Brainstorming of rehabilitation ideas gathered during meetings with ALPI and ITBA.

ALPI-ITBA

ALPI es una organización que se dedica a la rehabilitación de pacientes, muchos de ellos con afecciones neuromusculares. El Departamento de Tecnología en Rehabilitación que dirige la Directora Doctora Mercedes Molinuevo tiene un equipo de profesionales de la salud que se dedica a la implementación de tecnologías que ayuden en los tratamientos de rehabilitación que ellos llevan adelante.

El CiC Centro de Inteligencia Computacional del ITBA, se dedica a la investigación y desarrollo en Robótica e Inteligencia Artificial, entre otras las tecnologías de Rehabilitación y de La Salud.

En 2019 iniciamos un acuerdo de colaboración, que vincula a ALPI y al ITBA, para abrir un espacio de innovación que permita desarrollar justamente tecnologías que apunten a solucionar problemas concretos de la actividad diaria realizada en ALPI.

Este blog apunta a registrar y mantener la información relevante de los proyectos que surgen del brainstorming de esta interacción, que sirven de semillero para iniciar proyectos concretos de desarrollo e investigación.

Relevamiento del Contexto

• Gimnasio de rehabilitación: 4hs a la mañana y 4hs a la tarde donde hay pacientes.
• Tienen UTI. Los pacientes se quedan no menos de 6 meses.
• Patologías: traumatismos de craneo, lesiones medulares, lesiones de rugby, riñas callejeras, ACVs, EPOC (problemas respiratorios) llevar el oxígeno mientras están practicando la marcha.
• Cuanto más simple sea el proyecto mejor.
• Independencia o autonomia del paciente es algo que siempre se busca.
• Ir de lo menos a lo mas.
• A veces un botón o un sensor que abra una puerta hace la diferencia.
• Pacientes con consecuencias neurológicas
• Problemas posturales
• Los pacientes presentan inconvenientes a la hora de seguir ordenes y acoplarse al tratamiento.
• Pareto Law: buscar los desarrollos que generen impacto en los problemas concretos que tiene.
• Enfasis en la robustez de las soluciones, que sea simple pero que lo que tenga que hacer lo haga bien.

Relevamiento de necesidades

A continuación se presentan una serie de problemas que pudimos identificar. De ellos buscamos trabajar en aquellos problemas que fuesen más concreto en que una solución tecnológica pudiese hacer un aporte.

Peana de la silla de Ruedas

Ejemplo: Un paciente tiene tono y rompió el plástico de la peana de la silla de rueda,. El paciente esta frustado porque la rompió. Se plantea esto como una problemática que exigiría evaluar alternativas de construcción y materiales para desarrollar peanas que permitan grados de movimiento y que a la vez sean resistentes.

Protecciones y problemas posturales

Otros ejemplos: Protecciones de goma espuma por los edemas en las manos. Problemas posturales. Verificación de postura para disparar un alerta que emite un sonido cuando detecta un cambio postural que puede representar un riesgo. Detection de pacientes que se quieren levantar de la silla (símil monitoreo gerontológico).

Cama de bipedestación

Las que actualmente tienen, sufren de muchos inconvenientes y hay mucho espacio para incorporar mejoras. Por el momento sólo tienen dos.

Switchs

Los más importante es que se pueda establecer un disparador de causa efecto. Por ejemplo, para seleccionar musica. Seleccionar el icono en la pantalla. Tienen un mouse que no se vende donde le extendieron una ficha jack que permite conectarlo con los switch que ellos tienen que tienen el botón grande facil de apretar (y que es el mismo mecanismo de los disparadores de los selfie-stick).

Ver el tema de ruido y los falsos positivos. Cuál es el feedback para determinarlos (i.e. si el paciente quiere efectivamente apretar o no el botón o lo hace de casualidad). Botones capacitivos, configuración de activación.

Ellos poseen una habitación inteligente que tiene diferentes partes de la habitación y enfermería tiene un controlador a google home que prende una luz cuando se activa el llamado (Domótica).

Los terapeutas quieren el feedback porque el paciente aprieta y no suelta, entonces no se escucha. Ellos necesitan ese ruido.

Tienen varios dispositivos de BuenosMakers. Consiguieron cosas de la Foundation IAN.

GiroMouse de Lab-a. Importante disociar el click del movimiento del IMU de la cabeza.

