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Intervap y Universidad de Zaragoza diseñan una nueva generación de aparatos de ejercicio físico que mejoran la calidad de vida de mayores y pacientes con problemas de movilidad

9 de enero de 2014

Con una inversión de casi 500.000 euros en dos años, este proyecto  ayuda a mejorar resultados en velocidad, coordinación, flexibilidad, resistencia y fuerza muscular, así como en capacidad aeróbica y autonomía personal

 Han sido necesarios dos años de investigación para desarrollar una nueva generación de aparatos control motor que de forma sencilla y práctica vienen a mejorar la calidad de vida, en su día a día, de los mayores y pacientes con problemas de movilidad .

Los grupos de I+D de la Universidad de Zaragoza “IDERGO” en biomecánica y ergonomía y “UIF” en fisioterapia, y la empresa riojana Intervap Europa SL, han desarrollado esta investigación, con el apoyo tecnológico de AITIIP. Esta colaboración ha permitido diseñar una nueva generación de máquinas más seguras, simples y de gran accesibilidad para promocionar la actividad física en los mayores y población con necesidades especiales como pacientes neurológicos, con enfermedades crónicas músculoesqueléticas o metabólicas. El nuevo diseño permite mejorar, mantener o recuperar las capacidades funcionales mediante la realización de movimientos globales de gran amplitud. Además, sirve de entretenimiento, mejora la autonomía personal y es una herramienta destacada de socialización.

El sistema de aparatos desarrollado, que ha supuesto una inversión de casi 500.000 euros, (493.532) de los que 345,5 mil han sido aportados por la empresa y el resto por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), está ya en proceso de patente. En breve se comercializará fundamentalmente en residencias, centros de día y gimnasios especializados, en los que las personas mayores pueden mejorar su movilidad mediante la realización de ejercicios controlados por personal cualificado. En un futuro, se pretende que las maquinas de control motor sean accesibles al público (tercera edad), en diferentes puntos estratégicos de la ciudad.

Las maquinas están diseñadas para trabajar determinados grupos musculares y articulaciones que se adaptan a cada paciente respetando su óptimo movimiento fisiológico. En general, se centran en el movimiento de extremidades y en el control central. Están provistas de un control con una pantalla táctil que el usuario puede manejar y controlar visualmente la coordinación en la ejecución del ejercicio, la velocidad, la resistencia/carga utilizada, el rango de movimiento articular máximo, las repeticiones/series y el tiempo utilizado.

 La investigación se validó en un estudio clínico en el que participaron personas mayores de 65 años que desarrollaban algún tipo de actividad en centros cívicos de la ciudad de Zaragoza. Tras un programa personalizado de 12 semanas de duración utilizando estos aparatos, se constataron buenos resultados en la velocidad, coordinación, flexibilidad, resistencia y fuerza muscular, así como, en la capacidad aeróbica. Además se pusieron de manifiesto avances muy positivos en la capacidad funcional, la postura y ergonomía, la capacidad cardiaca y respiratoria, la tensión arterial, el peso corporal, la autonomía personal, el estado emocional y  la calidad de vida.

 La Unidad de Investigación en Fisioterapia (UIF) es un grupo de investigación en Fisioterapia formado por profesores e investigadores de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad de Zaragoza, dirigido por el profesor José Miguel Tricás Moreno. IDERGO es el grupo de Investigación y Desarrollo en Ergonomía, perteneciente al Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A) de la Universidad de Zaragoza, encuadrado en el área de Bioingeniería. El grupo, coordinado por el profesor José Javier Marín Zurdo, está formado por una veintena de profesores de distintas áreas de conocimiento de la Universidad de Zaragoza.

 UNIDAD DE INVESTIGACIÓN EN FISIOTERAPIA

 La Unidad de Investigación en Fisioterapia (U.I.F.) es un grupo de investigación en Fisioterapia formado principalmente por profesores e investigadores de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad de Zaragoza, junto con investigadores externos a la Universidad asociados a nuestras líneas de trabajo.

Desde 2012  somos grupo Consolidado de Investigación Aplicada CIA reconocido por el Gobierno de Aragón.

A día de hoy, continuamos siendo el único grupo de investigación en fisioterapia reconocido por la DGA.

