SISTEMA DE EVALUACIÓN DEL CONTROL MOTOR

Memorias II Congreso Latinoamericano de Ingeniería Biomédica, Habana 2001, Mayo 23 al 25, 2001, La Habana, Cuba
SISTEMA DE EVALUACIÓN DEL CONTROL MOTOR
G. Montes de Oca, M.E. González, O. Torres, L.Alvarez,L.A. Climent,E. Espinosa
Instituto Central de Investigación Digital (ICID).
Calle 202 No. 1704 e/ 17 y 19. Siboney, La Habana. Cuba
e-mail: [email protected]
RESUMEN
En el presente trabajo se expone la implementación de un
Sistema automatizado para la evaluación de los trastornos
de la actividad nerviosa superior asociados al
envejecimiento. El ambiente de operación del Sistema debe
ser Windows 95 y el monitor debe tener instalado un Touch
Screen. La aplicación se desarrolló en Borland Delphi
obteniéndose una interfaz con el usuario cómoda y fácil de
asimilar.,
El Sistema evalúa tanto el control motor como la calidad del
movimiento, y constituye un instrumento de rehabilitación
para los pacientes aquejados de trastornos motores.
Palabras clave: control motor, trastornos sicomotores,
rehabilitación neurológica.
1. INTRODUCCIÓN
La función motora del sistema nervioso en el hombre se
circunscribe a dos tipos de actividades:la estabilidad y el
movimiento. Como este último funciona gracias a un
complejo mecanismo que implica actividad consciente y
amplios circuitos y áreas corticales es más sensible a los
efectos del envejecimiento (perdida sinaptica y neuronal)
que la estabilidad.
El movimiento a su vez depende de factores cinéticos,
mecanicos y neurales para garantizar su eficacia y armonia
Los mecanismos neurales que originan el movimiento son
suceptibles de evaluarse a través de la medición de la
calidad de los resultados de los movimientos ejecutados.
Uno de los parámetros más sensibles y más utilizados en la
cuantificación del movimiento son los tiempos y por
extensión la cinética del acto motor. Esta evaluación se
realiza por métodos de exploración neuropsicológica,
motora, neurofisiológica o psicofisiológica, que implica un
enorme consumo de tiempo y recursos humanos altamente
especializados, por lo que se limita su uso masivo. Estas
baterías están dirigidas fundamentalmente a diagnosticar
enfermedades y categorizar sus estadíos, pero en general su
aplicación a trastornos funcionales seniles se ha
desarrollado por extensión, limitando su real sensibilidad y
especificidad al no ser diseñados primariamente para este
objetivo.[3][4]
Actualmente existen sistemas clínicos de cuantificación
subjetiva de esos factores a partir de escalas cuantitativas
que presentan el defecto de contaminación por el evaluador
y por tanto no poseen sensibilidad absoluta. En algunos
laboratorios especializados de evaluación del control motor
se han diseñado sistemas de evaluación de tiempos de
reacción y de movimiento, pero no contemplan otros
factores de calidad de movimiento como ritmo, presición,
coordinación, etc.
El objetivo de este trabajo es presentar la automatización de
un conjunto de pruebas cinéticas donde se explora la
capacidad de reacción del paciente a diferentes estímulos, el
grado de coordinación de los movimientos, así como,
diferentes pruebas para detectar la calidad del movimiento.
2. METODOLOGÍA
El Centro Internacional de Restauración Neurológica
(CIREN), en el Laboratorio de Evaluación Integral
Psicomotriz (LEIS) ha desarrollado un Sistema Integral de
Atención al Envejecimiento Cerebral dirigido a mejorar la
calidad de vida de esas personas y a prevenir la aceleración
o agravamiento innecesario del proceso fisiológico: el
Sistema REBIOGER y un sistema de entrenamiento motor
altamente especializado: la rehabilitación neurológica
Este sistema ha sido aplicado a pacientes con enfermedades
del sistema motor y ha sido demostrada su eficacia en
categorizar la intensidad del proceso, así como sensibilidad
para detectar estadios iniciales de enfermedades que afectan
el control motor, patrones con valor diagnóstico,
complementario en el caso de la enfermedad de Parkinson
pero la evaluación del paciente por este sistema contiene el
componente subjetivo del examinador, su utilización toma
mucho tiempo y no permite almacenamiento de datos de
forma automatizada, para su posterior evaluación y
análisis.[1][2]
La evaluación de los factores del movimiento, o sea tiempo
de reacción y movimiento, coordinación, precisión y ritmo,
de las extremidades superiores han demostrado ser sensibles
y específicos tanto para demostrar el grado de deterioro
senil como para evaluar la intensidad de la disfunción
motora en enfermedades no paralíticas del sistema motor.
El Sistema de Evaluación del Control Motor SISNEURO
consiste en un conjunto de programas que permite la
automatización y evaluación cuantitativa de un amplio
espectro de pruebas cinéticas que son tradicionalmente
realizadas por los neurológos a pacientes con trastornos de
la actividad motora debido a síndromes atáxicos,
enfermedades cerebrovasculares, parálisis cerebral, etc.
