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Sr. Guemann1, C. Halgand1, A. Bastier2, L. Borrini3, D. Cattaert1, A. de Rugy1
1INCIA, Burdeos, Francia, 2IRMA, Valenton, Francia, 3SSA Percy, Clamart, Francia
Antecedentes: La pérdida de retroalimentación como la propiocepción después de una amputación es devastadora y tiene muchas consecuencias para los pacientes. Se han diseñado múltiples sistemas de retroalimentación sensorial para superar la falta de retroalimentación en el control de prótesis. Como dispositivos no invasivos, tanto la estimulación vibratoria como la electrotáctil permiten una buena discriminación de la estimulación de la piel, que puede ser un buen candidato para utilizarla como comando perostésico. Sin embargo, la mayoría de los estudios que exploran la sustitución sensorial se han realizado en sujetos sanos y solo unos pocos incluyeron pacientes. Se necesitan más estudios de evaluación de tareas funcionales.
Finalidad: Con este estudio, exploramos el efecto de la retroalimentación vibrotáctil en el control mioeléctrico junto con la carga de trabajo en una tarea de alcanzar el objetivo bajo 4 condiciones de retroalimentación.
Métodos: Dos grupos de personas (sanas (16) y amputadas (8)) participaron del experimento. Todos los participantes fueron equipados con una muñequera EMG a nivel humeral y una cinta que integra los 6 actuadores que retroalimentan la información sensorial. Estaban sentados frente a una computadora que mostraba un avatar cuyo brazo se movía gracias a la actividad EMG del participante (bíceps para flexión y tríceps para extensión).
El experimento estuvo compuesto por dos fases. Durante el primero, los participantes tenían que alcanzar objetivos en diferentes posiciones angulares entre 20° y 120° en un solo movimiento. El tiempo de alcance fue proporcional a la distancia angular. Después de una breve fase de familiarización, la prueba consistió en alcanzar 30 objetivos en flexión o en extensión bajo 4 condiciones de retroalimentación diferentes: visión, visión + vibración; vibración; sin realimentación.
Las distancias y la retroalimentación se asignaron aleatoriamente para evitar cualquier efecto de aprendizaje.
La segunda parte del experimento fue más difícil. Los participantes debían realizar movimientos de ida y vuelta entre dos objetivos y estabilizar cada movimiento antes de cambiar de dirección. La familiarización y el procedimiento de prueba fueron los mismos que en la primera parte.
La distancia al objetivo (en grados) fue la variable dependiente que permitió la comparación entre los 4 comentarios. La carga de trabajo y la preferencia también se evaluaron utilizando NASA-TLX.
El experimento estuvo compuesto por dos fases. Durante el primero, los participantes tenían que alcanzar objetivos en diferentes posiciones angulares entre 20° y 120° en un solo movimiento. El tiempo de alcance fue proporcional a la distancia angular. Después de una breve fase de familiarización, la prueba consistió en alcanzar 30 objetivos en flexión o en extensión bajo 4 condiciones de retroalimentación diferentes: visión, visión + vibración; vibración; sin realimentación.
Las distancias y la retroalimentación se asignaron aleatoriamente para evitar cualquier efecto de aprendizaje.
La segunda parte del experimento fue más difícil. Los participantes debían realizar movimientos de ida y vuelta entre dos objetivos y estabilizar cada movimiento antes de cambiar de dirección. La familiarización y el procedimiento de prueba fueron los mismos que en la primera parte.
La distancia al objetivo (en grados) fue la variable dependiente que permitió la comparación entre los 4 comentarios. La carga de trabajo y la preferencia también se evaluaron utilizando NASA-TLX.
Resultados: Para la primera parte del experimento (movimiento en una dirección), se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre la condición sin retroalimentación (NINGUNA) y las otras tres condiciones, y entre solo vibración (VIB) y las otras tres condiciones. No se encontraron diferencias estadísticas entre visión solamente (VIS) y visión y vibración (VIS+VIB).
Para los movimientos de espalda y fuerte, se encontró una diferencia estadísticamente significativa entre todas las condiciones excepto entre las condiciones VIS y VIS+VIB.
NASA-TLX reveló la mejor media (SD) para la condición VIS+VIB 37.20 (14.17). Condición visual obtener 39.03 (19.58) y vibración 70.83 (14.25).
Diez de 16 participantes (62.5%) prefirieron la condición VIS+VIB.
Para los movimientos de espalda y fuerte, se encontró una diferencia estadísticamente significativa entre todas las condiciones excepto entre las condiciones VIS y VIS+VIB.
NASA-TLX reveló la mejor media (SD) para la condición VIS+VIB 37.20 (14.17). Condición visual obtener 39.03 (19.58) y vibración 70.83 (14.25).
Diez de 16 participantes (62.5%) prefirieron la condición VIS+VIB.
Conclusión (es): Después de una sola sesión de práctica, los participantes mostraron preferencia por la modalidad multisensorial. Comprenden e integran rápidamente el significado de la retroalimentación vibro-táctil. Esos resultados preliminares son alentadores para el desarrollo de nuevos dispositivos de sustitución sensorial.
Trascendencia: Este trabajo mya ayuda a reducir la brecha entre los resultados de la investigación y la tecnología disponible para los pacientes. Puede ayudar a mejorar el uso diario de prótesis de miembro superior y disminuir el número de abandonos de prótesis.
Financiamiento, agradecimientos: Gracias a la Agence Innovation Defense del ejército francés que ha fundado el PhD de M. Guemann
Keywords: control mioeléctrico, amputación de miembros superiores, sustitución sensorial
Tema: Tecnología innovadora: robótica
¿Este trabajo requirió aprobación ética? Si
Institución: CHU Besançon
Comité: CPP Est II
Número de ética: IDRCB 2017-A03609-44
Todos los autores, afiliaciones y resúmenes han sido publicados tal como fueron enviados.