En lo que respecta a la actividad investigadora, el objetivo principal que persigue la UIF es la consolidación de la Fisioterapia como una de las principales armas terapéuticas que existen, mediante la validación de sus técnicas de exploración y tratamiento en sus diferentes campos de actuación. Esta validación se realiza desde un enfoque multidisciplinar ya que en la Unidad no solamente colaboran Graduados en Fisioterapia, si no también titulados en otras ciencias, como la Medicina, la Psicología, la Enfermería o la Farmacia.

 Doctores;Doctorando; 10 

Líneas de investigación:    

Terapia Manual. Suplementación con aminoácidos en deportistas. Fisioterapia Síndrome metabólico y Diabetes. Fibrólisis Diacutánea. Fisioterapia Miofascial, Postural y Vestibular. Neurodinámica Clínica. Neuromiostática y suelo pélvico. Ecofisioterapia, Ecoanatomia y Ecofisiología.

 Principales logros:

Validación ROTOR, sist. pedaleo aceptado por la UCI en alta competición.

Diseño de cuñas de mov. manual y ganchos.

Traducción y Edición de libros.

Tesis: Suplementación con Aminoácidos Esenciales. Fisioterapia en Diabetes y Obesidad. Enfermería en síndrome metabólico y/o obesidad”.

 Financiación: DGA, formación propia y Entidades privadas

Investigador principal ; Dr. Jose Miguel Tricás Moreno

http://uif.unizar.es/

PARTICIPACIÓN DE LA UIF EN EL PROYECTO

La idea inicial del proyecto  tomó forma bajo el nombre de “Diseño de un Sistema de Aparatos de Ejercicios de Control Motor para Pacientes con Necesidades Especiales”  y contó con dos hitos principales:

-HITO 1: Estudio Biomecánico de Máquinas con percentiles representativos de la población europea

-OBJETIVO: Describir la adaptabilidad de las ocho máquinas según características antropométricas.

-Desde un enfoque ergonómico y de salud se realizaron mejoras de adaptabilidad  de las máquinas bajo criterio de  fisioterapia.

 HITO 2: Validación clínica del sistema de aparatos de ejercicios de control motor en pacientes con necesidades especiales

-OBJETIVO: Valorar los cambios funcionales (calidad de vida y capacidad funcional mediante test validados dentro del campo de la fisioterapia) producidos por un programa de ejercicios con el sistema de aparatos de control motor en personas mayores.

  • Conocer los efectos
  • Comparar con grupo control        

 

PROTOCOLO HITO 1

Para el primer hito se realizó un estudio descriptivo observacional de cada una de las máquinas con 5 sujetos diferentes (representativos de los diferentes percentiles europeos). Dicho estudio consistió en un análisis biomecánico exhaustivo que recogía explícitamente los datos de ángulos de movimiento resultante del Sistema de Captura de Movimiento utilizado, superpuestos con señales de electromiografía en diferentes partes del cuerpo, según la zona del cuerpo que trabajaba en cada máquina. Asimismo se incluyeron datos de presiones del sujeto sobre el asiento de las máquinas.

 Como producto final se obtuvo un informe de cada máquina en el que se recogían las posibles mejoras, así como la adaptabilidad a los diferentes percentiles y el uso principal al que estaba destinada basándose en la musculatura/articulación que se trabajaba de forma más específica.

 PROTOCOLO HITO 2

Una vez asegurada la adaptabilidad de las máquinas a todos los sujetos del percentil europeo, se diseñó un ensayo clínico controlado con personas adultas a fin de poder comprobar los efectos que su uso pudiera tener.

Se llevó a cabo un programa de intervención en el Centro Cívico de las Esquinas del Psiquiátrico con una duración de 8 semanas y una frecuencia de 3 sesiones semanales.

 Se realizo una evaluación previa y post intervención en la que se realizaron diferentes tet de valoración;

- Se valoró el movimiento de elevación del miembro superior y de la marcha mediante un registro simultáneo del rango de movimiento de las articulaciones del miembro superior a través del sistema de captura de movimiento MoCap (basado en marcadores VICON Motion System) y de la actividad muscular implicada en dichas funciones mediante electromiografía de superficie.

- Se realizaron tres test funcionales: Timed Up and Go test (test TUG), test de andar 20m y The Functional Impairment Test-Head, and Neck/Shoulder/Arm (FIT-HaNSA).

