Un programa de rehabilitación de entrenamiento en cinta de correr asistido por peso corporal asistido por exoesqueleto con realidad virtual no inmersiva para pacientes con accidente cerebrovascular

Todavía no se ha estudiado la eficacia de combinar el entrenamiento en cinta de correr asistido por exoesqueleto y soportado por el peso corporal con la realidad virtual basada en juegos con capacidad de doble tarea en sobrevivientes de accidentes cerebrovasculares. Por lo tanto, este programa de rehabilitación tiene como objetivo investigar las posibles funciones y ventajas de esta combinación para mejorar la capacidad de caminar durante la recuperación del accidente cerebrovascular.

El accidente cerebrovascular es un evento cerebrovascular que afecta significativamente la movilidad e independencia de los pacientes. Restaurar los patrones de marcha es un objetivo fundamental de la rehabilitación de accidentes cerebrovasculares, y las terapias basadas en la tecnología han mostrado resultados prometedores. La terapia de exoesqueleto de las extremidades inferiores, el entrenamiento en cinta de correr con soporte de peso corporal (BWSTT) y el entrenamiento de realidad virtual (VR) basado en juegos son enfoques innovadores que han mejorado la fuerza muscular, el equilibrio y la capacidad de caminar en pacientes con accidente cerebrovascular. La integración de estas terapias en un programa de rehabilitación integral puede mejorar la recuperación motora y los resultados funcionales de los sobrevivientes de accidentes cerebrovasculares. Este estudio investiga las ventajas potenciales de combinar el BWSTT asistido por exoesqueleto con la RV basada en juegos para mejorar la capacidad de doble tarea durante la recuperación del ictus. La Escala de Equilibrio de Berg (BBS) demostró una mejoría significativa después del entrenamiento (p = 0,03), pero no se observaron diferencias estadísticas en el Timed Up-and-Go Test (TUG, p = 0,15) y la Medida de Independencia Funcional (FIM, p = 0,38). En resumen, este tratamiento ha provocado mejoras en el equilibrio del paciente. El uso de dispositivos tecnológicos avanzados en este protocolo de rehabilitación durante la fase aguda después de un accidente cerebrovascular es prometedor y justifica una mayor investigación a través de un ensayo controlado aleatorio.

En 2020, las tasas aproximadas de accidente cerebrovascular en China continental fueron las siguientes: una tasa de prevalencia del 2,6 %, una tasa de incidencia de 505,2 por cada 100 000 personas al año y una tasa de mortalidad de 343,4 por cada 1 00 000 personas al año¹. Esta condición debilitante causa discapacidad funcional, deterioro motor y dependencia en el 70-80% de los pacientes². Dado que caminar es un componente esencial del movimiento humano, desempeña un papel crucial en la transferencia independiente, el bienestar fisiológico y^{la actividad física} en general. Por lo tanto, restaurar los patrones de marcha en pacientes con accidente cerebrovascular es un objetivo crítico de la rehabilitación, ya que garantiza una mayor independencia. Si bien los métodos tradicionales han facilitado la capacidad de caminar después de un accidente cerebrovascular, la terapia basada en la tecnología ha logrado avances significativos en la recuperación del accidente cerebrovascular en los últimos años, creando modelos de entrenamiento más intensivos². Además, los avances tecnológicos en la rehabilitación de accidentes cerebrovasculares pueden motivar y promover aún más la recuperación de los sobrevivientes de accidentes cerebrovasculares.

La terapia con exoesqueleto de extremidades inferiores (EXO) es un enfoque prometedor e innovador para ayudar a los pacientes que no pueden caminar debido a déficits motores en las extremidades inferiores³. Esta terapia ofrece un programa de entrenamiento de alta dosis e intensidad, lo que permite una movilización más temprana de una manera más segura. Estudios recientes han demostrado los beneficios potenciales de esta terapia para los pacientes con accidente cerebrovascular, incluidas las mejoras en la fuerza muscular, el equilibrio y^{la capacidad para} caminar. Otros estudios que comparan individuos con lesión de la médula espinal indican que tanto el entrenamiento locomotor del exoesqueleto como el entrenamiento basado en la actividad mejoran significativamente los índices cardiovasculares, con el entrenamiento locomotor del exoesqueleto mostrando una mayor eficacia para mejorar las respuestas cardíacas al estrés ortostático y reducir^{la frecuencia cardíaca} de pie.

