Estudiantes crean máquina que apoya la rehabilitación de miembros superiores

Estudiantes de la Universidad Nacional de Colombia desarrollaron el prototipo de un exoesqueleto de miembro superior, útil en procesos de rehabilitación médica de pacientes con poca o nula movilidad, que permite generar movimientos programados a través de una interfaz gráfica.

Según explicó Fernando Garnica, estudiante de Ingeniería Mecatrónica de la Universidad Nacional de Colombia (UN), un terapeuta puede atender hasta 20 pacientes al día, lo que le implica un gran esfuerzo físico, por eso el exoesqueleto está diseñado y construido para brindarle asistencia en terapias de rehabilitación.

La máquina tiene tres grados de libertad y permite seis movimientos: flexión y extensión de muñeca; desviación radial y ulnar de muñeca; y pronación y supinación de codo.

En el desarrollo del dispositivo también participaron los estudiantes Jessica Parrado, Nicolás Bustos y Cristian Contreras, de la Facultad de Ingeniería, integrantes del semillero de investigación Protos UN.

El dispositivo está controlado por una interfaz gráfica (también creada por los estudiantes) en la que se puede seleccionar uno de los seis movimientos; por cada selección se abre una ventana en la que se asigna un ángulo objetivo, el número de series y de repeticiones.

Allí se puede seleccionar la cantidad de movimientos necesarios, y cuando estén establecidos, se inicia la terapia. Esta es la primera etapa de este dispositivo, por lo que está destinado para terapias pasivas en personas adultas.

Parrado detalla que las terapias pasivas son aquellas en las que el paciente no aporta movimiento y es el terapeuta quien tiene que hacer el esfuerzo para realizar la actividad: “el objetivo es que el paciente no pierda movilidad, los músculos no se atrofien y mantengan los rangos de movimiento, lo cual requiere mucho trabajo por parte del terapeuta, pero el dispositivo lo asistiría en esta labor”, agregó.

El exoesqueleto está hecho en polímero y se hizo por medio de impresión 3D; tiene piezas de aluminio de bajo peso, una correa para ajustar y una agarradera y se puede usar en ambos brazos.

El proyecto recibió acompañamiento por parte de la doctora Silvia Duarte, terapeuta del Hospital Universitario Nacional, quien dio una guía basada en sus experiencias y las problemáticas de sus pacientes.

Para una adecuada rehabilitación lo ideal es realizar rutinas tres veces al día, todos los días, por lo que en ocasiones el terapeuta no puede acompañar a todos los pacientes.

MAYOR SEGURIDAD

El dispositivo cuenta con tres grados de seguridad: uno electrónico, que es una parada de emergencia; se acciona pulsando un botón si algo no está funcionando de forma adecuada y la máquina se queda sin energía.

Un segundo nivel de seguridad es el mecánico, para el cual se utilizaron tres servomotores con gran capacidad de control que tienen un ángulo máximo, lo que garantiza que el paciente no se va a lesionar por algún movimiento brusco.

Y por último, en la programación cada uno de los movimientos está acotado por cierto valor, por ejemplo para la pronación la máquina permite un movimiento de 0 a 80 grados, ya que este es el movimiento del antebrazo que hace girar la mano de fuera a dentro y poner la palma de la mano hacia abajo o adentro.

Con este primer prototipo también se busca extender estas nuevas tecnologías de manufactura en 3D a otro tipo de terapias físicas y médicas especializadas.