José Montero Vilela; Aleixandre Cortes i Fabregat; J.David Garrido Jaén; Ignacio Bermejo Bosch^*; Rakel Poveda Puente; Ricard Barberà i Guillem; Mª Francisca Peydro de Moya; Beatriz Mañas Ballester; Paula Martínez Mollar 

Instituto de Biomecánica (IBV)
Universitat Politècnica de València
Camino de Vera s/n. Edificio 9C
46022 Valencia, España
*(Grupo de Tecnología Sanitaria del IBV. CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN) 

Los trastornos del equilibrio, manifestados de diversas maneras (vértigo, mareo, inestabilidad), son muy frecuentes. Los sujetos que presentan este trastorno refieren síntomas muy invalidantes que hacen de estas alteraciones un verdadero problema asistencial.
El Instituto de Biomecánica (IBV) presenta en este artículo un equipo específicamente diseñado para la valoración funcional y la rehabilitación de pacientes que sufren alteraciones del equilibrio, basado en el software eValanz.          
Adecuación de la tecnología, sencillez de uso, fiabilidad, robustez y mantenimiento además del coste han sido aspectos que el IBV ha tenido en consideración durante el desarrollo de la aplicación eValanz System."

INTRODUCCIÓN

Los trastornos del equilibrio, manifestados de diversas maneras (vértigo, mareo, inestabilidad), son muy frecuentes. Se calcula que cerca de un 2% de las consultas de un médico de Atención Primaria son debidas a este trastorno.

Los sujetos que presentan este trastorno refieren síntomas muy invalidantes, por lo que la calidad de vida del paciente se ve seriamente afectada.

Por todo ello, las alteraciones del equilibrio suponen un verdadero problema asistencial.

Para el correcto manejo de estos pacientes es preciso llegar a un diagnóstico lo más preciso posible.

Se calcula que en un 40% de los casos, el origen de su problema responde a alteraciones vestibulares periféricas, el 10 % a una lesión central, el 15 % a un trastorno psiquiátrico, el 25% a otro tipo de problemas como pre-síncope u otros trastornos del equilibrio, y, por último, en el 10 % de los casos no se llega a conocer el diagnóstico exacto.

Para tratar de llegar a un diagnóstico lo más preciso posible, el médico debe realizar una minuciosa entrevista clínica o anamnesis, una completa exploración física del paciente y debe completar su estudio con la realización de una serie de exploraciones complementarias entre las que destacan la Posturografia, también conocida como Estabilografía, Estatoquinesimetría, Estabilometría o Posturología.

VALORACIÓN INSTRUMENTADA DEL EQUILIBRIO: POSTUROGRAFÍA

La Posturografía analiza el control postural del individuo, siendo capaz de cuantificar el estado funcional del equilibrio de un paciente en relación con la población normal. Esta técnica permite evaluar la capacidad del sujeto para integrar los tres sistemas responsables del mantenimiento de la postura (vestibular, visual y propioceptivo), y además, aislar y valorar la contribución relativa de cada uno de ellos, creando para ello situaciones de conflicto sensorial, mediante la eliminación o reducción de la contribución de cada uno de ellos.

No proporciona un diagnóstico etiológico ni la localización anatómica precisa de una lesión, pero pone de relieve la deficiencia y determina la estrategia de compensación del paciente. Permite evaluar la importancia y la gravedad de la repercusión de trastornos del equilibrio en la vida diaria del sujeto. Además, puede orientar el tipo de tratamiento a instaurar y evaluar su eficacia.

Aunque el término Posturografía incluye todas las técnicas de estudio y registro de la postura humana, actualmente se utiliza para referirse a aquellos métodos que, mediante el empleo de plataformas dinamométricas, analizan el comportamiento postural del individuo durante la realización del Test de Organización Sensorial de Romberg. 

El objetivo del Test de Organización Sensorial de Romberg es analizar el comportamiento de los tres componentes principales del mantenimiento de equilibrio (vestibular, visual y somatosensorial) alterando selectivamente las diferentes informaciones sensoriales y posteriormente evaluando la capacidad del paciente de mantener el equilibrio.

