Círculo de investigación conformado por PUCP, UPCH y el IPD desarrolla tecnologías innovadoras para rehabilitación física y biomecánica deportiva

26/02/2019

Gracias al financiamiento del Consejo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica (Concytec), el Círculo Peruano de Investigación y Desarrollo de Tecnologías de Asistencia aplicadas a la rehabilitación física y biomecánica deportiva – conformado por la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH), y el Instituto Peruano del Deporte (IPD)- ha desarrollado cuatro proyectos de investigación.

Se trata de un videojuego interactivo para la rehabilitación neuromuscular de pacientes con accidente cerebro vascular; una prótesis mioeléctrica de mano de 8 grados de libertad con algoritmo de control de fuerza independiente en los dedos; la caracterización biomecánica del movimiento asociada a la técnica de recepción en el vóley categoría juvenil damas; y un software de realidad virtual orientado a la terapia de rehabilitación física asistida por una interfaz cerebro computador para personas con discapacidad motriz.

El círculo de investigación pretende consolidar una red de instituciones para promover nuevo conocimiento científico de nivel internacional y formar jóvenes investigadores que contribuyan en la mejora de la calidad de vida de personas con discapacidad motora. Ello es posible con el desarrollo de tecnología innovadora que reduce costos en rehabilitación o en acceso a la tecnología, o que contribuye en la mejora del desempeño de deportistas de alto rendimiento y reduce los riesgos de lesiones.

Es así que, el Grupo de Investigación en Robótica Aplicada y Biomecánica (GIRAB) y el Grupo AVATAR de la PUCP, junto con el Centro de Excelencia en Enfermedades Crónicas (CRONICAS) de la UPCH, desarrollaron un videojuego interactivo para la rehabilitación neuromuscular que está basado en teorías psicológicas de motivación. La efectividad de las terapias se incrementa por medio de la plataforma lúdica y el paciente recupera mayor funcionalidad en menos sesiones disminuyendo el costo total de rehabilitación y permitiendo a los fisioterapeutas atender más pacientes. Este videojuego mejoró el estado físico y psicológico de pacientes del Hospital San José del Callao, donde a su vez se pudo analizar la evolución de la rehabilitación en el tiempo.

El segundo proyecto fue desarrollado por el GIRAB. Se trata de una prótesis de mano robótica, denominada “OCTA HAND”, controlada naturalmente por señales musculares. Cuenta con ocho motores y un sistema de control integrado que permiten mover cada dedo de manera independiente por el usuario portador por medio de unos sensores que capturan los cambios eléctricos de los músculos con lo cual se interpreta la intención de movimiento como si fuese una mano real. El prototipo cuenta con seis tipos de acciones con las cuales se cubren la mayoría de agarres comunes de una mano humana y permite al paciente trasladar objetos cilíndricos, esféricos, cuadrados, etc. Además, se creó un entorno virtual donde el usuario entrena su intención de movimiento mediante tareas cotidianas.

De otro lado, con el propósito de mejorar el rendimiento de nuestras voleibolistas y elevar su nivel en competencias internacionales, el GIRAB, con la colaboración del IPD, desarrolló una metodología para realizar un análisis biomecánico del gesto técnico de recepción. Esta comprende la división de fases del gesto, un modelo biomecánico del deportista, y una base de datos registrada por un sistema de captura de movimiento del deportista en condiciones de laboratorio. Los indicadores biomecánicos generados están relacionados con el rendimiento del deportista. Este estudio incrementa las competencias profesionales en la biomecánica deportiva en el país y los estándares de desarrollo sostenible para el perfeccionamiento físico y desarrollo de capacidades de deportistas.

Finalmente, el Laboratorio de Neurociencia y comportamiento (LABNEURO) y el GIRAB desarrollaron un software que mediante el uso de una interfaz cerebro máquina (computador) y de realidad virtual inmersiva, permite al paciente controlar un brazo virtual en un ambiente simulado para realizar ejercicios de flexión y extensión que son activados mediante la intención de movimiento del paciente. De esta manera, al fomentar el proceso de plasticidad neuronal, el paciente podrá recuperarse en un menor tiempo que el habitual. Esta tecnología posibilitará que un mayor número de pacientes con discapacidad motora mejore su calidad de vida y productividad al reducir el tiempo y costos de rehabilitación.

A través de estos cuatro proyectos, los diferentes grupos e instituciones participantes han sumado esfuerzos durante tres años con un mismo propósito: fortalecer la línea de investigación en biomecánica, robótica y análisis de movimiento humano. Esta finalidad ha permitido desarrollar productos, difundir resultados en congresos y publicaciones, e incrementar capacidades para investigación en los recursos humanos involucrados, destacando en esto último al gran número de jóvenes que ha participado en cada uno de los proyectos, y que por lo tanto han adquirido nuevas capacidades y competencias para la investigación y el desarrollo científico y tecnológico en el país.