Desarrollo de un entorno virtual para terapia de rehabilitación de miembro superior mediante el uso de un dispositivo háptico

Abstract

Resumen-En este trabajo se presenta el desarrollo de un entorno virtual enfocado a la rehabilitación de miembro superior en terapia ocupacional, haciendo uso de un dispositivo háptico que permite garantizar una estimulación visual y táctil del usuario. Para evaluar su funcionalidad se utilizaron registros de la señal de electromiografía, realizando maniobras de contracción/relajación antes y después del uso del sistema desarrollado. Las señales adquiridas fueron analizadas mediante índices en el dominio del tiempo y de la frecuencia, con la finalidad de evaluar la condición muscular del usuario al utilizar el sistema. Adicionalmente, se presenta un análisis estadístico de las señales de electromiografía obtenidas. Los resultados de la etapa de evaluación del sistema desarrollado demostraron que éste no causa fatiga muscular al usuario.Palabras claves-Dispositivo háptico, electromiografía, entorno virtual, rehabilitación. I. INTRODUCCIÓNLa rehabilitación se define como el conjunto de métodos que tienen como finalidad la recuperación de una funcionalidad perdida o disminuida por un traumatismo o enfermedad [1]. La rehabilitación física ayuda al reentrenamiento de músculos con lesiones o enfermedades, que provoquen un mal funcionamiento del control motor voluntario [2]. La rehabilitación abarca varias actividades, una de ellas es la terapia ocupacional, la cual tiene como finalidad intervenir en casos de déficit en el desarrollo del individuo, aplicando la actividad como medio preventivo o terapéutico, con el objetivo de lograr la armonización del sujeto en relación con su ocupación, trabajo y ocio, buscando la integración social [3].El uso de herramientas tecnológicas en procesos de terapia de rehabilitación se ha convertido en una práctica muy común en la actualidad, siendo los videojuegos de realidad virtual (RV) uno de los medios de estimulación más recurrente. La RV consiste en la creación de escenarios interactivos para que los usuarios puedan participar en entornos donde los objetos o eventos parecen ser similares a los reales, logrando que los usuarios se adentren al entorno simulado, creando un sensación de inmersión en el mundo virtual [4]. Por otra parte, un dispositivo háptico es el que permite al usuario manipular objetos de los entornos virtuales de una manera natural y efectiva, además de proporcionar información que no puede ser completamente descrita con retroalimentación visual o de audio, como rigidez, textura o peso de objetos. En otras palabras, establece una comunicación bidireccional en tiempo real entre el usuario y el medio virtual [5]. Entonces, la rehabilitación virtual es el entrenamiento donde los pacientes son inmersos en un ambiente virtual en el que desarrollan ejercicios que ayudan a recuperar una función que se ha perdido por una enfermedad o traumatismo [6].Los pacientes afectados por alguna alteración neurológica (por ejemplo un accidente vascular encefálico, enfermedades degenerativas o lesiones traumatológicas), pueden hacer uso de esta tecnología en su proceso de rehabilitació...