El futuro de la rehabilitación de manos y muñecas son divertidos juegos de arcade

      Cuando uno piensa en realidad virtual (RV) y videojuegos, lo primero que aparece en la mente son las experiencias digitales recreativas. Sin embargo, en los últimos años, hemos visto un creciente interés en las rutinas de entrenamiento impulsadas por auriculares VR. Las aplicaciones, sin embargo, van mucho más allá. A principios de este año, los neurocientíficos detallaron una plataforma que puede ayudar con la detección temprana de la enfermedad de Alzheimer. 

      Los programas terapéuticos basados en la realidad virtual también se están utilizando para ayudar a las personas a sobrellevar el dolor posquirúrgico. Los médicos están implementando programas de capacitación en realidad virtual para una experiencia de enseñanza y aprendizaje más inmersiva. El Dr. Yasir Naseem, experto en lingüística, dijo recientemente a Digital Trends que la gamificación está revolucionando la industria, y eso se extiende hasta la ciencia médica. 

      El último desarrollo de este tipo es cortesía de expertos de la Universidad Carlos III de Madrid, que están trabajando con hospitales de Barcelona y Madrid para ayudar a personas con problemas de movilidad en sus muñecas y manos usando juegos. El equipo, en particular, se basa en el concepto de exergames, que combina el ejercicio con los videojuegos. 

      Universidad Carlos III de Madrid

      Con ese fin, el equipo desarrolló dos juegos inspirados en arcade y un controlador especializado con sensores que pueden medir la fuerza de agarre de un individuo y también analizar el rango completo de movimiento de la mano y la muñeca. Posteriormente, la plataforma conectada puede registrar detalles como la fatiga y los tiempos de reacción, al tiempo que crea un perfil holístico de su fortaleza. 

      Juegos y rehabilitación

      En el léxico médico, nos ocupamos esencialmente de la rehabilitación dirigida a los movimientos de agarre de la mano, pronación-supinación, flexión-extensión y desviación cubital–radial. En comparación con investigaciones anteriores sobre la eficacia de los ejercicios, la nueva plataforma eJamar ayuda a mejorar la fuerza de agarre y, al mismo tiempo, aumenta la rehabilitación de la movilidad de las extremidades en un grado saludable. 

      Según uno de los expertos detrás del proyecto, solo 30 minutos de participación regular han ayudado a mejorar la fuerza de agarre en los pacientes en un 100%, al tiempo que amplían el rango de movimientos de la muñeca. El potencial, sin embargo, es inmenso. 

      El equipo señala que la plataforma eJamar puede ayudar con la curación de lesiones y fracturas en las manos y, en un futuro cercano, también ayudar a los pacientes que enfrentan problemas neurológicos como la enfermedad de Parkinson, la esclerosis múltiple y el accidente cerebrovascular. 

      Ciencias Aplicadas

      Otra gran victoria es que el enfoque puede aliviar drásticamente los problemas logísticos asociados con reservar una cita, viajar y obtener la atención requerida en los centros de salud y hospitales. 

      En pocas palabras, la telerehabilitación de eJamar puede ahorrar costos, tiempo y accesibilidad para todos los interesados en el ecosistema nacional de salud. "Peter Jumper y Andromeda Games son fáciles de usar y no se necesita experiencia previa para disfrutar del juego", dice Oña Simbaña a Digital Trends.

      ¿Cómo funciona la plataforma eJamar?

      El elemento más importante de la plataforma eJamar es el controlador personalizado, que se centra en la fuerza de agarre y la capacidad de un individuo. "El sistema eJamar integra sensores de fuerza, IMU y un sistema de control basado en Arduino para identificar los movimientos de la mano y medir la fuerza del agarre", nos dice Edwin Daniel Oña Simbaña, profesor Asistente del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automatización (CC) de la UC3M del instituto. 

      En el corazón de la plataforma eJamar se encuentra un controlador inalámbrico especializado que aborda el movimiento y la fuerza de la muñeca. El controlador incluye un mango de agarre con ranuras, que se adaptan a la forma de los dedos que sujetan firmemente un objeto, algo así como un agarre manual. 

      Ciencias Aplicadas

      Los actuadores de vibración internos instalados dentro del controlador inalámbrico también brindan retroalimentación háptica a los jugadores correspondiente a la acción en el juego, como impactos o hitos de progreso.. El sensor del sistema de medición inercial (IMU) es capaz de rastrear nueve grados de libertad a lo largo de los tres ejes. 

      También hay un botón pulsador que sirve como comando de activación y desactivación para las experiencias en el juego, y también despierta el controlador del modo de suspensión. Una unidad informática a bordo recoge y registra selectivamente los datos del movimiento de la mano según el juego al que esté conectado. 

      Uno de los elementos más importantes del controlador eJamar es la galga extensométrica, que es capaz de medir la fuerza de agarre hasta 100 kgf. Para una máxima comodidad, hay una perilla incorporada que puede ajustar la posición de la empuñadura, según el tamaño de la mano y los niveles de comodidad únicos de cada persona. 

      Ciencias Aplicadas

      En lo que respecta a los juegos, el primero de ellos es Peter Jumper. El título se desarrolla en un mundo en 3D donde los jugadores navegan por un paisaje urbano mientras evitan obstáculos. En función de las preferencias individuales, se pueden ajustar aspectos como el nivel de dificultad, la respuesta táctil, la velocidad y la duración. Antes de sumergirse en el juego, los límites de agarre se calibran en función de cuánta fuerza puede ejercer una persona sobre el controlador. 