El sistema de entrenamiento de la marcha asistido por robot utilizado en este estudio está diseñado para ayudar a los pacientes con la rehabilitación de la marcha. Este dispositivo robótico de exoesqueleto, equipado con motores computarizados en las articulaciones de la cadera y la rodilla, permite a los pacientes participar en la marcha pasiva o asistida activamente, siguiendo diferentes patrones de marcha programados. El sistema incluye un marco robótico que apoya las extremidades inferiores del paciente mientras proporciona asistencia controlada y resistencia durante la marcha. Los mecanismos de retroalimentación están integrados en el sistema para guiar los movimientos del paciente y proporcionar datos en tiempo real a los médicos, mejorando el proceso de aprendizaje motor.

El entrenamiento en cinta de correr con soporte de peso corporal (BWSTT) es un sistema de entrenamiento de marcha asistida que combina un arnés para soportar parcialmente el peso corporal del paciente y una cinta de correr motorizada para facilitar el movimiento⁶. El sistema de soporte de peso empleado en este estudio utiliza una combinación de eslingas y marcos; El sistema redistribuye una parte del peso corporal del paciente al dispositivo, aligerando eficazmente la carga de peso durante el entrenamiento. Este sistema de soporte de peso ajustable alienta a los pacientes con accidente cerebrovascular con dependencia o patrones de marcha anormales a lograr una mayor calidad de marcha. El paciente puede lograr un mejor control de autoayuda de la extremidad afectada al reducir la carga de peso en la extremidad inferior en el lado hemipléjico. Además, el arnés proporciona un medio seguro para prevenir caídas durante la movilización temprana e intensiva. BWSTT ha demostrado un notable potencial en la promoción de las habilidades de equilibrio, la velocidad de la marcha y la resistencia al caminar en una amplia gama de niveles funcionales de marcha en pacientes con accidente cerebrovascular⁷.

Los sistemas de entrenamiento de Realidad Virtual (RV) basados en juegos permiten a los pacientes con ictus interactuar con objetos y eventos en un entorno realista a través de aplicaciones informáticas recreativas ^6,8. El sistema de realidad virtual utilizado en este estudio no se basa en auriculares de realidad virtual, sino que proporciona una experiencia básica de realidad virtual mediante el uso de sensores en el exoesqueleto para transmitir los movimientos del paciente a un entorno de juego virtual que se muestra en una pantalla, simulando un escenario de realidad virtual interactivo. Este sistema de entrenamiento, que es más atractivo e inspirador, aumenta la preferencia y la adherencia entre los supervivientes de accidentes cerebrovasculares, lo que puede conducir a beneficios más significativos en comparación con el entrenamiento físico convencional durante todo el proceso de recuperación, que requiere mucho tiempo. Además, la rehabilitación de RV como intervención sustitutiva ha demostrado resultados prometedores en la mejora de la marcha, el equilibrio, la capacidad cognitiva y las actividades de la vida diaria al proporcionar entrenamiento de doble tarea⁸. El estudio actual demostró que la realidad virtual, cuando se utiliza como complemento del entrenamiento locomotor asistido por robot, mejora tanto el equilibrio como la marcha en pacientes^{con accidente cerebrovascular} crónico, lo que destaca su potencial para impulsar ganancias funcionales en individuos ambulatorios con accidente cerebrovascular. Además, otras investigaciones han indicado que la rehabilitación asistida por robot, particularmente cuando se integra con la realidad virtual, puede mejorar la recuperación cognitiva y el bienestar psicológico en personas con accidente cerebrovascular crónico¹⁰.

Los dispositivos terapéuticos mencionados anteriormente se pueden combinar de manera efectiva para crear un programa de rehabilitación distinto adaptado a las necesidades de cada paciente. El BWSTT asistido por RV, como combinación, parece factible y prometedor. Las investigaciones sugieren que puede reducir la inclinación pélvica y puede superar el entrenamiento tradicional de la marcha, especialmente con una intervención modesta, ayudando a los pacientes hemiparéticos tempranos¹¹. Comparativamente, ha habido una exploración mínima del uso de exoesqueletos integrados en VR para la rehabilitación de las extremidades inferiores en contraste con la rehabilitación de las extremidades superiores¹². Mirelman et al. demostraron la eficacia de combinar exoesqueletos con realidad virtual y videojuegos para la rehabilitación del tobillo y el pie, lo que resultó en una mayor velocidad al caminar, un mejor control motor parético del tobillo, un mayor momento de flexión plantar máxima y una mayor generación de energía del tobillo¹³.