El sistema consta de un conjunto de programas orientados a
la exploración de las Funciones Motoras las cuales
incluyen:
Pruebas para evaluación de la cinética del
movimiento:
• Tiempo de reacción simple por elección y
complejo.
950-7132-57-5 (c) 2001, Sociedad Cubana de Bioingeniería, artículo 00197
•
Velocidad
del
movimiento
para
movimientos inducidos, repetitivos y
alternativos de ambas manos.
Pruebas para la calidad del movimiento:
• Pruebas de coordinación, precisión y ritmo.
• Pruebas de movimientos complejos y de
inhibición del movimiento..
Con esta batería se explora la capacidad de
aprendizaje motor (habilidades), integración motora
perceptual y cinética, y la calidad del movimiento,
factores todos que han demostrado ser sensibles para
discriminar el deterioro senil, por lo que las medidas de
salida estarán constituidas por las variables:
• Tiempo de reacción.
• Velocidad del movimiento.
• Calidad del movimiento: Coordinación,
Precisión y Ritmo.
• Capacidad de adquisición de hábitos
motores.
• Fatigabilidad.
• Integración motora perceptual.
El Sistema permite la realización de cada una de las
pruebas realizando la configuración de las mismas en
dependencia de la complejidad con que el especialista
necesite realizar la evaluación del paciente.
Una vez terminada la realización de la prueba se da la
posibilidad de ver los resultados de la misma de manera
visual a traves de gráficos de barra y de pie,
permitiéndose además si se desea una copia impresa de
este reporte
Los datos generales del paciente son almacenados en
una Base de Datos, así como los resultados asociados a
las pruebas realizadas, esto permite un posterior análisis
de los resultados y una comparación de los estos entre
diferentes ejecuciones de una misma prueba.
La Fig. 2 representa la pantalla principal del sistema,
donde aparecen los iconos asociados a cada una de las
pruebas que se automatizaron en el mismo, así como los
asociados a la manipulación de la entrada de datos y la
revisión de los resulatdos almacenados en las bases de
datos.
La pantalla que se muestra en la Fig. 3 permite que sean
incluidos nuevos pacientes y los resultados de las
pruebas realizadas en las Bases de Datos del sistema, o
la modificación de los datos ya existentes.
Fig. 3. Pantalla de entrada y modificación de los datos de los
pacientes
Fig. 2. Pantalla de presentación del sistema
3. RESULTADOS
Fig. 4. Pantalla de visualización del directorio de pacientes.
En la Fig. 4 se muestra la pantalla que permite la
visualización de los pacientes cuyos datos están
almacenados en la Base de Datos del Sistema,
permitiendo escoger uno de ellos para realizar estudios
de comparación entre los diferentes resultados de una
misma prueba.
.
4. DISCUSIÓN
Se obtuvo un Sistema Automatizado que permite la
evaluación de los trastornos del movimiento cuya
interfaz será descrita a continuación:
El modo de realización de las pruebas es mediante un
conjunto de ventanas que ofrecen un interfaz con el
usuario cómodo y fácil de asimilar.
Durante las pruebas realizadas para validar el sistema se
comprobó que el sistema permite de manera sencilla y
rápida configurar cada una de las pruebas que se van a
realizar, así como el manejo de la información
almacenada.
.5.
CONCLUSIONES
SISNEURO constituye un instrumento de evaluación del
estado del paciente, y su seguimiento durante el
tratamiento y una vez terminado este; así como una
herramienta para su rehabilitación. Su utilización
permite establecer protocolos de investigación sobre la
efectividad de determinados métodos de intervención
quirúrgica así como sobre la acción de medicamentos
utilizados en los tratamientos. Además permite realizar
un diagnóstico eficaz de posibles patologías cerebrales
REFERENCIAS
[1]
[2]
[2]
[4]
Weiss PH, Stelmach GE, Chaiken A, Adler CH. Use of advance
information for complex movements in Parkinson´s disease.
Parkinson & Related Disorders , 1999; 5:19-25.
Beradelli A, Accornero N, Argenta M, Meco G, Manfredi M. Fast
complex arm movements in Parkinson´s disease. J Neurol
Neuroserg Psychiatry, 1986; 49: 1146-1149.
Harrington DL, Haaland KY. Sequencing in Parkinson´s disease:
abnormalities in programming and controling movement. Brain
1991; 114:99-115.
Jahanshahi M, Brown RG, Marsden CD. Simple and choice
reaction time and the use of advance information for motor
preparation in Parkinson´s disease. Brain 1992; 115: 539-564.
MOTOR CONTROL EVALUATION SYSTEM
ABSTRACT
In this paper is describes the development of an automated System for the evaluation of the disorders of
the activity nervous superior associates to the aging. The enviroment of operation of the System should be
Windows 95 and the monitor should have installed a Touch Screen. The application is developed in
Borland Delphi getting an interface with the comfortable and easy user of assimilating.,
The system evaluates the motor control and the quality of the movement, and it constitutes an
rehabilitation instrument for the patient with motor dysfunctions.
Keywords: motor control, psychomotor disorders, neurological rehabilitation.