Tecnología UPC para mejorar el tratamiento de las personas afectadas por un ictus o para prevenir la enfermedad

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Imagen superior: algunas de las pantallas que se motan en la aplicación computacional desarrollada por los investigadores del LAM de la UPC, utilizando la realidad virtual no inmersiva para la rehabilitación motriz y cognitiva de personas con diversidad funcional, principalmente pacientes que han sufrido un ictus

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Esquema de resultados extraídos del estudio del grupo de investigación BIIOART, en el que han realizado la monitorización de la actividad muscular de brazo durante la rehabilitación utilizando un prototipo de manga sensorizada

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NICVA es un dispositivo médico portátil para monitorizar el funcionamiento del sistema cardiovascular, desarrollado por el grupo de investigación ISi

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Monitorización del cerebro en tiempo real con el dispositivo del ICFO, en el Hospital San Pablo de Barcelona, donde se utilizó por primera vez esta tecnología

Monitorización no invasiva para afinar el tratamiento

En el ámbito hospitalario ya se dispone de un dispositivo óptico no-invasivo y portátil, utilizado por primera vez en el Hospital de Santa Cruz y San Pablo de Barcelona, que permite monitorizar en tiempo real el tratamiento de pacientes con ictus isquémico agudo. El mecanismo, desarrollado por investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) —centro de investigación adscrito a la UPC—, y dirigidos por el profesor ICREA Turgut Durduran, proporciona a los médicos una monitorización en tiempo real del accidente cerebrovascular y ayudarle a determinar, de forma inmediata, si el tratamiento elegido aplicado al paciente ha sido efectivo o no.

El dispositivo ha podido llevarse a cabo a través de una colaboración con la unidad de ictus del Hospital de San Pablo, donde se utilizó por primera vez, dirigido por la doctora Raquel Delgado-Mederos. El desarrollo de esta herramienta ha contado con el apoyo de la Fundación "La Caixa" en el marco de la iniciativa LlumMedBcn, la Fundación Cellex y el Ministerio de Sanidad.

El 29 de octubre se conmemora el Día Internacional del Ictus, una enfermedad cardiovascular del cerebro que puede afectar a una de cada seis personas. Desde la UPC, varios grupos de investigación trabajan en avances como el uso de la realidad virtual para mejorar la rehabilitación de las personas que han sufrido un ictus, o el desarrollo de dispositivos médicos que mejoran la prevención de ataques cerebrales o que afinan sobre cuál es el tratamiento posterior más adecuado una vez ya se han producido.

29/10/2021

En España, 120.000 personas sufren un ictus cada año, de las cuales 13.000 son casos que se diagnostican en Catalunya. Desde las entidades sociales alertan de que cada día hay más personas que tienen mayores dificultades para acceder a la rehabilitación, ya sea por el coste económico o por las largas listas de espera de la sanidad pública. Esto provoca un progresivo abandono de las sesiones de fisioterapia y, por tanto, un deterioro del estado de salud.

Investigadores de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), en colaboración con la Asociación Diversidad Funcional de Osona (ADFO), están desarrollando una aplicación multimedia donde se utiliza la realidad virtual no inmersiva para la rehabilitación motriz y cognitiva de personas con diversidad funcional, principalmente pacientes que han sufrido un ictus. Han sido diseñadas por los investigadores Jordi Torner, Francesco Alpiste y Gil Serrancolí, del Laboratorio de Aplicaciones Multimedia y TIC (LAM) de la UPC.

El resultado del proyecto, que cuenta con la colaboración de los estudiantes de la UPC Carles Margelí, Berta Mayans y Andrés Garcia, es un sistema remoto de telerrehabilitación física y cognitiva. A través de una base de datos remota se puede monitorizar un número elevado de pacientes simultáneamente. Se potencia tanto el tratamiento (con la monitorización de datos biomecánicos), como la calidad de vida de las personas. De marzo a septiembre de 2021 se ha realizado un ensayo de viabilidad en un grupo de usuarios de la ADFO. Aunque se está trabajando en la publicación científica, los resultados apuntan ya que el sistema de telerrehabilitación es equiparable a los métodos convencionales de rehabilitación. En este caso, las personas siguen el proceso de rehabilitación de forma amena y el sistema permite tratar a más personas a la vez.