La combinación de un exoesqueleto con BWSTT y VR proporciona un enfoque integral para la rehabilitación del ictus (véase la Figura 1). Esta terapia integrada combina los beneficios del entrenamiento de la marcha asistido por exoesqueleto, la tecnología de realidad virtual no inmersiva y el soporte de peso ajustable proporcionado por una cinta de correr. Este enfoque tiene el potencial de mejorar la recuperación motora, el equilibrio y los resultados funcionales generales de los pacientes con accidente cerebrovascular⁶. Si bien los protocolos de rehabilitación que utilizan estas tecnologías se han explorado en varios estudios de investigación, rara vez se ha estudiado la eficacia de combinar la BWSTT asistida por exoesqueleto con la realidad virtual basada en juegos en la capacidad de doble tarea en sobrevivientes de accidente cerebrovascular. Por lo tanto, este programa de rehabilitación tiene como objetivo investigar las posibles funciones y ventajas de esta combinación para mejorar la capacidad de caminar durante la recuperación del accidente cerebrovascular.

Esta investigación fue una serie retrospectiva de casos de pacientes hospitalizados reclutados después de un accidente cerebrovascular en el Peking Union Medical College Hospital. Este programa de rehabilitación fue aprobado por la Junta de Revisión Institucional del Hospital Universitario Médico de la Unión de Pekín. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de todos los pacientes antes de participar. Los detalles del equipo y software utilizado en este estudio se enumeran en la Tabla de Materiales.

1. Reclutamiento de participantes

1. Inscribir a los pacientes en el estudio siguiendo un riguroso proceso de selección basado en criterios de inclusión específicos. Organizar los datos básicos de los pacientes (ver Tabla 1). Estos criterios son los siguientes:
   1. Edad: 20-65 años.
   2. Estabilidad médica confirmada por un médico rehabilitador después de un accidente cerebrovascular (isquémico/hemorrágico).
   3. Una puntuación de la Escala de Ashworth Modificada (MAS) de ≤2 (espasticidad muscular mínima)².
   4. Capacidad para caminar 10 m con o sin un dispositivo de asistencia para completar evaluaciones, incluida la Escala de Equilibrio de Berg (BBS), la Prueba Temporizada de Avance (TUG) y la Medida de Independencia Funcional (FIM)⁶.
2. Excluir a los pacientes con las siguientes afecciones:
   1. Restricción en el rango de movimiento (ROM) de las articulaciones de la cadera o la rodilla.
   2. Presencia de trombosis venosa profunda (TVP).
   3. Mini-Examen del Estado Mental (MMSE) puntaje¹⁰ de menos de 27 (deterioro cognitivo).
   4. Peso corporal superior a 150 kg.
   5. Altura superior a 200 cm.
3. Vuelva a evaluar a los pacientes antes de cada sesión de tratamiento. Finalice la prueba si se presenta alguno de los siguientes síntomas:
   1. Alteración de la conciencia: confusión repentina, desorientación o pérdida del conocimiento.
   2. Dificultades respiratorias: Respiración rápida, falta de aliento u otra dificultad respiratoria.
   3. Frecuencia cardíaca anormal: frecuencia cardíaca inusualmente alta o baja, palpitaciones o latidos cardíacos irregulares.
   4. Presión arterial anormal: Aumento o disminución significativa de la presión arterial, acompañada de mareos o desmayos.
   5. Obstrucción de las vías respiratorias: tos, asfixia o dificultad repentina para respirar.
   6. Dolor o malestar: Dolor intenso, malestar o sensaciones inusuales.

2. Medición

NOTA: Estas medidas son esenciales para ajustar y personalizar correctamente el exoesqueleto, asegurando que proporcione un soporte óptimo. Si bien el proceso general es similar al de otros dispositivos de la misma categoría, detalles como el funcionamiento del software, los botones de control y la sujeción de la correa pueden variar según el equipo específico.