Para alterar las informaciones sensoriales, se utilizan estrategias como cerrar los ojos para eliminar la aferencia visual y/o utilizar superficies inestables como una gomaespuma o el movimiento propio de la plataforma para alterar la respuesta somatosensorial propioceptiva.

Hay que tener en cuenta que los sistemas de distorsión somatosensorial, la gomaespuma y la movilidad de la plataforma dinamométrica, alteran fundamentalmente la respuesta eferente, es decir la capacidad del individuo de corregir una determinada postura. Hoy en día es posible, además, distorsionar el componente aferente, es decir, lo que percibe el cerebro mediante la utilización de técnicas de realidad virtual.

Figura 1. Prueba de Romberg con los ojos cerrados y gomaespuma (RGC).

eValanz COMO SISTEMA DE VALORACIÓN INSTRUMENTAL DEL EQUILIBRIO Y TRATAMIENTO DE LA INESTABILIDAD

Es sabido que la información visual contribuye en gran medida al mantenimiento del equilibrio, a la orientación espacial y a la percepción del movimiento propio, y que cambios en el entorno visual pueden provocar alteraciones del equilibrio y caídas en pacientes con patología vestibular.

La información visual debe aportar datos acerca de la estructura tridimensional del entorno, interviniendo factores como la iluminación, la complejidad del entorno y la adaptación al mismo. La estimulación visual puede ser foveal y voluntaria (seguimiento lento) o retiniana y no voluntaria (sistema optocinético). Ambos sistemas discurren por diferentes vías con el único objetivo de estabilizar la mirada.

Los pacientes con trastornos vestibulares suelen referir mareos y vértigo visual en entornos visuales complejos. En la rehabilitación de trastornos vestibulares, la terapia basada en la realidad virtual (VRBT) es una tecnología emergente que puede ser utilizada para proporcionar ejercicios de habituación visual. La realización de ejercicios de habituación utilizando estímulos visuales de provocación ha demostrado ser útil en el proceso de rehabilitación vestibular.

Basado en el conocimiento contrastado de que el feedback y el ejercicio mejoran el aprendizaje motor, la incorporación de tecnología de realidad virtual en programas de rehabilitación supone una oportunidad para la mejoría de los pacientes. Esto es especialmente importante en la rehabilitación del equilibrio, ámbito en el que los trabajos de investigación realizados y las evidencias obtenidas adquieren una mayor relevancia.

Un factor importante se asocia a que los ejercicios resultan sensiblemente más “amenos” para el paciente, lo que favorece la frecuencia y duración de las sesiones de rehabilitación. Los videojuegos se han utilizado  recientemente en diversos ámbitos relacionados con la salud. Una de las principales razones argumentadas ha sido el incremento de la motivación de los pacientes a la hora de seguir el tratamiento.

Otro aspecto a considerar es que el paciente pueda ser autónomo a la hora de realizar los ejercicios. Un programa de ejercicios preestablecido puede ser ejecutado sin que requiera la supervisión de personal clínico, siempre que el estado del paciente lo permita y no exista riesgo de caídas.

No menos importante es la gradación de la dificultad de los ejercicios de rehabilitación. Los ejercicios deben ser diseñados de forma que sea posible ajustar automáticamente los parámetros que determinan la dificultad de los mismos (amplitud de los movimientos, velocidad de los movimientos, sensibilidad de los dispositivos de interacción).

La generación de entornos controlados, que permitan recrear situaciones concretas en el ámbito de la valoración y rehabilitación del equilibrio (VyRE), tiene su mejor aliado en las nuevas tecnologías relacionadas con la realidad virtual. La aplicación de estas tecnologías, además de potenciar, intensificar o incluso acortar algunos de los procesos de rehabilitación, favorece tanto el control de la intensidad de los ejercicios de rehabilitación como los efectos beneficiosos sobre el paciente. Y tanto o incluso más importante es la posibilidad que nos ofrece de evaluar las capacidades funcionales del paciente y su evolución durante el proceso de rehabilitación.

Por estos motivos, el IBV ha trabajado en la puesta a punto de un sistema que, complementando su ampliamente extendida metodología de VyRE, permite aplicar las tecnologías de realidad virtual para potenciar el sistema visual como parte del proceso de rehabilitación del equilibrio.

