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El Método Perfetti: Un
Sistema de
Rehabilitación Virtual
Motora Fina para
Pacientes con Daño
Cerebral Adquirido
Crónicos.
Sergio Albiol: Profesor del
Departamento de Informática e
Ingeniería de Sistemas. Universidad
de Zaragoza. España.
Investigación: Rehabilitación Virtual
Motora (RVM).
Software: Sistemas en Rehabilitación
Virtual Vestibular (V2R), Sistema
Active Balance Rehabilitation
(ABAR), …
Actualidad: Investigación en RVM
en pacientes con Daño Cerebral
Adquirido (DCA), Pacientes con la
enfermedad del Parkinson (PD),…
Equipo: Universidad de Zaragoza,
Universidad de las Fuerzas Armadas
(Ecuador), Universidad Politécnica de
Valencia y Hospital San José (Teruel).
Motivo:
1. Inexistencia de estudios en RVM en
pacientes DCA con la técnica de
Perfetti (terapia de entrenamiento
motor sensorial cognitiva).
2. Pacientes DCA (Accidente
Cerebrovascular (ACV)- Traumatismo
Craneoencefálico (TCE)) tienen
desordenes : disfunciones
extremidades superiores, lesiones
brazos-manos, espasticidad…
Índice
1. Antecedentes. Motivación.
2. Estudios previos: sistema V2R.
3. Sistema VPRehab.
1. Antecedentes.
2. Rehabilitación Virtual Motora.
3. Sistema VPRehab.
1. Componentes.
2. Protocolo: Ejercicios de 1/2/3 Grado.
3. Protocolo: Criterios
Inclusión/Exclusión.
4. Validación: Escalas Clínicas.
4. Conclusiones/Ampliaciones
futuras
Impacto del Daño Cerebral Adquirido:
• Incluye Accidentes Cerebro Vasculares, Traumatismos Cráneo
Encefálicos y otras patologías.
• Gran impacto en la población (101 casos por 100.000 habitantes).
• Las alteraciones motoras, cognitivas, emocionales y de
comportamiento pueden extenderse en el tiempo.
• Las alteraciones del equilibrio resultan críticas en las Actividades
de la Vida Diaria (AVD).
1. Antecedentes. Motivación.
Alteración del cerebro funcional causada por diferentes eventos.
Traumatismo craneoencefálico (TCE): caídas, accidentes, etc.
Lesión no traumática: isquemia, hemorragias cerebrales.
Sintomatología:
Déficits sensoriales cognitivos, físicos, emocionales.
Perdida de funcionalidad en las extremidades superiores, lesiones en los brazos
y espasticidad.
Dificultades con las actividades de la vida diaria básicas/instrumentales (AVD)
Después de la Fase Aguda:
Pacientes necesitan recibir terapias basadas en Rehabilitación Motora y/o
Cognitiva para la realización correcta de las AVD.
Daño Cerebral Adquirido:
1. Antecedentes. Motivación.
Rehabilitación motora tradicional está basada en la repetición de movimientos
específicos.
Tradicionalmente se limita la rehabilitación motora a pacientes post-agudos y
agudos (cronicidad < 24 meses1).
Últimos estudios demuestran que es posible continuar la recuperación en
pacientes crónicos.
La integración de nuevas tecnologías en el proceso de rehabilitación motora se
ha demostrado altamente efectiva.
1. Babikian, T. y Asarnow, R.: “Neurocognitive outcomes and recovery after pediatric TBI: meta-analytic review of
the literature". Neuropsychology (2009), vol. 23(2): pags. 283-296.
Daño Cerebral Adquirido:
1. Antecedentes. Motivación.
Sistema IREX del grupo GestureTek. Simulador de movilidad junto con la plataforma Rutgers Mega Ankle.
¹Definición acuñada en el 2002 por el Prof. Daniel Thalmann (EPFL –Switzerland-) y el Prof. Grigore Burdea (Rutgers University –USA-).