1. Tome medidas mientras el paciente está sentado.
   1. Mida el ancho de la pelvis con una cinta flexible (ASIS a ASIS).
   2. Mida la longitud de la parte superior de la pierna (trocánter mayor a cóndilo femoral lateral).
   3. Mida la longitud de la parte inferior de la pierna (maléolo lateral a cóndilo femoral lateral).
2. Ajuste el dispositivo de exoesqueleto en función de los datos recopilados.
   NOTA: Estos ajustes son cruciales para adaptar el exoesqueleto a la anatomía de cada paciente. El ajuste y la alineación adecuados permiten que el dispositivo apoye y mejore eficazmente la movilidad y la rehabilitación.
   1. Ajuste el ancho usando el mango giratorio (ver Figura 2A) aumentándolo 2-3 cm más allá del ancho pélvico.
   2. Tire del interruptor de ranura en el brazo robótico de la pierna superior (Figura 2B), ajuste la longitud en función de las medidas y vuelva a empujar el interruptor. Apriete el interruptor giratorio para asegurar el brazo. Alinee la articulación de la rodilla con el motor del dispositivo para un movimiento suave y sincronizado.
   3. Ajuste el brazo robótico de la parte inferior de la pierna siguiendo el procedimiento descrito en el paso 2.2.2.
3. Asegúrese de que la fuente de alimentación esté enchufada después de ajustar el dispositivo para que se adapte a la ergonomía del paciente. Ayude al paciente a usar el dispositivo.

3. Ponerse el sistema de soporte de peso

1. Gire las dos manijas en sentido contrario a las agujas del reloj (véase la figura 2C) para aflojarlas, luego tire del exoesqueleto hacia afuera (véase la figura 2D) para despejar la pista de la cinta y crear espacio para el paciente.
2. Guíe al paciente hacia la pista.
   1. Para pacientes que caminan: Guíalos desde la rampa trasera hasta la delantera.
   2. Para los pacientes que no caminan: Ayúdelos a entrar con una silla de ruedas y colóquelos en la parte delantera.
3. Baje el arnés (vea la Figura 2E) del sistema de suspensión usando el control remoto (vea la Figura 2F). Ajuste el arnés para que quede al ras o ligeramente por debajo del torso del paciente, asegurando un ajuste adecuado.
4. Desatar el arnés para facilitar el vendaje del paciente.
   NOTA: Siguiendo estos pasos, ajuste el arnés según sea necesario para facilitar el proceso de vendaje para el paciente, ya sea que esté de pie o en silla de ruedas.
   1. Paciente de pie: Aplique el arnés desabrochado al torso del paciente desde atrás. Asegure las correas cómodamente alrededor del torso. Coloque las correas de las piernas alrededor de los muslos y asegúrelas firmemente.
   2. Paciente en silla de ruedas: Levante el torso del paciente del respaldo. Enhebre el arnés desabrochado alrededor del torso desde atrás y asegure las correas cómodamente. Coloque las correas de las piernas alrededor de los muslos y asegúrelas firmemente para un ajuste cómodo.
5. Eleve el sistema de soporte de peso para que el paciente esté de pie. Deténgase cuando el arnés proporcione una ligera sensación de apriete. Ajuste la reducción de peso con el control remoto y controle los datos de pérdida de peso en la unidad (consulte la figura 2G). Eleve ligeramente el cuerpo del paciente para reducir peso y evitar que los pies cuelguen.
   NOTA: Realice la elevación y el descenso repetidos en cualquier momento durante los pasos subsiguientes según sea necesario para la comodidad del paciente y el espacio libre del pie sin reducir excesivamente el peso del paciente.
   1. Paciente de pie: Utilice el control remoto para ajustar gradualmente la reducción de peso en función de la condición del paciente.
   2. Paciente en silla de ruedas: Levante con cuidado al paciente de la silla de ruedas y elévelo a una posición de pie utilizando el sistema de suspensión ascendente. Retire la silla de ruedas de la pista y ajuste la reducción de peso del paciente con el mando a distancia.

4. Ponerse el exoesqueleto

NOTA: Siguiendo estos pasos, el exoesqueleto se puede usar correctamente, proporcionando el apoyo y la estabilidad necesarios para el paciente durante la rehabilitación o el ejercicio.

1. Restablezca el exoesqueleto abierto hacia adentro y gire ambas manijas en el sentido de las agujas del reloj para activar el dispositivo de inmovilización.
2. Presione hacia abajo el exoesqueleto plegado y suspendido para pasar de una posición sentada a una posición de pie (ver Figura 2H).
3. Indique al paciente que se recueste contra el torso del exoesqueleto y coloque las correas de anclaje torácico.
4. Ajuste la altura del dispositivo para alinear el eje del motor del brazo con las articulaciones de la cadera y la rodilla del paciente.
5. Aprieta los cinturones a un nivel cómodo. Sujete firmemente las correas del muslo y la pantorrilla, asegurándose de que estén debidamente ajustadas para la comodidad del paciente.
   NOTA: Este paso es crucial para evitar que el equipo se afloje durante el ejercicio y para garantizar la seguridad del paciente.
6. Aplique un estabilizador de tobillo si el paciente tiene pie caído.