      Al jugar en el modo de compresión de la pinza, los usuarios deben apretar la pinza del controlador para saltar. El segundo juego se llama Andromeda, un juego de disparos espaciales en 2D en el que los jugadores controlan una nave espacial y disparan a los enemigos. y recolecta artículos valiosos mientras lo haces. 

      El objetivo principal de este juego es ayudar a los usuarios a aumentar su agarre y liberar los movimientos de la muñeca. "El objetivo de estas funciones de control del juego es replicar los ejercicios que se realizan comúnmente en las sesiones de rehabilitación de manos y muñecas", dice el artículo de investigación publicado en la revista Applied Sciences. 

      Curiosamente, los requisitos del sistema para ejecutar estos juegos son bastante modestos y funcionan en macOS y Windows.  En cuanto al hardware, necesitará un procesador Intel Core i3-2100, 4 GB de RAM, 1 GB de espacio de almacenamiento y una pantalla con una resolución de 1280 x 720 píxeles.

      Universidad Carlos III de Madrid

      Curiosamente, el mando de eJamar no solo es compatible con los dos juegos antes mencionados, sino también con otros juegos que dependen del motor de desarrollo Unity. Durante las pruebas, los participantes elogiaron toda la experiencia y su ejecución accesible. 

      "Estos tratamientos son particularmente necesarios para los pacientes con afecciones neurológicas que enfrentan desafíos para asistir a centros médicos de rehabilitación", señala el artículo de investigación.

      ¿Por qué los juegos son ideales para la rehabilitación?

      Un elemento crucial de todo el ejercicio son los juegos, y cómo ofrecen una ruta inmersiva y atractiva para la rehabilitación, que a menudo puede ser mental y físicamente agotadora. Parece que el objetivo desde el principio fue hacer que todo el proceso fuera divertido para los participantes, sin comprometer la eficacia terapéutica

      "Uno de los desafíos en el desarrollo de juegos serios para la salud es el compromiso. El uso de un diseño arcade fue beneficioso para promover el compromiso de los pacientes y, por tanto, la adherencia al tratamiento", dijo a Digital Trends Oña Simbaña, profesora Asistente del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automatización (CC) de la UC3M del instituto. 

      Ciencias Aplicadas

      Curiosamente, los dos juegos no son solo una experiencia interactiva y divertida. De hecho, registran todos los datos de movimiento de las extremidades, que posteriormente se importan al perfil de salud electrónico de cada paciente. 

      La idea es fascinante e inmensamente beneficiosa, pero no está exenta de sus propios desafíos. En este caso, involucrar a un profesional de la salud certificado es crucial, a diferencia de su consulta habitual de telesalud con un médico en una videollamada. 

      "A pesar del diseño de nuestros sistemas enfocados a la autoadministración, uno de los retos a los que nos enfrentamos ahora es la asistencia remota, porque es necesario incluir métodos que permitan al terapeuta interactuar con el paciente si es necesario", explica Oña Simbaña. 

      Ciencias Aplicadas

      Pasando al ámbito de la Realidad Virtual, el equipo detrás de la plataforma eJamar espera explotar el estado general, especialmente el precio de venta más bajo de los auriculares VR, para desarrollar herramientas de rehabilitación. El trabajo ya está en progreso, parece.

      Las perspectivas de futuro 

      En el futuro, el equipo quiere confiar en la Realidad Aumentada y en las plataformas de Realidad Virtual para desarrollar su plataforma exergame para la rehabilitación asistida por juegos. 

      "Nuestros planes en curso son el uso de la realidad aumentada para desarrollar ejercicios que permitan la interacción con objetos físicos utilizados en la evaluación funcional motora, cubriendo una amplia gama de pacientes potenciales", dijo Oña Simbaña a Digital Trends. Las ambiciones no son desconocidas. 

      Meta, por ejemplo, ha extendido sus plataformas internas de hardware y software XR a numerosas instituciones académicas y laboratorios de investigación en todo el mundo. En asociación con la Universidad de Iowa, las gafas inteligentes Aria AR del Proyecto se están utilizando para desarrollar tecnología de audífonos con capacidades de conciencia contextual.

      Universidad Carlos III de Madrid

      La gente de la Universidad de Bristol está implementando la plataforma smart glasses para desarrollar un sistema de seguimiento espacial en 3D, mientras que los investigadores de la Universidad Carnegie Mellon están utilizando el Proyecto Aria para desarrollar soluciones de orientación asistida para personas con discapacidad visual. En IIIT Hyderabad, los investigadores están implementando las gafas Aria para construir un sistema de detección de la mirada del conductor.

      "Nuestros planes en curso son el uso de la realidad aumentada para desarrollar ejercicios que permitan la interacción con objetos físicos utilizados en la evaluación funcional motora, cubriendo una amplia gama de pacientes potenciales", dijo Oña Simbaña a Digital Trends. 

      El equipo ahora está enfocado en probar la plataforma eJamar entre personas que viven con afecciones neurológicas o patológicas para expandir la aceptación clínica. También están planeando más ejercicios para abordar las necesidades específicas de las personas que buscan rehabilitación. 

      Hasta ahora, las pruebas se han realizado en entornos clínicos y han arrojado resultados "muy alentadores". Hasta ahora, el sistema ha recibido la aprobación de médicos y proveedores de servicios de salud, y las pruebas entre pacientes han arrojado resultados positivos.