1. Antecedentes. Motivación.
Terapia dirigida a ayudar a una
persona a alcanzar el más completo
potencial físico, psicológico, social,
laboral y educacional compatible con
su deficiencia ...
Tecnología interactiva que
proporciona experiencia sensorial
que permite al usuario tener la
sensación de estar inmerso en mayor
o menor grado en entornos virtuales.
Rehabilitación Realidad Virtual
Rehabilitación
Virtual
Virtual rehabilitation is the patient's training based on virtual reality
simulation exercises¹.
Ventajas
1. Antecedentes. Motivación.
Rehabilitación
Virtual
Paciente
Terapeuta
Paciente
&
Terapeuta
Realidad
Virtual
Telecomunicaciones
Un nuevo enfoque en el paradigma
de rehabilitación, mucho más
entretenido y motivador.
Una alternativa más efectiva para
comprobar cómo se realizan los
ejercicios, y, gradualmente, ofrecer
nuevos niveles de dificultad que se
adaptan automáticamente a la
evolución del paciente.
Puede ser accesible a todo
el mundo, y monitorizado desde
cualquier lugar
1. Antecedentes. Motivación.
Gesture Tek, IREX
1. Antecedentes. Motivación.
USC, Skip Rizzo Water filling
1. Antecedentes. Motivación.
Sistemas de Realidad Aumentada
Superposición de imagen virtual en imagen real
2. Estudios previos: Sistema V2R.
Vestibular Virtual Rehabilitation (V2R)
1. Sistema enfocado a la recuperación motora del equilibrio estático y dinámico en
pacientes.
2. Realización de ejercicios terapéuticos en bipedestación y sedestación.
Módulos del sistema V2R
Inicio de
Sesión
Gestión de pacientes y
sesiones Calibración
Juegos Resultados
2. Estudios previos: Sistema V2R.
Pantalla Principal.
• A.- Selección de un paciente.
• B.- Selección del nivel de dificultad.
• C.- Selección/Modificación de los
juegos.
• D.-Visualización de los resultados.
• E.- Comenzar el proceso de RVM.
• F.- Finalización de V2R.
• G.-Visualización de los juegos seleccionados.
2. Estudios previos: Sistema V2R.
Módulo Gestión de pacientes y sesiones
Ejercicios motores: niveles de dificultad.
REHABILITACIÓN VIRTUAL MOTORA – DIFICULTAD BAJA
JUEGO POSICIÓN EJERCICIO MOTOR
Reciclaje
Sedestación
Transferencias de peso medio-laterales
Botín
Sedestación
Transferencias de peso antero-posteriores y
medio-laterales
2. Estudios previos: Sistema V2R.
Módulo Gestión de pacientes y sesiones
Ejercicios motores: niveles de dificultad.
REHABILITACIÓN VIRTUAL MOTORA – DIFICULTAD MEDIA
JUEGO POSICIÓN EJERCICIO MOTOR
Selva
Bipedestación
Transferencias de peso medio-laterales
Cazafrutas
Bipedestación
Levantarse/Sentarse
Bombero
Bipedestación
Transferencias de peso antero-posteriores en tándem
Reciclaje
Bipedestación
Ejercicio Motor Dinámico: Pisar con ambos pies en la WBB
Módulo Juegos
Fase de Interacción. Dificultad baja (sedestación): ejercicios
motores estáticos.
Reciclaje
Transferencias de peso medio-laterales.
Posiciones: izquierda, centro, derecha.
Botín
Transferencias de peso medio-laterales y
antero-posteriores.
Posiciones: izquierda, derecha, arriba, abajo.
2. Estudios previos: Sistema V2R.
Módulo Juegos
Fase de Interacción. Dificultad media (bipedestación): ejercicios
motores estáticos y dinámicos.
Cazafrutas
Flexo-extensión de las extremidades
inferiores.
Posiciones: inferior, superior.
Selva
Transferencias de peso medio-laterales.
Posiciones: aleatorias.