5. Manejo del exoesqueleto

1. Acceda al software de control en la computadora e ingrese la información básica del paciente.
2. Ajuste la duración del tratamiento, la velocidad al caminar y la movilidad articular máxima permitida para las articulaciones de la cadera y la rodilla en ambos lados en la interfaz del software.
   NOTA: En este estudio, utilice los ajustes predeterminados de rango de movimiento de las articulaciones, establezca la velocidad de marcha de los pacientes en 1,5 km/h y establezca la duración del tratamiento en 20 minutos.
3. Haga clic en Iniciar para iniciar la terapia. El exoesqueleto y la cinta de correr comenzarán a funcionar juntos.

6. Abrir el programa de realidad virtual basado en juegos

NOTA: La Tabla 2 proporciona una descripción general de los juegos y sus mecánicas. Cada juego está diseñado para apuntar a ejercicios específicos de las extremidades inferiores diseñados para satisfacer las necesidades individuales de los pacientes para una rehabilitación efectiva.

1. Abra el software de entrenamiento y evaluación de la marcha ZEPU en la computadora. Selecciona Juego.
2. Guiar al paciente durante el movimiento asistido por exoesqueleto. Cuando una pierna esté en la fase de balanceo, instruya al paciente para que la controle activamente. Cuando la pierna esté lista para la propulsión, instruya al paciente para que la impulse con fuerza y realice la flexión de la cadera.
   NOTA: Los sensores del brazo robótico detectarán el par activo del paciente y la retroalimentación se mostrará en el juego.
3. Antes de la primera sesión, explique al paciente los pasos y principios del juego, la interacción. Proporcione una breve sesión de práctica con recordatorios verbales para ayudarlos a comprender cuándo aplicar la fuerza activa durante la fase correcta de la marcha. Comience la terapia formal una vez que el paciente demuestre la capacidad de usar el dispositivo correctamente.

7. Extracción del exoesqueleto

NOTA: Garantice la seguridad y comodidad del paciente durante todo el proceso de extracción.

1. Suelta el exoesqueleto desabrochando las correas.
2. Levante el exoesqueleto a una posición sentada suspendida.
3. Gire las manijas de fijación (vea la Figura 2C) en sentido contrario a las agujas del reloj para soltarlas.
4. Despliega el exoesqueleto hacia afuera para despejar la pista, lo que permite una extracción segura.

8. Extracción del sistema soportado por el peso

1. Para pacientes que caminan: Baje al paciente con el control remoto, deshaga las correas y ayúdelo a salir de la pista.
2. Para pacientes que no caminan: Utilice el control remoto para bajar al paciente a la silla de ruedas. Desabroche las correas y retire el sistema de reducción de peso. Guíe al paciente fuera de la pista.

9. Emergencia

NOTA: Si el paciente presenta alguno de los síntomas enumerados en los pasos 1.3.1-1.3.6 durante el tratamiento, suspenda el ejercicio y busque ayuda médica de inmediato. Vigile de cerca al paciente para detectar síntomas y cambios a lo largo de la rehabilitación.

1. Ubique el dispositivo de parada de emergencia en el riel derecho (consulte la Figura 2I). Mantenga presionado el botón firmemente para detener el equipo.
2. Una vez que la crisis haya pasado, restaure el equipo tirando del botón hacia arriba.

