Con el fin de ayudar a las víctimas de accidentes cerebrovasculares y a los pacientes con lesiones físicas, los investigadores del Departamento de Física del Instituto Indio de Ciencias (IISc) han desarrollado un dispositivo suave y portátil que aprovecha las propiedades fundamentales de la luz para detectar los movimientos de las extremidades o los dedos de un paciente. Los guantes personalizables impresos en 3D se pueden controlar de forma remota, lo que abre la posibilidad de teleconsulta por parte de fisioterapeutas.
La fisioterapia es uno de los pocos tratamientos disponibles para la rehabilitación de víctimas de accidentes cerebrovasculares y pacientes con lesiones físicas. Sin embargo, puede llevar de días a meses, dependiendo de la gravedad de la discapacidad, lo que dificulta tanto a los pacientes como a sus asistentes, dijeron los investigadores.
“Queríamos desarrollar algo asequible y disponible para una persona en todo momento a su conveniencia. El producto debe ser fácil de usar y debe proporcionar retroalimentación. La retroalimentación cuantificable, por ejemplo, las unidades de presión aplicadas al apretar una pelota o el grado de flexión de una pierna con una lesión en la rodilla, es crucial para que los médicos controlen al paciente, incluso de forma remota. Estos comentarios también pueden motivar a los pacientes a desempeñarse mejor en cada sesión consecutiva”, dijo Aveek Bid, profesor asociado del Departamento de Física, cuyo equipo desarrolló el dispositivo.
Los investigadores señalaron que la estabilidad del dispositivo ha sido probada durante más de 10 meses y no se encontró pérdida de sensibilidad o precisión. Bid agregó que el dispositivo ha sido completamente diseñado y fabricado en India, y se espera que cueste menos de 1.000 rupias. Se ha presentado una patente para el dispositivo y los investigadores esperan lanzarlo pronto al mercado.
La fisioterapia a menudo requiere visitas diarias al hospital. Las visitas domiciliarias de profesionales o los dispositivos sofisticados para monitorear a los pacientes de forma remota, aunque son ideales, no están fácilmente disponibles y son costosos. Para hacer frente a estos desafíos, el equipo ha desarrollado un mecanismo mediante el cual se pueden diseñar, imprimir en 3D y controlar de forma remota dispositivos portátiles personalizables, como guantes.
“La idea detrás del dispositivo es que usas algo como un guante, el fisioterapeuta controla el dispositivo desde una ubicación remota a través de Internet y hace que tus manos y dedos se muevan. El dispositivo puede detectar varios movimientos de manos y dedos, y detectar con precisión parámetros como la presión, el ángulo de flexión y la forma”, dijo Bid.
El enfoque también se puede extender a aplicaciones como la realidad aumentada y el monitoreo en tiempo real de los parámetros de salud.
La tecnología que impulsa el dispositivo se basa en las propiedades fundamentales de la luz: refracción y reflexión. Se coloca una fuente de luz en un extremo de un material de goma transparente y el otro extremo tiene un detector de luz. Cualquier movimiento en el dedo o el brazo del paciente hace que el material flexible se deforme. La deformación altera la trayectoria de la luz y, por lo tanto, sus propiedades. El dispositivo traduce este cambio en las propiedades de la luz a una unidad cuantificable. Dado que la luz viaja a lo largo de toda la longitud del dispositivo, se puede medir con precisión el movimiento a lo largo de cualquier parte del dedo o del brazo del paciente, afirmó el IISc.
El dispositivo es muy sensible, lo suficiente como para responder al toque de una mariposa, dijo el miembro del equipo Abhijit Chandra Roy, profesor de DST-Inspire en el Departamento de Física y el cerebro detrás del proyecto. “Además, mientras que los dispositivos existentes solo pueden detectar la flexión de un dedo, el nuevo dispositivo puede incluso medir el grado de flexión en cada articulación del dedo”, dijo.
Los investigadores utilizaron un material de polímero a base de silicio que es transparente (que facilita la manipulación de la luz), suave (para mayor comodidad y uso repetido) y, lo que es más importante, impreso en 3D; por lo tanto, se puede personalizar para adaptarse al brazo y los dedos de cada paciente. El dispositivo también puede capturar y almacenar datos y transmitirlos a través de Internet, lo que facilita el control remoto por parte de médicos o fisioterapeutas.