2. Estudios previos: Sistema V2R.
Módulo Juegos
Fase de Interacción. Dificultad media (bipedestación): ejercicios
motores estáticos y dinámicos.
Bombero
Transferencias de peso antero-posteriores.
Posiciones: cuatro posiciones aleatorias.
Reciclaje
Presión monopodal lateral.
Posiciones: izquierda, centro,
derecha.
2. Estudios previos: Sistema V2R.
Procedimiento.
2. Estudios previos: Sistema V2R.
Procedimiento.
2. Estudios previos: Sistema V2R.
23
Módulo Juegos
Fase de Resultados.
Funcionalidades
1. Resultados globales.
2. Información de las tres últimas
sesiones.
3. Información transferencias de
peso medio-laterales,
antero-posteriores,
Presión monopodal lateral.
2. Estudios previos: Sistema V2R.
[1] Penfield W, Rasmussen T (1950) The cerebral cortex of man. New York:
Macmillan.
3. Sistema VPRehab. Antecedentes. El Cerebro.
• Homunculus Cortical (Persona
pequeña)
– Una representación visual del
concepto de “el cuerpo dentro del
cerebro en el Cortex Primario
Motor”.
– El Cortex Primario Motor está
organizado en diferentes áreas
desde los pies hasta los
labios/mandíbula
– El área del brazo y de la mano es
una de las más extensas.
3. Sistema VPRehab. Antecedentes. El Cerebro.
• Rehabilitación Tradicional Motora en Extremidades Superiores
– Terapia del movimiento inducido por restricción.
• Restricción de la extremidad no parética.
• Inconvenientes: movilidad reducida en extremidades inferiores/superiores.
3. Sistema VPRehab. Antecedentes. El Cerebro.
• Rehabilitación Tradicional Motora en Extremidades Superiores
– Tareas repetitivas e intensas en las extremidades superiores.
– Entrenamiento bilateral de los brazos (agarres, flexo/extensiones
del brazo parético).
– Terapia espejo: movimiento del brazo no parético mientras el
paciente mira a un espejo.
– El Método Perfetti
• Terapia de entrenamiento sensorial Cognitiva.
• Enfocada en el reentrenamiento sensorial, enfatizando la percepción de las
posiciones de las articulaciones.
• Inconvenientes.
– Tareas repetitivas y movimientos limitados.
– Inexactitud en los movimientos, monótonos y aburridos.
3. Sistema VPRehab. Antecedentes. Propósito.
• Diseñar Entornos Virtuales enfocados en los diferentes movimientos
que realizan los pacientes DCA Crónicos e incrementar la
recuperación de la extremidad superior parética (movimientos de la
mano y rotación del antebrazo).
• Validar la rehabilitación gruesa/fina en pacientes DCA Crónicos con
el método tradicional de Perfetti.
• Evaluar nuestro novedoso diseño virtual, nuestra herramienta Virtual
Perfetti (VPRehab).
1 3. Sistema VPRehab. Rehabilitación Virtual Motora.
• RVM incorpora nuevos beneficios dentro del proceso de
rehabilitación tradicional.
• RVM incluye una serie de videojuegos personalizados para los
pacientes DCA crónicos, produciendo sesiones de entrenamiento
agradables, y grandes niveles de motivación {1}
• RVM genera incrementos en la rehabilitación motora del equilibrio,
control postural, y control de las extremidades inferiores/superiores.
[1] Albiol-Pérez S, Gil-Gómez JA, Llorens R, Alcañiz M, Font CC. The role of virtual motor rehabilitation: a quantitative analysis
between acute and chronic patients with acquired brain injury. IEEE J Biomed Health Inform. 2014 Jan;18(1):391-8.
3. Sistema VPRehab. Antecedentes. Rehabilitación Virtual Motora.
• RMT+RVM = Sistema VPRehab.
• Combinaremos las técnicas de RMT, el método de Perfetti, junto con
un sistema basado en RVM, para crear un software innovador y
altamente accesible (VPRehab).