10. Evaluación e intervención

1. Confirmar que los participantes exhiben una capacidad ambulatoria limitada y aspiran a alcanzar un nivel funcional más alto.
2. Realizar evaluaciones previas a la intervención
   1. Evalúe la capacidad de equilibrio utilizando la Escala de Equilibrio de Berg (BBS), puntuando de 0 (la más baja) a 56 (la más alta)⁶.
   2. Evalúe la marcha usando la prueba Timed Up and Go (TUG)⁶.
   3. Medir las actividades de la vida diaria utilizando la Medida de Independencia Funcional (FIM)⁶.
   4. Realizar todas las evaluaciones 24 h antes de la primera sesión de tratamiento.
3. Administrar la intervención de cuatro semanas
   1. Programe 10 sesiones de tratamiento durante 4 semanas.
   2. Realice sesiones los lunes, miércoles y viernes durante las primeras tres semanas.
   3. Administrar la sesión final el lunes de la cuarta semana.
   4. Asegúrese de que todas las sesiones de tratamiento comiencen a las 2:00 p.m.
4. Implementar el programa de rehabilitación
   1. Entrene a los pacientes para usar el programa de rehabilitación antes de la primera sesión.
   2. Proporcione instrucciones concisas a través de las aplicaciones del juego.
   3. Asigne cuatro juegos, cada uno de 5 minutos, para un total de 20 minutos por sesión.
   4. Asegúrese de que los pacientes participen de forma independiente en el programa durante los 20 minutos completos.
   5. Establezca el soporte de peso corporal al 50% durante cada sesión.
   6. Permita el máximo movimiento de la articulación utilizando la configuración predeterminada de rango de movimiento de la articulación.
   7. Ajuste la velocidad de marcha a 1,5 km/h.
5. Realizar evaluaciones posteriores a la intervención
   1. Realizar evaluaciones BBS, TUG y FIM 24 h después de la sesión final de tratamiento⁶.
   2. Asegúrese de que todas las evaluaciones clínicas sean realizadas por el mismo fisioterapeuta capacitado y experimentado para mantener la consistencia.

11. Análisis estadísticos

1. Utilizar software estadístico para analizar estadísticamente los resultados experimentales.
2. Aplique la prueba de Shapiro-Wilk para confirmar que todas las variables de resultado siguen una distribución normal.
3. Realice una prueba t pareada para cada variable de resultado antes y después del tratamiento. Considere p < 0,05 como umbral de significación estadística.
4. Utilice software de gráficos para crear representaciones gráficas de los datos.

Después de completar un tratamiento de 4 semanas sin experimentar efectos adversos, se evaluó la evolución del paciente y los resultados se resumieron en la Tabla 3. La puntuación BBS⁶ aumentó de 43,88 ± 3,80 a 48,38 ± 3,66, lo que indica una respuesta positiva. Tanto las puntuaciones del TUG como las del FIM también mostraron mejoras, con un descenso del TUG de 21,88 ± 5,62 a 17,63 ± 5,42 y un aumento del FIM de 92,75 ± 12,80 a 98,75 ± 13,38.

Los datos (ver Figura 3) mostraron que, al comparar los resultados pre y post evaluación, la puntuación BBS demostró una mejora significativa (p = 0,03, p < 0,05). Aunque no se observaron diferencias estadísticamente significativas para el TUG (p=0,15) y el FIM (p=0,38), se observó clínicamente una tendencia de mejoría (ver Figura 4). Estos hallazgos sugieren que el régimen de tratamiento mejoró significativamente el equilibrio de los pacientes, mientras que las mejoras en la marcha y las habilidades de la vida diaria no alcanzaron significación estadística.

Figura 1: Sistema de entrenamiento en cinta de correr asistido por peso corporal asistido por exoesqueleto combinado con realidad virtual basada en juegos. (A) El sistema de entrenamiento integra tres dispositivos, lo que permite a los pacientes realizar un entrenamiento de doble tarea mientras caminan con peso reducido. (B) Un paciente sometido a terapia EXO-BWSTT-VR. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Demostración de los procedimientos operativos y los componentes del equipo. Esta figura proporciona una descripción general de los componentes y procedimientos clave del equipo para mejorar la comprensión del funcionamiento del sistema. (A) Mango giratorio circular. (B) Brazo robótico ajustado a través de un interruptor de ranura. (C) Manijas giratorias circulares. (D) Exoesqueleto tirado hacia afuera (flecha azul). e) Arnés. (F) Control remoto para ajustar la elevación del paciente (+), bajar (-), aumentar el soporte de peso (p) y disminuir el soporte de peso (q). (G) Visualización de datos de soporte de peso. (H) Exoesqueleto presionado hacia abajo (flecha azul). (I) Dispositivo de parada de emergencia. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Cambios en las medidas de resultado al final del tratamiento. (A) Cambio en la puntuación de la Escala de Equilibrio de Berg (BBS) (n = 8). (B) Cambio en los resultados de las pruebas Timed Up-and-Go (TUG) (n = 8). (C) Cambio en la puntuación de la Medida de Independencia Funcional (FIM) (n = 8). Las mediciones se tomaron antes del tratamiento (Pre) y dos semanas después del tratamiento (Post) con la terapia EXO-BWSTT-VR. Las barras de error representan la desviación estándar (SD). *p < 0,05; NS: No significativo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Línea de tendencia de las medidas de resultado antes y después del tratamiento para cada paciente. (A) Cambio en la puntuación BBS. (B) Cambio en los resultados de la prueba TUG. (C) Cambio en la puntuación FIM. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Tabla 1: Características demográficas y clínicas de los participantes. Abreviaturas: DE = desviación estándar; I = isquémico; H = hemorrágico; MMSE = mini-examen del estado mental; Y = sí; N = no.

