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miércoles, 12 de enero de 2011

Deconstruyendo la Rehabilitación y Medicina Física: la convergencia y la ingeniería de la rehabilitación.

El título de un libro que espero recibir proximamente me ha hecho reflexionar:
Rethinking Physical and Rehabilitation Medicine. New technologies induce new learning strategies. 
Repensando la rehabilitación y medicina física. Las nuevas tecnologías inducen nuevas estrategias de aprendizaje.



 El conocimiento del cuerpo humano y sus interacciones con elementos físicos (mecánicos, eléctricos, termicos, lumínicos...) es la base de muchas de las terapias de rehabilitación. ¿Comprendemos de veras esos elementos físicos los clínicos?

Agentes físicos en rehabilitación, de la investigación a la práctica.
Parte del libro está disponible aquí.

No está de más repasar temas básicos para englobar la investigación en algo más. Coger  los libros de física del instituto y repassar la electricidad (resistencia, frecuencia, impedancia..), las leyes de Newton y las fórmulas de las palancas, velocidad, aceleración... es bastante recomendable, además de aclarar ideas. Yo no sé si después podemos aplicarlo, pero es la base del conocimiento de lo que hacemos. Además la ingeniería y la medicina convergen cada vez más dando lugar a la ingeniería biomédica, con importantes aplicaciones en rehabilitación.


Hay quien habla de una tercera revolucción científica (la primera sería la biología molecular y celular y la segunda la genómica)  que se basa en la convergencia entre las ciencias de la vida, la física y la ingeniería.  

Podeís leer este artículo del MIT aquí.

Algunos ejemplos de convergencia entre ingeniería y rehabilitación.

Empezando por las bases.

Física con ejemplos ilustrativos de la medicina y la biología. Mecánica. 
Physics With Illustrative Examples From Medicine and biology. Mechanics.
Física con ejemplos ilustrativos de la medicina y la biología. Electricidad y magnetismo.


Así por ejemplo para conocer los efectos biológicos de los campos electromagnéticos no bastará con conocer la biología, sino también habrá que comprender la física del electromagnetismo.

Biological Effects of Electromagnetic Fields.
Efectos biológicos de los campos electromagnéticos.



Lo mismo podríamos decir de las aplicaciones del Láser en terapia física, que nos llevan a la física de la luz.

Laser-Tissue Interactions. Fundamnetals and Applications.
Interaciones entre el láser y los tejidos. Principios y aplicaciones.

Utilizamos física aplicada, nuestro cuerpo está hecho de átomos, que nos esas cositas que estudia la física. (Otros dirán que un físico es la herramienta que utilizan los átomos para reflexionar sobre sí mismos).

 
 Portada de la versión en inglés del libro Physical Agents in Rehabilitation, from research to practise. 

Portada de la edicción en japonés del libro Physical Agents in Rehabilitation, from research to practise. 
リハビリテーションの物理エージェント。
研究から実践する。.

Y hablando de básicos, las neurociencias son fudamentales para entender los procesos de rehabilitación neurológica. ¿Qué sería de las neurociencias sin los avances en física que permiten pruebas de imagen funcionales del cerebro de seres humanos vivos sin dañarlos?

Neuroscience, Fundamentals for Rehabilitation
Neurociencia, principios para rehabilitación.

Uno de los temas teóricos más apasionantes de la neurorehabilitación es la neuroplasticidad.

Neuroplasticity and Rehabilitation.
Neuroplasticidad y Rehabilitación.


Neural Repair and Rehabilitation.
Reparación Neural y Rehabilitación.
Fijaros cómo en la portada aparecen un HMD (Head Mounted Display) que es un visor de realidad virtual, un dispositivo háptico para rehabilitación de la mano, pruebas de imagen del cerebro y gráficas por ordenador. Todo ello son nuevas tecnologías con aplicaciones en rehabilitación.

Entre las revistas hay una que destaca sobre las demás, fijaros en el subtítulo de la revista:
An International Journal of Trasnlational Science for Researchers and Clinicians.
Una revista internacional de ciencia translacional para investigadores y clínicos. 

Neurorehabilitation  Neural Repair.
Neurorehabilitación y reparación neural.

Investigación translacional y ciencia translacional 

¿y eso qué es?

La diferencia entre investigación tradicional y translacional es muy sutil. El concepto que buscamos es la relación entre la clínica y la investigación o lograr que la investigación básica llegue a la clínica y la clínica dirija la investigación básica según sus necesidades, pero también dependiendo de las posibilidades reales de la investigación teórica y desarrollo tecnológico. En fin: conocerse más y relacionarse mejor. Algo que además incluye relaciones interprofesionales multidisciplinares.

Investigación multidiscipinar en rehabilitación. ¿Qué se puede hacer?