• VPRehab es un sistema de bajo coste: una tablet, y un servidor en el
hospital.
3. Sistema VPRehab.
• Sistema VPRehab:
• Una herramienta personalizable diseñada para:
1. Incrementar la recuperación de las extremidades superiores y el
tono muscular en pacientes DCA Crónicos.
2. Reforzar la motivación de los pacientes.
3. Sistema VPRehab.
• Sistema VPRehab:
• Una herramienta personalizable diseñada para:
3. Personalizar las sesiones para cada paciente DCA crónico.
4. Proporcionar retroalimentación visual/auditiva alcanzada durante
las sesiones.
5. Aportar un sistema novedoso para los pacientes para poder
realizar sesiones de rehabilitación desde sus casas.
3. Sistema VPRehab: Componentes.
• Hardware necesario inicialmente en VPRehab:
• Servidor: capacidad de
almacenamiento.
• Tablet personal: Dimensiones
10.1”.
• Computadora personal
(PC)
3. Sistema VPRehab: Componentes.
• Software necesario inicialmente en VPRehab:
– Android™ 4.2, Jelly Bean
– Software system: C# language -Unity 4.x – Game Engine
• Sistema VPRehab: BENEFICIOS
1. Tecnología de bajo coste.
2. Fácil de configurar por los fisioterapeutas y especialistas clínicos.
3. Personalizable.
3. Sistema VPRehab: Procedimiento/Protocolo.
• Las Tareas Cognitivas:
FASE 1. Fase de Exploración Sensorimotora.
1. Grupo de Control: Pacientes DCA crónicos situados enfrente del
tablero de madera en sesiones de rehabilitación tradicional con el
método de Perfetti.
2. Grupo Experimental: Pacientes DCA crónicos situados enfrente
de una Tablet en sesiones con el sistema VPRehab.
3. Sistema VPRehab: Procedimiento/Protocolo.
• Las Tareas Cognitivas:
FASE 1. Fase de Identificación Sensorimotora.
1. Pacientes DCA cierran sus ojos y el fisioterapeuta sitúa la mano
espástica guiando sus dedos con movimientos precisos y
uniformes a lo largo del contorno de la forma seleccionada.
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 1er Grado.
• Ejercicio1. Reconocimiento del contorno de las figuras o letras:
las Tareas Cognitivas:
Ejecución:
1. Fase de exploración: El
paciente con los ojos
abiertos observa una serie
de figuras, prestando
atención a las
características del
contorno.
2. Fase de identificación:
El paciente cierra los ojos
y el fisioterapeuta ejerce
las presas adecuadas
guiando la yema del
paciente.
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 1er Grado.
• Ejercicio2. Reconocimiento de la altura de los objetos: las Tareas
Cognitivas:
Ejecución:
1. Fase de exploración: El
paciente sentado ante el
tablero, observa las
regletas elegidas,
prestando atención a su
altura.
2. Fase de identificación:
El paciente cierra los ojos
y el fisioterapeuta ejerce
las presas adecuadas
guiando la yema del
paciente, el cual deberá
reconocer su altura.
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 1er Grado.
• Ejercicio2. Reconocimiento de la altura de los objetos: las Tareas
Cognitivas:
Ejecución VPRehav:
1. En proceso de implementación
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 1er Grado.
• Ejercicio2. Reconocimiento del espacio: las Tareas Cognitivas:
Ejecución:
1. Fase de exploración: El
paciente sentado ante el
tablero, observa las
regletas elegidas,
prestando atención la
distancia entre ellas.
2. Fase de identificación:
El paciente cierra los ojos
y el fisioterapeuta ejerce
las presas guiando todos
los dedos, hasta situarlos
de forma que el dedo
medio indique a una de
las regletas.
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 1er Grado.
• Ejercicio3. Reconocimiento del espacio: las Tareas Cognitivas:
Ejecución VPRehav:
1. En proceso de implementación
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 2º Grado.
