Inventan un guante robótico que ayuda a recuperar los movimientos de la mano

El ictus es la primera causa de discapacidad grave en el adulto, la principal causa de muerte entre las mujeres y la segunda en los varones, según la Organización Mundial de la Salud (OMS) Sobrevivir a un ictus o infarto cerebral implica, en muchas ocasiones, convivir con sus secuelas. La más común es la paralización o la pérdida de movimiento en la mitad superior del cuerpo, especialmente en una de sus extremidades, lo que supone una pérdida considerable en la calidad de vida.

Los avances científicos han permitido el desarrollo de técnicas y dispositivos de rehabilitación para que estos pacientes puedan recuperar el control total de sus manos y brazos. En ello ha trabajado durante los últimos dos años un equipo de investigación de la Universidad Nacional de Singapur (NUS), dando como resultado la creación de un dispositivo inteligente llamado EsoGlove.

Según explica la universidad en un comunicado, a diferencia de los artefactos de rehabilitación robóticos convencionales, está creado con materiales blandos y dispone de sensores para detectar las señales musculares, adaptándose así a los movimientos naturales de la mano, lo que reduce posibles molestias y el riesgo de lesión. El guante es además compacto y portátil, apto tanto para que aquellos usuarios que se recuperan en casa como los que estén hospitalizados puedan llevar a cabo los ejercicios de rehabilitación con mayor facilidad y comodidad.

El profesor de Ingeniería Biomédica Raye Yeow, miembro clave del equipo de investigación especializado en robótica portátil, explica que para recuperar las funciones de la mano, el paciente necesita programas de rehabilitación que implican tareas pautadas y repetitivas, como coger y soltar objetos. Estos ejercicios son a menudo muy intensivos y se limitan al ámbito clínico, bajo el asesoramiento de un terapeuta.

Sin embargo, EsoGlove está diseñado para permitir al paciente realizar los ejercicios en diversos ámbitos, ya sea en un centro de rehabilitación, la habitación de un hospital o incluso en casa. Además, al estar equipado con tecnología capaz de detectar e interpretar señales musculares, puede ser de utilidad en tareas cotidianas, por ejemplo, guiando los dedos para coger una taza.

Cómodo e intuitivo

Hasta ahora, los dispositivos robóticos convencionales para la rehabilitación de la mano se basan en componentes electromecánicos rígidos, pesados e incómodos para los pacientes. "EsoGlove es único, ya que los componentes son blandos y no requiere ajustes mecánicos complicados”, destaca el profesor Yeow. De hecho, el cuerpo principal del guante está hecho de lycra, con unos sensores de caucho de silicona por encima. Además, se adapta al tamaño de la mano con cintas de velcro ajustables. Todos materiales lavables.

El guante está conectado a un sistema de control que modula la presión de aire que dirige a los sensores, de forma que cuando están presurizados por el aire, aplican fuerzas distribuidas por todo el dedo para poder doblarlo, extenderlo o girarlo según el movimiento deseado. Este nuevo método no limita los movimientos naturales del dedo, a diferencia de los dispositivos convencionales, que utilizan conexiones más rígidas.

Otra ventaja es que cada sensor funciona de forma independiente, asistiendo a cada dedo por separado. Asimismo, el sistema de control se puede adaptar a una mesa, para pacientes postrados en cama, así como a una versión de cinturón, para aquellos que se pueden mover y se recuperan en casa.

EsoGlove utiliza un mecanismo de control intuitivo que implica la incorporación de tecnologías de identificación de electromiografía y radiofrecuencia. De esta forma, el guante robótico puede detectar la intención de un paciente de realizar una acción concreta con la mano, como coger un bolígrafo o una taza. Al interpretar el estímulo nervioso hacia el músculo, el guante hace que el usuario mueva los dedos de forma intuitiva para ejecutar una tarea específica, implicando objetos de diferentes formas y tamaños.

El colaborador clínico del equipo, el doctor Lim Jeong Hoon, asegura que con esta “investigación única, podemos desarrollar herramientas terapéuticas que utilicen tecnología robótica segura y portátil”. Como consecuencia, se da a los pacientes la oportunidad de regular y tomar la iniciativa en su propio proceso de rehabilitación, en lugar de ser como hasta ahora meros receptores pasivos de la intervención de los terapeutas.

Por otra parte, la eliminación de materiales ferromagnéticos en estos guantes posibilita su uso en estudios de imagen por resonancia magnética, lo que abre el camino para descubrir los mecanismos de recuperación neuronal que acompañan a los progresos motores con este dispositivo robótico.

Estudios clínicos y comercialización

El profesor Yeow y su equipo planean iniciar los estudios clínicos en el Hospital de la NUS durante el próximo mes de febrero, para validar el rendimiento del dispositivo, conocer las sensaciones de los pacientes y perfeccionar así el diseño en la medida de lo posible. Para ello contarán con la participación de 30 pacientes con algún tipo de lesión cerebrovascular a lo largo de seis meses.

Durante este tiempo, utilizarán el guante cinco días a la semana en sus sesiones de terapia. A lo largo del ensayo se realizará un seguimiento de la actividad cerebral de los pacientes con imágenes por resonancia magnética, para comprobar si existe estimulación de la corteza motora del cerebro durante los ejercicios. Finalmente, el equipo utilizará esta información para mejorar la funcionalidad del dispositivo.

Paralelamente han presentado la patente para EsoGlove, que una filial de la NUS se encargará de comercializar, para ponerlo a disposición tanto de pacientes ingresados como para los que se recuperan en sus casas. Hasta ahora, los dispositivos de rehabilitación existentes cuestan entre 20.000 y 30.000 euros, mientras los asiáticos pretenden reducir el precio de su guante inteligente un 10 por ciento.