Figura 2. El sistema desarrollado por el IBV incluye un módulo de rehabilitación mediante realidad virtual con vídeos 3D que simulan entornos y situaciones reales.

Podemos clasificar los requisitos en dos grupos: los relativos a la adecuación de las tecnologías al fin buscado (tecnológicos) y los relativos a sus posibilidades de integración en la práctica clínica (metodológicos y económicos).

Estos son los aspectos tenidos en consideración durante el desarrollo de la aplicación eValanz System:

Adecuación de la tecnología

La plataforma de fuerzas es el dispositivo utilizado en eValanz System para registrar la posición del centro de gravedad (CDG) del sujeto. Esta posición del CDG, idealmente, se mantendría estable mientras el sujeto se encuentra en reposo en posición de bipedestación, aunque en realidad oscila alrededor de este punto de reposo en mayor o menor amplitud dependiendo del control del sujeto sobre su posición de equilibrio.

Figura 3.  La plataforma de fuerzas registra la posición del centro de gravedad (CDG) y es el dispositivo de interacción con el entorno virtual para los ejercicios de rehabilitación.

La posición del CDG puede ser modificada voluntariamente por el sujeto desplazando su centro de masas tanto en el eje antero-posterior como en el eje medio-lateral, pudiendo utilizar la posición de su CDG como un “joystick” conectado al ordenador.

Es precisamente esta posibilidad la que en eValanz System se aprovecha para utilizar la plataforma de fuerzas como dispositivo de interacción con el entorno virtual durante los ejercicios de rehabilitación. Desplazando el centro de gravedad hacia delante, el sujeto puede “avanzar” en el escenario virtual, a mayor o menor velocidad dependiendo de cuánto desplace el CDG respecto a su posición de reposo. Análogamente, el sujeto puede retroceder, girar hacia la derecha o hacia la izquierda desplazando su CDG hacia detrás, hacia la derecha o hacia la izquierda. Además, estas opciones de control no son excluyentes entre sí, sino que se combinan para producir desplazamientos complejos.

El módulo de rehabilitación incluido en la aplicación está basado en la simulación 3D de entornos y situaciones reales, permitiendo ayudar al profesional a la hora de prescribir el tipo de ejercicios más adecuados a las necesidades terapéuticas del paciente, así como evaluar su eficacia.

Figura 4. La información adquirida a través del software eValanz permite  orientar al especialista sobre el tipo de programa de ejercicios personalizados para cada paciente y evaluar su eficacia.

Sencillez de uso

Siguiendo esta premisa, eValanz System ha sido diseñado bajo los estándares de máxima usabilidad y sencillez de manejo.

eValanz es una aplicación fácil de utilizar en la práctica clínica. El hardware y el software son auto-configurables y están perfectamente integrados.

eValanz System puede ser instalado por el propio usuario, e incluye los siguientes elementos:

♦ Licencia de uso del software eValanz.

♦ Plataforma dinamométrica portable de 600 x 370 x 40 mm y un peso aproximado de 7.5 kg.

♦ PC all-in-one (pantalla plana táctil, teclado, touchpad y ratón inalámbricos).

♦ Gafas de Realidad Virtual.

♦ Gomaespuma de 9 cm.

Figura 5. Configuración del sistema de valoración y rehabilitación del equilibrio eValanz System.

Fiabilidad, robustez y mantenimiento

eValanz System requiere de un mantenimiento sencillo y dispone de un soporte técnico adecuado y eficaz.

Coste

eValanz System permite a los usuarios disponer de una herramienta de altas prestaciones a un coste muy contenido.

CONCLUSIONES

Son diversos los escollos que se presentan a la hora de incorporar las nuevas tecnologías al día a día de la práctica clínica, y es precisamente el objetivo de salvar estas barreras lo que ha llevado al IBV a trabajar en la puesta a punto de la aplicación eValanz System.

Por medio de esta nueva aplicación, el IBV  ha tratado de dar respuesta a las necesidades de los profesionales especialistas en la VyRE. Para ello, hemos aprovechado las oportunidades que la tecnología ofrece actualmente, así como el conocimiento generado en este ámbito que durante muchos años el IBV ha acumulado con la inestimable ayuda de los usuarios de nuestra aplicación de valoración del equilibrio NedSVE/IBV.