• Ejercicio1. Reconocimiento de la longitud: las Tareas Cognitivas:
Ejecución:
1. Fase de exploración: El
paciente sentado con los
ojos abiertos observa las
regletas y sus longitudes.
2. Fase de identificación:
El paciente cierra los ojos
y el fisioterapeuta coloca
diferentes regletas entre
los pulpejos de los dedos,
asignando a cada una de
ellas un código, que el
paciente deberá
identificar.
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 2º Grado.
• Ejercicio1. Reconocimiento de la longitud: las Tareas Cognitivas:
Ejecución VPRehav:
1. En proceso de implementación
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 2º Grado.
• Ejercicio1. Reconocimiento de la longitud: las Tareas Cognitivas:
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 2º Grado.
• Ejercicio2. Reconocimiento del espacio flexo-extensión y de la
abducción-aducción de la muñeca: las Tareas Cognitivas:
Ejecución:
1. Fase de exploración: El
paciente sentado observa las
trayectorias circulares
dibujadas en la cartulina con
los ojos abiertos.
2. Fase de identificación: El paciente cierra los ojos y
el fisioterapeuta lleva los
cuatro dedos, menos el
pulgar, con un movimiento
uniforme que describa toda
la trayectoria seleccionada,
con códigos cada
trayectoria.
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 2º Grado.
• Ejercicio2. Reconocimiento del espacio flexo-extensión : las
Tareas Cognitivas:
Ejecución VPRehav:
1. En proceso de implementación
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 3er Grado.
• Ejercicio1. Optimización del trazado de trayectorias: las Tareas
Cognitivas:
Ejecución:
1. Fase de exploración: El
paciente sentado con los ojos
abiertos observa la serie de
trayectorias cada una de las
cuales se inicia en el mismo
punto y finaliza en una regleta
de diferente color, el paciente
hace presa sobre una
semiesfera, controlando sus
parámetros de presión.
2. Fase de identificación: El paciente cierra los ojos y el
fisioterapeuta le ayuda a
realizar el mismo ejercicio
motor.
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 3er Grado.
• Ejercicio1. Reconocimiento de la longitud: las Tareas Cognitivas:
Ejecución VPRehav:
1. En proceso de implementación
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 3er Grado.
• Ejercicio2. Optimización del trazado de trayectorias: las Tareas
Cognitivas:
Ejecución:
1. Fase de exploración: El
paciente sentado con los ojos
abiertos observa la serie de
trayectorias cada una de las
cuales se inicia en el mismo
punto pero con diámetro
diferente. Guía su dedo índice o
todos los dedos con un
movimiento uniforme que
complete la trayectoria.
2. Fase de identificación: El paciente cierra los ojos y el
fisioterapeuta le ayuda a
realizar el mismo ejercicio
motor.
3. Sistema VPRehab: Ejercicios 3er Grado.
• Ejercicio2. Optimización de trazado de trayectorias: las Tareas
Cognitivas:
Ejecución VPRehav:
1. En proceso de implementación
CRITERIOS DE INCLUSIÓN:
– Edad ≥18 años y ≤70 años.
– Cronicidad ≥24 meses.
– Comprensión de las indicaciones del sistema VPRehab.
– Resultados obtenidos en la Escala de Espasticidad de Ashworth
(ASS) ˂2.
– Pacientes sin lesiones cognitivas (MEC-Lobo) > 23.
CRITERIOS DE EXCLUSIÓN:
– Pacientes crónicos DCA con lesiones visuales/auditivas.
– Pacientes con negligencia hemiespacial.
– Lesiones traumatológicas no resueltas.
– Rechazo del paciente DCA crónico.
3. Sistema VPRehab: Protocolo.
VALIDACIÓN:
1. Action Research Arm test
– Desarrollado por Lyle1.
– Compuesta por 19 ítems, sub-clasificados en 4 apartados: 1)
Agarre; 2) Sujeción; 3) Pinzamiento; 4) Movimiento grueso.
– Resultado final se obtiene de la suma de los 19 ítems, con un valor
máximo de 57.
