Motor rehabilitation in hemiplegic patients based on enlargement of the afferent field. Application of a protocol

Rehabilitación motora de pacientes hemipléjicos basada en la ampliación del campo aferente. Aplicación de un prototipo

Motor rehabilitation in hemiplegic patients based on enlargement of the afferent field. Application of a protocol

GC Campiglio ^a, JR Mazzeo ^a, ME Boix <sup>b

a</sup> Instituto de Ingeniería Biomédica. Universidad de Buenos Aires.
^b Hospital de Rehabilitación Roca. Buenos Aires.

Palabras Clave

rehabilitación motora, esquema corporal, bipedestación.

Keywords

motor rehabilitation, corporal scheme, bipedestation.

Resumen

Introducción. La función normal de marcha ocurre gracias al proceso a nivel cerebral de un conjunto de datos sensitivos respecto de la posición y el movimiento, que conforman el campo aferente. Éste puede verse disminuido por afecciones de diverso origen que reducen o anulan la sensibilidad.Observaciones clínicas. Exponemos el caso de una paciente con hemiparesia braquiocrural derecha moderada con trastornos de sensibilidad. Fue tratada durante 10 meses con técnicas tradicionales logrando cierta mejora de la funcionalidad después de 4 meses de tratamiento, tras lo cual no se observaron nuevos progresos. Posteriormente aplicamos un tratamiento basado en un dispositivo electrónico desarrollado por nosotros. Buscamos compensar la pérdida sensitiva aplicando estímulos artificiales proporcionales a la presión de pisada. Observamos una rápida recuperación de las funciones de bipedestación y marcha. Discusión. Esta ortesis electrónica permitiría acortar el tratamiento y maximizar sus resultados, generando una participación más activa por parte del paciente.

Abstract

Introduction. Normal walking requires processing of a large set of sensitive data regarding position and movement on the brain level. It is known as afferent field. This may be decreased by conditions which lead to the reduction or absence of sensitivity. Clinical observations. We present the case of a female patient suffering from moderate right braquio-crural hemiparesis with diminished sensitivity. She was treated for ten months with traditional techniques, achieving some increased functionality during the first four months but no further progress afterwards. Then she was included in a rehabilitation program based on the utilization of an electronic device that we developed. We tried to compensate that pathological loss of sensitivity by means of an artificial stimulus which is proportional to the stepping force. Rapid growth was observed on relearning of bipedestation and gait. Discussion. The use of this electronic orthesis would be beneficial to shorten the duration of the treatment and to maximize its final results, promoting more active participation of the patient.

Artículo

INTRODUCCION
Las limitaciones en la marcha y bipedestación son muchas veces resultado del registro incorrecto de la información aferente (posición del miembro inferior, velocidad, etc.) por parte de las estructuras segmentarias espinales o supraespinales. El objetivo de este estudio preliminar, en el que se presenta un caso clínico, ha sido demostrar que es posible compensar la disminución patológica en el campo aferente del individuo hemipléjico por medio de estímulos artificialmente correlacionados con la presión instantánea de pisada. Se ha procurado corregir la postura en bipedestación y mejorar la marcha haciendo uso de la autocorrección, planteando la hipótesis de que ésta se ve facilitada con el uso de recursos electrónicos adecuados. El estudio se realiza en pacientes cuya patología produce disminución o ausencia de sensibilidad en miembros inferiores. Esta disminución altera parámetros espaciotemporales ¹ en las funciones de bipedestación y marcha que se traducen en dificultad para mantener la verticalidad y la simetría ². Se ha investigado cómo suplir el reconocimiento sensitivo del apoyo del miembro inferior afectado a través del reconocimiento basado en estímulos artificiales, sonoros y vibratorios. Se ha desarrollado un prototipo basado en estos supuestos ³.
El dispositivo electrónico desarrollado (fig. 1) mide la presión ejercida al pisar con el miembro afectado y en base a ésta, genera un estímulo sensorial que es aplicado al paciente a través de auriculares y/o vibrador.