Tabla 2: Contenido del juego y jugabilidad del programa de realidad virtual basado en juegos. Cada aplicación de juego está diseñada para ejercicios específicos orientados a tareas, con niveles de dificultad personalizados en función de la función de las extremidades inferiores de cada paciente.

Tabla 3: Evaluaciones y pruebas de referencia y de escala funcional de cuatro semanas. Abreviaturas: BBS = Escala de Equilibrio de Berg; TUG = Prueba Ascendente y Programada para Avanzar; FIM = Medida de Independencia Funcional. * Prueba t pareada. Los datos se presentan como media ± DE (rango).

En esta intervención propuesta, se presenta un enfoque de tratamiento integral que integra un sistema de soporte de peso corporal y terapia de exoesqueleto complementada con tecnología de realidad virtual para facilitar el entrenamiento de doble tarea para personas con discapacidades de las extremidades inferiores relacionadas con el accidente cerebrovascular. Se ha identificado que el entrenamiento en cinta rodante, cuando se combina con otras intervenciones, tiene el mayor impacto, particularmente cuando se aplica antes del entrenamiento de la marcha sobre el suelo, maximizando el efecto del entrenamiento¹⁴. La rehabilitación asistida por robot, basada en los principios del aprendizaje motor, utiliza la retroalimentación de realidad virtual y ejercicios guiados por avatares para activar el sistema de espejos, mejorando el aprendizaje motor e induciendo cambios corticales y subcorticales significativos a nivel celular y sináptico¹⁵.

En la rehabilitación neurológica, el nivel de compromiso durante la terapia influye significativamente en la participación activa, un efecto particularmente evidente cuando se compara con el tratamiento que involucra únicamente robots de exoesqueleto como Ekso o ReWalk¹⁶. Dada la estrecha interconexión entre los dominios motor y cognitivo, la combinación de múltiples estrategias de intervención parece ser un enfoque prometedor. La integración del entrenamiento motor intensivo y repetitivo con la retroalimentación basada en la realidad virtual y los ejercicios de doble tarea probablemente influye en las áreas de integración sensorio-motora, contribuyendo a una mejor recuperación motora y cognitiva¹⁰. En consecuencia, la integración de técnicas de gamificación en los modelos de neurorrehabilitación establecidos para aumentar el compromiso de los participantes ha ganado protagonismo en los últimos años¹⁷.

Aunque la función cognitiva no se evaluó directamente, los elementos interactivos del juego introdujeron desafíos cognitivos que aumentaron la complejidad del entrenamiento. A través de la interacción sinérgica de juegos y dispositivos, la creación de un entorno simulado tiene el potencial de mejorar la participación del paciente, haciendo que los ejercicios de rehabilitación que de otro modo serían repetitivos sean más agradables y sostenibles.

Sin embargo, según investigaciones anteriores, no todos los resultados son optimistas. Algunos estudiosos creen que las personas ambulatorias con accidente cerebrovascular pueden experimentar peores resultados de rehabilitación cuando están confinadas a sistemas robóticos o de arnés¹⁸. Hornby et al. encontraron que entre cuarenta y ocho sobrevivientes ambulatorios de accidente cerebrovascular crónico estratificados por la gravedad de los déficits locomotores, el entrenamiento locomotor asistido por terapeuta resultó en mayores mejoras en la capacidad de caminar en comparación con una dosis similar de entrenamiento locomotor asistido por robot¹⁹. Mientras tanto, Westlake et al. informaron que, si bien los resultados primarios fueron similares entre los grupos Lokomat y BWSTT manual después del entrenamiento, el grupo Lokomat mostró mejoras en la velocidad de marcha autoseleccionada, la relación de longitud de paso parético y cuatro medidas secundarias, mientras que el grupo manual mejoró principalmente sus puntuaciones de equilibrio²⁰.