– Altos valores indican mayor status a nivel motor de las
extremidades superiores.
1. Lyle RC. A performance test for assessment of upper limb function in physical rehabilitation treatment and research. Int
J Rehabil Res. 1981;4(4):483-92.
3. Sistema VPRehab: Protocolo. Escalas Clínicas
VALIDACIÓN:
1. Action Research Arm test
– Cada ítem es evaluado con una escala de 0 (sin movimiento) a 3
(movimiento normal).
– 0=sin movimiento: el sujeto es incapaz de completar cualquier
movimiento de la mano/brazo en 60 segundos.
– 1=movimiento parcialmente realizado: el sujeto completa
parcialmente la tarea en los 60 segundos.
– 2=movimiento realizado pero con movimientos anormales
(movimientos mano incorrectos, movimientos del brazo
incorrectos, posturas del cuerpo anormales) en 60 segundos.
– 3=el movimiento es realizado correctamente.
3. Sistema VPRehab: Protocolo. Escalas Clínicas
VALIDACIÓN:
1. Action Research Arm test
– Las instrucciones son leídas por
el especialista
– El sujeto puede practicar
repetidamente.
– Ambas extremidades son
evaluadas independientemente.
– La extremidad no parética es
evaluada inicialmente.
– Cada tarea se puede realizar
hasta que el sujeto finaliza la
tarea o se alcanzan los 60 s.
3. Sistema VPRehab: Protocolo. Escalas Clínicas
Posición de los participantes.
1) El sujeto se sienta en una silla
sin reposabrazos; 2) El
especialista sitúa una espuma en
la espalada del paciente; 3) El
tronco del paciente deberá estar
en contacto con el respaldo de la
silla.
VALIDACIÓN:
2. Box and Block test1
– Periodo de prueba de 15s. antes de la validación.
– El paciente debe situar sus manos en ambos lados de la caja.
– El paciente agarra con la mano dominante un bloque y debe
transportarlo al compartimento opuesto, así sucesivamente durante
1 minuto.
– El procedimiento debe repetirse con la mano no dominante.
– Al finalizar el examinador cuenta el número de bloques.
– Si se transportan 2 o más bloques en el mismo instante de tiempo,
se anotará únicamente 1 bloque.
1-Mathiowetz V., Volland G., Kashman N., Weber K. 1985. Adult norms for the Box and Block Test of manual dexterity.
Am J Occup Ther, 39, 386-91.
1. Mathiowetz, V., G. Volland, et al. (1985). "Adult norms for the Box and Block Test of manual dexterity." Am J Occup
Ther 39(3160243): 386-391.
3. Sistema VPRehab: Protocolo. Escalas Clínicas
VALIDACIÓN:
2. Box and Block test
3. Sistema VPRehab: Protocolo. Escalas Clínicas
VALIDACIÓN:
3. Wolf Motor Function test1
1. Wolf SL, Catlin PA, Ellis M, Archer AL, Morgan B, Piacentino A. Assessing Wolf motor function test as outcome
measure for research in patients after stroke. Stroke. 2001 Jul;32(7):1635-9.
3. Sistema VPRehab: Protocolo. Escalas Clínicas
CONCLUSIONES
• VPRehab es un sistema personalizable de bajo coste, que potenciará
los beneficios en el proceso de rehabilitación de pacientes DCA
Crónicos.
• VPRehab es una herramienta accesible y sencilla para los
especialistas clínicos, hospitales y pacientes.
• Los Pacientes DCA Crónicos obtendrán un novel de satisfacción alto,
enriqueciendo las sesiones de rehabilitación tradicionales.
AMPLIACIONES FUTURAS
• Diseño de nuevas funcionalidades en otros niveles de dificultad
relacionados con la técnica de Perfetti.
3. Sistema VPRehab: Conclusiones.
VPRehab – Desarrollo de un Demostrador
Tecnológico en Pacientes con Daño Cerebral
Adquirido.
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