Fig. 1.--Fotografía del prototipo desarrollado.

Los sensores de presión fueron ubicados en una plantilla del tipo talonera, que es colocada en el calzado habitual del paciente.
El estímulo auditivo se percibe como una variación en la frecuencia sonora. El sonido se torna más agudo cuanto mayor es la presión de pisada en el miembro afectado. Se ha observado que resulta intuitivamente fácil para el paciente relacionar el tono del sonido con la presión ejercida al pisar.
En el caso de la modalidad vibratoria se ha notado que los cambios graduales resultan difíciles de percibir. Por esta razón se decidió un estímulo del tipo encendido/apagado en función de un umbral de la presión de pisada.
Un módulo de presentación visual muestra por medio de una escala luminosa el nivel instantáneo de la presión de pisada. Esta escala es conformada por diodos emisores de luz (led). Su propósito es servir como monitor para el médico. Este módulo puede ser fácilmente retirado del sistema cuando la supervisión médica no es necesaria.

OBSERVACIONES CLINICAS
Se describe el caso de una mujer de 57 años que a su ingreso presentaba hemiparesia braquiocrural derecha moderada secuela de accidente cerebrovascular (ACV), con trastornos de sensibilidad y sin trastornos neuropsicológicos.
La funcionalidad motora presentada por la paciente al ingreso en la unidad hospitalaria estaba limitada a cambios de decúbito. Fue tratada durante 10 meses con técnicas de rehabilitación tradicionales lográndose mejorar sus respuestas motoras en los primeros 4 meses, con posterior estabilización de la recuperación durante los siguientes 6 meses. En esta etapa se logró sedestación funcional y bipedestación con apoyo sobre el miembro inferior izquierdo (MII), manteniendo el miembro inferior derecho (MID) en semiflexión y rotación interna, a pesar de forzar el apoyo con el uso de una ortesis, la paciente no consiguió integrar la extremidad para lograr una bipedestación con doble apoyo. Tras este período inició un programa de rehabilitación basado en la aplicación de un dispositivo electrónico desarrollado por nosotros.
El funcionamiento de este prototipo se basa en la aplicación de un estímulo sensorial cuya intensidad es proporcional a la descarga del peso sobre el miembro afectado. En la primera etapa de este programa se buscó lograr la recuperación parcial o total de la bipedestación y en la segunda se orientó a la recuperación parcial o total de la función de marcha.
La recuperación de la bipedestación se basó sobre los siguientes supuestos: a) reforzar la imagen corporal en base a la relación apoyo/sonido, b) estimular el autocontrol de la verticalidad y presión ejercidas en base a la relación frecuencia de sonido/presión de apoyo.
Los supuestos para el reaprendizaje de la marcha fueron: a) relacionar sonido con fase de apoyo; b)mensurar el traslado de peso en base a la intensidad del estímulo sonoro, y c) buscar la simetría en los pasos a partir del ritmo de apoyo.
Los objetivos fueron: a) en bipedestación: lograr el apoyo plantígrado bilateral y la simetría, reforzar el reconocimiento corporal e integrar el MID, b) en la marcha: conseguir la transferencia de peso.
El grado de recuperación se valoró de acuerdo a una escala diseñada sobre la base de las etapas usuales en terapia de rehabilitación ⁴. Consta de siete niveles:

1. Cambios de decúbito (Rolado).
2. Sedestación funcional.
3. Bipedestación funcional.
4. Marcha en paralelas.
5. Marcha en espacio interior con asistencia de bastón trípode custodiada.
6. Marcha en espacios interiores con asistencia de bastón trípode corta/lenta ( < 20 m) sin custodia.
7. Marcha prolongada ( > 20 m) en espacios interiores con asistencia de bastón trípode sin custodia.
En la figura 2 se objetiva la evolución presentada por la paciente, que fue medida según la escala antes descrita. Después de aplicar el tratamiento según la técnica referida, puede apreciarse el rápido cambio en la curva de recuperación. Después de 5 meses de permanencia en el programa lograba: marcha prolongada por espacios interiores con bastón trípode (nivel 7).