Un factor que contribuye a la variabilidad de los resultados podría ser la heterogeneidad de las poblaciones participantes. Las diferencias en la edad, la gravedad del deterioro y las experiencias previas de rehabilitación pueden influir en la efectividad del exo-BWSTT, lo que conduce a resultados inconsistentes entre los estudios. Además, la duración y la intensidad de las intervenciones exo-BWSTT variaron significativamente. Es posible que los protocolos a corto plazo o menos intensivos no demuestren todo el potencial de la tecnología, mientras que las intervenciones más prolongadas o más intensivas pueden producir beneficios más sustanciales, lo que podría explicar algunas de las discrepancias en los resultados informados.

Este protocolo de tratamiento tiene como objetivo complementar o potencialmente reemplazar los programas de rehabilitación convencionales. El objetivo principal de esta intervención es mejorar la función motora y promover una mayor independencia en los pacientes con accidente cerebrovascular. Mediante la combinación de tecnologías innovadoras y estrategias terapéuticas, se pueden optimizar los resultados de la rehabilitación y, en última instancia, mejorar la calidad de vida general de las personas afectadas por un accidente cerebrovascular.

Se requiere una mayor implementación práctica para diseñar prescripciones de ejercicios para los pacientes, incluida la determinación de la duración del entrenamiento, la frecuencia, la progresión de la velocidad de la marcha, la selección y combinación de juegos y los ajustes de dificultad del juego. Además, en la práctica clínica futura se deben explorar las prescripciones personalizadas de apoyo al peso adaptadas a cada paciente. La integración de los dispositivos de rehabilitación con la fisioterapia tradicional y la reducción gradual de la frecuencia de uso de los dispositivos al alcanzar objetivos específicos de mejora de la marcha también deben considerarse en futuros protocolos de rehabilitación²¹. En última instancia, el objetivo es desarrollar un programa de práctica clínica más completo que satisfaga las necesidades personalizadas de los pacientes con ictus.

El diseño del estudio tiene ciertas limitaciones. En primer lugar, se trata de una serie de casos retrospectiva con un diseño de autocontrol antes y después de la intervención del paciente, careciendo de un grupo control experimental adecuado. Esto limita la capacidad de determinar si este sistema es más eficaz que los métodos tradicionales de fisioterapia. En segundo lugar, el tamaño relativamente pequeño de la muestra puede restringir la generalización de los hallazgos y reducir el poder estadístico para detectar diferencias significativas. Además, debido a la selección de los instrumentos de evaluación, los pacientes con poca capacidad para ponerse de pie y caminar no se incluyeron en este estudio.

Además, la variabilidad inherente en la duración de la estancia hospitalaria de los pacientes limitó la intervención a solo 10 sesiones. Es posible que este período de tiempo limitado no haya sido suficiente para observar todos los beneficios potenciales del tratamiento. La inclusión de tratamientos ambulatorios posteriores y evaluaciones de seguimiento habría sido beneficiosa para evaluar los efectos a largo plazo y la sostenibilidad de la intervención.

Este estudio demuestra los efectos beneficiosos del programa de rehabilitación sobre la capacidad de caminar, el equilibrio, la independencia y los niveles funcionales diarios en pacientes con accidente cerebrovascular. Además, destaca el valor de investigación del dispositivo combinado, EXO-BWSTT-VR, en la rehabilitación del ictus. Aunque existe una amplia literatura sobre los sistemas robóticos en rehabilitación, este estudio representa solo una fracción de este cuerpo de trabajo. La amplia variedad de dispositivos robóticos y protocolos de tratamiento en los estudios existentes limita la generalización de estos hallazgos.

Si bien las revisiones sistemáticas y los metanálisis han explorado la frecuencia y la intensidad del tratamiento, actualmente no existen programas de tratamiento estandarizados basados en estos hallazgos. Por ejemplo, algunos estudios sobre la rehabilitación robótica de las extremidades superiores recomiendan administrar terapias robóticas tres veces por semana durante 10 semanas, con una duración de 60 minutos cada^sesión. Sin embargo, los protocolos de tratamiento varían ampliamente entre los estudios, y esta falta de estandarización es una limitación de este estudio. Las investigaciones futuras deben centrarse en establecer pautas de tratamiento más coherentes basadas en la evidencia existente. Además, las investigaciones futuras deben tener como objetivo realizar experimentos más precisos, detallados y bien diseñados para explorar más a fondo estos aspectos.

Todos los autores declaran no tener conflicto de intereses.

El proyecto de investigación recibió financiación del Programa Especial de Investigación Clínica del Hospital del Colegio Médico de la Unión de Pekín con el número de subvención 2022-PUMCH-B-053.