoire Courtain

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

• Robótica

• Realidad virtual

• Brain computer interface

• FES

• Neuromodulación

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Estimulación magnética TanscranealTécnica neurofisiológica no invasiva, segura e indolora

Corriente eléctrica que estimula el córtex motor

Estudia vías motoras centrales, plasticidad neuronal y excitabilidad cortical

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Estimulación magnética Tanscraneal (EMT)Mecanismo acción

•Facilitación sináptica•Bloquea liberación de neurotransmisores inhibidores (GABA)

Aplicaciones•Recuperación función motora (ACV, Parkinson)•Trastornos perceptivos y cognitivos•Depresión•Dolor•Alteraciones del lenguaje y disfagia

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Estimulación directa transcraneal (tDCS)Técnica neurofisiológica no invasiva, segura e indolora

Corriente eléctrica contínua

Sencillez de aplicación. Más barata. Portabilidad

DESARROLLO / KEY POINTS

• Introducción• Tecnologías• Experiencia HNP• Conclusión

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

80 pacientes

88 pacientes

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Kinesis

Actuación híbridaFES+Exo

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

EXO H2

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

HybridExo H2+ Suspensión parcial peso

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

BCI + EXO

BCI trigger

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

BCI+FES+RV

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Efecto de la electroestimulación funcional asociada a BC+RV

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

BCI+FES+RV

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Sistema de realidad virtual Toyra

Motivar

Objetivar

Tratar a distancia. TeleRHB

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

5 sensores

Cabeza, tronco, brazo, antebrazo y mano

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Tejidos inteligentes. Integración

DESARROLLO / KEY POINTS

• Introducción• Tecnologías• Experiencia HNP• Conclusión

Introducción Tecnologías Experiencias HNP Conclusión

Avances en neuroplasticidad han permitido la incorporación de nuevas tecnologías en Neurorehabilitación

Están cambiando el paradigma del tratamiento rehabilitador

Nuevas perspectivas en el pronóstico del proceso rehabilitador

Ofrece métricas objetivas para evaluar situación y eficacia de tratamientos

Se trata de un campo multidisciplinario en el que colaboramos tecnólogos y clínicos

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AgradecimientosUnidad de Biomecánica HNP

Ingenieros• Antonio J. del Ama Espinosa (Ph D)• Enrique Pérez Rizo (MsC)• Ana de los Reyes Guzmán (MsC)• Fernando Trincado (MsC)• Elisa Piñuela (MsC)

Personal clínico • Vicente Lozano Berrio (OT)• Iris Dimbwadyo (OT)• Soraya Pérez Nombela (PT)

Ciencias del deporte

• Marta Solís Mozo (MsC)

Agradecimientos

Gracias por su atenciónamgila@sescam.jccm

Gracias / Thank you