Por ejemplo, tienen un paciente que solo puede mover los ojos para arriba y para abajo con síndrome de enclaustramiento.

Cuando toca y traga hace como un movimiento en masa que mueve el cuello cuando intenta tragar. Ellos intentaron canalizar ese movimiento para poder usarlo como un canal de comunicación detectando esa situación. Se requiere mucha versatilidad en el tema y a la vez robustez.

Una posibilidad puede ser también la implementación de un sistema Sip-And-Puff utilizando el medidor de presión de aire volumétrico que tenemos. También se pueden evaluar opciones basadas en el movimiento de la lengua o este.

Communicator 5 de Tobii.

Relay para Domótica

Encontraron un Powerlink relay que se pueden usar para prender cosas en la casa en base al disparo de algún switch. Esto permite que pacientes se puedan sumar en la actividad aunque sea apretando un switch como algo que pueda participar. Esto es algo muy importante para que se pueda sumar. Hoy por hoy un relay con un microcontrolador es un chiste de armar.

Cascos de Seguridad

Cascos a medida de los pacientes porque luego de las craneotomías, les sacan partes de hueso para descomprimir presión intracraneal o por el propio procedimiento. Desarrollos en 3D. Usan cascos de bicicletas. Los que son a medida traen lesiones secundarias porque son plásticos (simil material félulas ortopédicas) que son muy rígidos y traen lesiones en la piel y necesitan que además sean estéticos. Como es la sujeción porque no tienen control cefálico y pueden eventualmente tener una traqueotomía que complica el mecanismo de sujeción.

Sensores de balance

Sensores de carga para poder determinar el balance en la postura. Eventualmente ponerlos en plantillas (considerando las crox que muchos pacientes usan). También pueden estar ubicados en sillas de rueda y ser usados por pacientes hemiplejicos para distribuir el balance al lado pléjico y esto puede usarse en un juego tipo XBox. Averiguar sobre xiaomi mi band. Contador de pasos en zapatillas, que se adapte a cualquiera.

Ejemplos: Nirvana, Arraya, Madme

Sensores posturales

Sensor que se pueda colocar tipo hot-plugin para poner en un andador o un trípode. Pacientes pueden perder el control del tronco. Dispositivos para marcar la cadencia de la marcha. Andadores inteligentes.

Proyecto Bioingeniería de MotFI (Pablo Remsonet)

Plataforma de rehabilitación https://www.instagram.com/rehametrics/?igshid=vv8b1m7qpve1

Similar a  RapaelHome.

Herramienta que le permite seguir al paciente con la rehabilitación en su casa. Aprovechar el tiempo que el paciente no esta en la organización. Guante para medir el movimiento de la mano para entrenar la motricidad fina, tipo jugando al flappy bird.

MoveMe tipo Kinect. Juego tipo Kinect. Importante integrarlo a esa plataforma. Medir los grados de flexion. Kinect con el sensor que lee el movimiento del cuerpo. Xbox no lee la silla a veces y hay que calibrarlo. Lo hicieron en Cordoba, tiene juegos y sirve para rehabilitación. Mide rango de movimiento. Ingenieros de Cordoba que tienen la plataforma.

Importante:

• Sensibilidad
• Higiene
• Tamano.

Trabajar las distintas opociones del pulgar. El tamaño del guante lo tuvo que cortar porque a algunas personas no le entraba.

*Tipo de material, *Transpiración *flexibilidad, *vida util.

La idea original era ambulatorio. El terapista debe guiar completamente el tipo de procedimiento y lo que el paciente hace en la casa. El debe estar in-the-loop (viejo adagio). Se puede vincular con plataformas de IoT de Telemetría Cloud y juntarlo con Google y Azure para mandar toda la información de lo que el paciente está haciendo, cómo lo usa y con eso que el terapista pueda hacer el monitoreo remoto. Esta además facilita la aceptación porque da la tecla en la necesidad puntual del tandem terapista-paciente.

Regulación de los parametros de movimiento.

Las lesiones neurológicas llevan un periodo de trabajo muy extenso. El sensor debería tener en cuenta también los movimientos mas groseros. Flexor Extension, movimiento en masa de todos los dedos. Es muy difícil de lograr el movimiento fino sobre todo en un estadio inicial del tratamiento de recuperación.

Se genera una compensación de todo el brazo por querer mover y generar esas cosas.

Registro de actividad.