El proyecto ha sido financiado por las convocatorias DKV Impacta 2020 y Tecnologías Accesibles 2020, así como por dos convocatorias del Centro de Cooperación al Desarrollo (CCD) de la UPC. Actualmente, se están introduciendo herramientas de ludificación en el sistema. Con motivo de la conmemoración, el 29 de octubre, del Día Internacional del Ictus, la ADFO y los grupos investigadores del proyecto inician la campaña de captación de fondos 'Damos luz al ictus', a fin de financiar también parte del proyecto.


Evaluación y rehabilitación de trastornos neurológicos
Los profesores Sergio Romero y Joan Francesc Alonso, investigadores del grupo de investigación BIOsignal Analysis for Rehabilitation and Therapy (BIOART) de la UPC, liderados por el profesor Miguel Ángel Mañanas, responsable del grupo, trabajan desde los últimos años en proyectos diversos asociados a la evaluación y rehabilitación de trastornos neurológicos discapacitantes, como los ocasionados por un ictus cerebral.

Uno de estos proyectos, llamado NEURABLING, se centra principalmente en el diseño de herramientas informatizadas que permitan la monitorización del proceso de rehabilitación. Estas herramientas se basan en los valores que aportan los índices asociados a los cambios musculares y cerebrales registrados, respectivamente, mediante señales electromiográficas (EMG) y señales electroencefalográficas (EEG).

Y es que BIOART es un grupo de referencia internacional en el análisis de EMG de alta densidad y en la aplicación de esta técnica en la rehabilitación de extremidades superiores. Una de las herramientas que diseñan en el marco de esta investigación es una camiseta inteligente con los sensores insertados en el tejido, lo que hace posible adquirir datos sobre la actividad muscular de forma más sencilla que con la tecnología actual. En esta línea, los investigadores presentaron y publicaron hace un año un estudio realizado a partir de uno de los prototipos de manga sensorizada, en el XXXVIII Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica (CASEIB 2020).


Dispositivo para monitorizar el sistema cardiovascular
Se calcula que una de cada seis personas sufrirá un ictus a lo largo de su vida, una interrupción repentina del flujo sanguíneo en una parte del cerebro o la ruptura de una arteria o vena cerebral, afecciones que pueden provocar lesiones irreparables. De hecho, el ictus es considerado el principal responsable de la discapacidad física en personas adultas, la segunda causa de deterioro cognitivo y también la segunda causa de muerte en el mundo, con más de 400.000 muertes cada año sólo en Europa. Es por ello que actuar de forma eficaz frente a los síntomas de la enfermedad es primordial para minimizar sus efectos.

Al producirse un accidente cerebrovascular, el flujo sanguíneo disminuye drásticamente y las células del cerebro de las áreas dañadas se ven privadas del oxígeno y la glucosa indispensables para sobrevivir.

El grupo de investigación de Instrumentación, Sensores e Interfaces (ISI) ha desarrollado el NICVA, un nuevo dispositivo médico portátil no invasivo que evalúa rápidamente el funcionamiento del sistema cardiovascular. Presentado en la última edición del Mobile World Congress de Barcelona, el pasado junio, se trata de un aparato médico capaz de monitorizar el funcionamiento del sistema cardiovascular y detectar el electrocardiograma (ECG). Asimismo, obtiene datos sobre la función mecánica del corazón y las arterias, mediante una onda de polvo arterial proximal y dos ondas distales respecto al corazón.

De este modo, el sistema puede contribuir al diagnóstico precoz, realizar un seguimiento periódico de los pacientes con riesgo cardiovascular y reducir la mortalidad, dado que la primera manifestación de las enfermedades cardiovasculares no suele presentar síntomas previos o de aviso, y que su primera manifestación puede ser un ataque al corazón o un ictus. El proyecto está cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) de la Unión Europea, en el marco del Programa operativo FEDER de Cataluña 2014-2020.