Fig. 2.--Evolución de un caso de hemiparesia braquiocrural derecha moderada. Durante los primeros 10 meses se aplicó un tratamiento tradicional. En el décimo mes se inició el tratamiento según la técnica presentada en este trabajo.
La seguridad en la marcha se mostró reforzada con el uso del estímulo auditivo. La paciente refería la importancia del mismo para recordar la existencia del MID, permitiéndole entender más claramente las indicaciones que recibía en el gimnasio.

Además del caso presentado, actualmente el estudio se ha ampliado a otros pacientes.
La bipedestación y marcha del hemipléjico se caracteriza por la pérdida de contacto de talón con el suelo ^1,5. Se ha observado que sensores ubicados bajo el talón permiten que el paciente, a través del estímulo sensorial, reconozca el contacto y estime la fuerza ejercida al descargar su peso en la bipedestación o durante la fase de apoyo de la marcha.
El módulo de presentación visual provee una medida objetiva (no calibrada en unidades de medida) que facilita durante el trabajo en gimnasio dar indicaciones al paciente para mejorar su postura; particularmente en casos de asimetría lateral que dificulta la bipedestación. Es también una herramienta que ayuda a la valoración objetiva de los progresos observados durante el tratamiento.

DISCUSION
En terapia de rehabilitación determinados procesos presentan un período inicial de recuperación seguidos de una fase de estabilización con pocas ganancias funcionales ⁶. La recuperación de pacientes hemipléjicos muestra entre los primeros 3 y 6 meses su avance más notable ^7,8.
En el caso referido se observa un cambio favorable muy marcado a partir de la aplicación de la técnica propuesta, que comenzó tras las primeras sesiones y se mantuvo a lo largo del tratamiento hasta que la paciente fue dada de alta. El resto de los pacientes, actualmente en estudio, muestran al igual que en el caso detallado una mejoría en las variables estudiadas desde el inicio del uso del dispositivo.
De lo antedicho podría inferirse que el reconocimiento del tiempo en que se produce el apoyo del pie, así como la intensidad de dicho apoyo son facilitadores de: a) la reeducación muscular; b) la integración del miembro afectado; c) el control postural; d) la bipedestación, y e) la función de marcha.
Para el seguimiento de pacientes con dificultades motoras como secuela de ACV es de importancia estimar si a lo largo del tratamiento se observan aumentos en la presión de pisada. El dispositivo da una presentación visual de la misma.
Desde un punto de vista psicológico sería conveniente destacar la acción beneficiosa que provoca sobre el paciente, la necesidad de establecer una relación interactiva durante el tratamiento. El programa terapéutico mejora su eficacia cuando el paciente está motivado, pues esto prolonga los períodos de atención consciente mejorando la capacidad de aprendizaje. La atención consciente provoca cambios a nivel neuronal que aseguran la permanencia de lo adquirido ⁹, ésta se ve favorecida por el uso del dispositivo que presentamos.
Las sesiones incluyen pruebas con y sin estímulo. Se ha observado que cuando éste es incluido el paciente realiza una mayor descarga sobre el miembro afectado. Su medición objetiva es provista por el módulo de presentación visual.
Este estudio se ha realizado en gimnasio hospitalario exclusivamente. En ese ámbito, el estímulo por auriculares resultó ser el más adecuado porque facilitó al paciente el reconocimiento de pequeñas variaciones en la presión de pisada.
Entendemos que el tratamiento de rehabilitación propuesto resulta beneficioso para lograr mejor funcionalidad en la bipedestación y en la marcha. Una vez lograda esta funcionalidad no sería necesaria la continuidad de su uso. Sin embargo, hemos visto que continuar con su utilización conduce a mayor seguridad y resistencia.
Esta ayuda técnica facilita el trabajo del médico e induce al paciente a una participación más activa.

AGRADECIMIENTOS
Agrademos al Dr. Enrique Segura por sus valiosos aportes teóricos.
Los autores declaran que no existe conflicto de intereses

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Bibliografía

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