Los pacientes mayores tienen mas resistencia a los juegos pero después se re copan. La estética del juego tiene que ser para adulto (no Pepa-pig por ejemplo).

Cognitivos muy simples pero no ser para niños. Rompecabezas de un animal. Esto es una oportunidad y algo super valioso porque no hay.

https://blog.portinos.com/la-mateada/elaboran-videojuego-para-la-rehabilitacion-de-la-motricidad-fina

Ambientes inversivos.

Pantallas alrededor de proyectan la información y que tiene como si fuese ambientes reales como si fuese un supermercado o similar (similar al que tienen en Tandil). A ellos les puede servir justamente porque pueden armar situaciones para rehabilitación de adultos donde tengan que moverse en un supermercado o similar.

Robot Follower para tanque oxigeno en rehabilitación pacientes EPOC

Pacientes EPOC para llevar con un carrito para la marcha para poder cargar con el tanque de oxigeno de hasta 5 kg. Hacer un robot que pueda moverse en relacion a eso acercándose al paciente. Un tipico escenario follow-leader.

Esto en el marco de la Kinesiologia respiratoria. Además del tanque tienen los dispositivos Cepap/Bepap que sensa y regula la parte respiratoria. Backup por si falla la batería, que tenga correa. Que sea selectivo, siga a un solo paciente. Tanque de oxígeno que pese muy poco y que sea fácil de intercambiar. Medidor de batería que avise cuando tiene poca. Distancia máxima hasta que se afecte el oxígeno que pasa por el caño.

Marcha Adultos jóvenes 6 m/ 11-13 segundos Marcha Adultos 9-13m/ 11-13 segundos

Hay tres situaciones:

• La primera tiene que ver con el movimiento del paciente en la silla de ruedas donde el tubo se coloca en una mochila improvisda en el respaldo de la silla de ruedas.
• Segunda situacion es el escenario de rehabilitacion que puede incluir rampas, subidas y bajadas.
• La tercer situacion es el escenario de rehabilitacion sobre una superficie lisa (granito simil cemento alisado). El gimnasio puede estar abarrotado de gente por lo que es importante que supere obstáculos.

Un escenario típico de sesión es parser, caminar 3m, dar la vuelta y volver. Se ejecuta en 9 segundos. La sesión puede durar 1h.

Los tubos son de Oxynet

Pacientes

Tienen debilidad corporal, hemiparesia que dificulta la marcha. Hay 87 pacientes en ALPI y el trabajo de rehabilitación con ellos es muy exiguo. Para las bandas paralelas no hay problema porque están cerca de las paredes donde están las fichas del oxigeno común. Parte del procedimiento implica realizar diferentes pruebas que determinan indices que permiten evaluar la marcha y los diferentes grados, según los protocolos. El uso puede ser de 1h por paciente. La bateria debería permitir al menos un esquema similar.

x) Tubos de oxigeno

4.15 litros el más chico 6.80 el más grande

35 cm tiene el perimetro. 49 cm es la altura del tubo chico.

No hay problema que el tubo esté inclinado.

Especificacion del oxigeno (segun Farmacopea europea) O2 >= 99.5, Co2 <= 300 Co <= 5 H20 <= 60

Oxigeno medicinal 0.68 m3

Importante poder reemplazarlos facilmente, intercambiar uno por otro.

Después de la manguera tienen dos encastres. Uno con la bigotera (descartable) y el otro hacia la traqueo con un filtro. Manguera también es descartable.

CPac

https://servicio.mercadolibre.com.ar/MLA-766571826-alquiler-concentrador-de-oxigeno-mochila-de-oxigeno-cpap-_JM

Resultados preliminares

La primera iteración quedó documentada en este paper: https://ieeexplore.ieee.org/document/9279327

Importante

• Importancia de trabajar por proyecto donde el paciente es el centro.
• Minimizar los tiempos de setup y de calibración. La dinámica hospitalaria implica tiempos para ejecutar una sesión de rehabilitación que son cortos y que requieren que se aproveche el tiempo al máximo.
• Los dispositivos buscan ser todos Plug-and-Play.
• La primera vez de un paciente es importante, se frustran muy rápido y se angustian.
• Hablamos sobre el generar rechazo de nuestra parte por ser pacientes impresionables debido a sus enfermedades. Decir si no nos gusta estar con ciertos pacientes.
• Sacar siempre algo positivo de la sesión con el paciente.