Dentro de la investigación multidisciplinar el campo que más sorpresas puede darnos en un plazo breve de tiempo, en mi opinión, es la Ingeniería de la rehabilitación o "Rehabilitation Engineering", en la que se relaciona medicina e ingeniería.  Dos ejemplos:
-Todas las ayudas técnicas necesitan un diseño, que hacen ingenieros, ¿conocen los ingenieros las necesidades especialies de las personas con discapacidad? ¿Conocemos los profesionales de la rehabilitación las posibilidades de la tecnología y sus aplicaciones a la discapacidad.
-Los análisis biomecánicos necesitan instrumental, cada vez más refinado y tecnológicamente avanzado, que manejan ingenieros junto con médicos rehabilitadores, fisioterapeutas, licenciados enciencias del deporte o terapeutas ocupacionales.


An introduction to rehabilitation engineering.
Una introducción a la "ingeniería de la rehabilitación".
Rehabilitation engineering. Applied to Mobility and Manipulation.
Ingeniería de la rehabilitación. Aplicada a la mobilidad y manipulación.
Se puede leer el principio del libro gratis aquí


La revista científica más dentrada en "ingeniería de la rehabilitación" es quizá el Journal of Neuroengineering and rehabilitation.
y también IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering.





Rehabilitation Engineering.
¡Este  libro lo podeís descargar gratis aquí! 

Además diseñar sistemas de rehabilitación con feedback basado en videojuegos o realidad virtual, o las posibilidades de utilizar robots con su inteligencia artificial o neuroprótesis añaden más complejidad a las mútiples relaciones interprofesionales de la rehabilitación.

Intelligent systems and technologies in rehabilitation engineering.
Sistemas inteligentes y tecnologías en la ingeniería de la rehabilitación.

Dispositivos para neurorehabilitación.


Y desde luego la ingeniería de la rehabilitación aplicada al diseño de robots para rehabilitación, o como tecnología asistencial:
Avancesen robots para rehabilitación.

 Robots for Care and Rehabilitation.
Robots para el cuidado y la rehabilitación.

Rehabilitation Robotics.
Robots para  rehabilitación.

¡Este libro lo podeís descargar gratis aquí!

Como curiosidad, la biomécanica que  sirve a los clínicos sirve también para que los ingenieros construyan robots humanoides.

Human-Like Biomechanics. A Unified Mathematical Approach to Human Biomechanics and Humanoid Robotics.
Biomecánica similar a la humana. Un acercamiento matemático unificado a la  biomecánica humana y los robots humanoides.




INVESTIGACIÓN BÁSICA
La  investigación básica sigue siendo muy importante, aunque las posibilidades para un clínico están limitadas.
Entre otros, son campos que aportan a la rehabilitación: la neurofisiología, la ingeniería tisular, utilizar cultivos de tejido para valorar interacciónes con campos electromagnéticos... Las posibilidades son muchas, pero, en la clínica habitual no podemos hacer estas cosas y hay muy pocos investigadores básicos que sean especialistas en rehabilitación, fisioterapeutas o terapeutas ocupacionales. En general hay más biólogos que médicos en la investigación básica. Buscar la relacción entre investigación básica y clínica sigue siendo un dilema. Por un lado tenemos la idea de lograr más conocimiento, que podría ser aplicado cuando sea comprendido, pero que se busca por el conocimiento en sí. Por otro lado tenemos la idea de aplicar en la clínica lo que conseguimos averiguar o incluso desarrollar productos (tecnológicos o biotecnológicos, fármacos...) directamente aplicables. Para el clínico conseguir nuevo conocimiento teórico y/o el desarrollo de productos queda un poco lejos ya que necesitamos saber qué podemos hacer hoy.

Handbook of Neural Engineering.
Manual de neuroingeniería. 
Este libro trata sobre:
  1. Neuro-nanotechnology, artificial implants, and neural prosthesis
  2. Neurorobotics and neural rehabilitation engineering
  3. Neural signal and image processing


Information Technologies in Medicine.
Rehabilitation and Treatment. 
Tecnologías de la información en Medicina. Rehabilitación y Tratamiento.


Aunque ya tiene algunos años, parte de este libro trata sobre realidad virtual en rehabilitación neurológica y ortopédica, un capítulo escrito por Walter J. Greenleaf. Por cierto, coincidí con él en un taxi compartido con otra investigadora durante un congreso. Se presentó como Walter y le pregunté si llevaba mucho tiempo dedicándose a la rehabilitación  virtual. Me dijo que "alguno" y seguimos charlando sobre videojuegos en rehabilitación, pero después de charlar un rato me fijé en el apellido de su etiqueta y tuve que preguntarle: es el propietario de las empresas Virtually Better,  InWorld Solutions y Greenleaf Medical.


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También puede interesarte la entrada sobre el CABRR
Centro de Biomecánica Aplicada e Investigación en Rehabilitación.






Autor: Samuel Franco Domínguez