- Se valoró la frecuencia cardiaca en reposo mediante un pulsómetro, los valores de tensión arterial mediante un tensiómetro digital y se realizó una espirometría para obtener los valores de Capacidad vital forzada (FVC), Volumen espiratorio forzado en el primer segundo (FEV1) y la relación entre FVC/FEV1(FEV1%).

 - Se valoró el estado emocional mediante el cuestionario Escala de ansiedad estado-grado (STAI), que evalúa el nivel actual de ansiedad y la predisposicón de la persona a responder al estrés.

 - Se valoró la calidad de vida mediante el cuestionario de Salud General (SF-36). Es una escala genérica que proporciona un perfil del estado de salud y es aplicable tanto a los pacientes como a la población general.

 - La autonomía personal se valoró mediante el Índice de actividades instrumentales de la vida diaria (IADL), que es una escala de observación heteroaplicada.

 El programa de intervención fue constantemente supervisado por 3 fisioterapeutas que controlaban la correcta ejecución y utilización de las máquinas por parte del usuario y se recogieron datos de calidad de vida, síntomas y función tanto al inicio como al final de la intervención. Asimismo se recogieron datos de seguimiento en cuanto al uso de los equipos, como fueron datos de resistencias o aprendizaje del movimiento basado en el feedback.

 A pesar de que el efecto de llamada posibilitó un reclutamiento de 250 sujetos, por la adaptación al número de máquinas de las que se disponía, en la intervención participaron 56 sujetos que fueron comparados con 64 sujetos de control (total de 120 sujetos).

 RESULTADOS

Como resultados principales del proyecto y de sus dos hitos se obtuvo que:

-El diseño de las máquinas permite una correcta adaptación ergonómica y funcional de los sujetos analizados a pesar de las variaciones antropométricas, funcionales y morfológicas de cada uno de los usuarios.

-El programa de ejercicios produce mejoras en:

 El dolor, las actividades de la vida diaria, la calidad de vida, estado emocional, mejora de la velocidad, coordinación, fuerza, flexibilidad y resistencia, adherencia a un programa de ejercicio físico, aumento capacidad aeróbica, aumento capacidad cardiaca y respiratoria, capacidad funcional, la postura y ergonomía

 JUSTIFICACIÓN

            Se cree que las mejoras obtenidas podrían venir dadas por el aprendizaje motor derivado de la práctica significativa, repetitiva e intensiva del ejercicio realizado a lo largo de la intervención. Ya que el ejercicio practicado de dicha forma y apoyado por un efectivo sistema de feedback tanto visual como auditivo con el que cuentan las máquinas puede producir cambios tanto estructurales como funcionales en el cortex motor y el cerebelo, siendo indicativos de una recuperación motora que pudiera ser de naturaleza permanente.

Todo esto basándose en la evidencia creciente en neurociencia de las pasadas dos décadas que ha concluido que el cerebro puede cambiar o reorganizarse en respuesta a las aferencias sensoriales, experiencias y aprendizaje.

Se trata de un conjunto de ocho máquinas diseñadas para las partes musculares más importantes del cuerpo en las que los potenciales usuarios tienen mayores carencias --fundamentalmente espalda, lumbares y extremidades.

 Los resultados que se obtienen con el uso de estos aparatos ya se ha corroborado en un estudio clínico en el que han participado 120 personas sanas de 55 a 90 años en un centro cívico de Zaragoza gracias a un convenio con el ayuntamiento.

 El estudio clínico partió de una evaluación previa de la calidad de vida y en un programa personalizado con ejercicios tres veces a la semana durante ocho semanas, en las que no hubo abandonos, y se constató "una disminución de la percepción del dolor y un aumento de las actividades de la vida diaria y de la calidad de vida significativos", apuntó Tricas.

 "Es una Wii biomecánicamente estudiada para conseguir unos objetivos muy específicos en el sector en el que trate cada máquina", indicó Tricas, y por tanto, la figura del fisioterapeuta es "imprescindible para que se utilicen correctamente".

Los aparatos ya están disponibles con un coste entre 40.000 y 60.000 euros y se comercializarán fundamentalmente en residencias de mayores, centros de día o cívicos y gimnasios.

 

 

 

 

Publicado por:

Comunicacion SPDG