REALIDAD VIRTUAL PARA REEDUCACION MOTORA DE NIÑOS CON DAÑO NEUROLOGICO Doris Valencia Valencia* Departamento de Medicina Física y Rehabilitación Universidad Nacional de Colombia Bogotá, Cundinamarca - Colombia

María Claudia Salcedo** Departamento de Medicina Física y Rehabilitación Universidad Nacional de Colombia Bogotá, Cundinamarca - Colombia

RESUMEN Emplear un método de realidad virtual en los niños con hemiparesia con el propósito de reeducar los patrones motores del hemicuerpo comprometido por una alteración neurológica central, facilitando su utilización, disminuyendo la incapacidad motora y buscando alternativas en la rehabilitación neurológica de estos pacientes. Es un estudio pseudoexperimental, prospectivo, longitudinal, pareado de variables dependientes que se está realizando con los pacientes que asisten a la Fundaciòn Hospital la Misericordia, una institución que ofrece servicios de salud de alta complejidad (4to nivel) en Bogotá. La población son los pacientes con lesión del sistema nervioso central que presentan disminución en la movilidad de un hemicuerpo (hemiparesia), captados de la consulta de Medicina Fisica y Rehabilitaciòn infantil y del servicio de hospitalizados, entre los 4 y los 17 años de edad; Se utiliza como tecnología de realidad virtual la plataforma del Nintendo Wii, con los juegos de video de deportes en los cuales el propósito es utilizar la extremidad superior comprometida en actividades lúdicas. Por medio del juego se busca que el paciente reeduque los patrones

motores con base en el movimiento de la extremidad. Se realiza una evaluación de intervención al inicio y al final de las sesiones programadas para la rehabilitación para determinar el impacto de la misma, por medio del Sistema de Clasificación de la Habilidad Manual para niños con Parálisis Cerebral (MACS) validado al español, donde se mide la utilización de la extremidad comprometida en actividades funcionales de la vida diaria. Otros parámetros de movilidad articular y de funcionalidad de patrones motores para miembro superior son tomados en cuenta para la valoración. Los resultados con la intervención y la evaluación completa se han obtenido en seis pacientes, por lo tanto se realizó un análisis descriptivo de los resultados que se han alcanzado hasta el momento de escribir este artículo. * Profesor Unidad de Habilitación Infantil y Atención Temprana. Universidad Nacional de Colombia. [email protected] **Residente en Medicina Física y Rehabilitación. Universidad Nacional de Colombia. [email protected]

Palabras claves: Realidad Virtual, hemiparesia, Nintendo Wii, Juegos, MACS.

INTRODUCCION Las enfermedades neurológicas que afectan a los niños son un grupo extenso de patologías, las que comprometen directamente el funcionamiento cerebral pueden ser agrupadas dependiendo de la extensión y características de la lesión. Uno de los conjuntos más amplios que caracteriza estas patologías son los niños con Parálisis Cerebral. La Parálisis Cerebral es una lesión no progresiva del Sistema Nervioso Central, que genera una alteración en el movimiento, el tono y la postura, con cambios variables a través del tiempo [1]. Los niños pueden cursar con trastornos motores sin un compromiso cognitivo significativo, lo que representan el 75% de los pacientes con esta enfermedad. Las formas espásticas hemipléjicas son las más frecuentes, junto con las diplégicas y las que dentro de la detección temprana se benefician más de la intervención Partiendo de lo heterogéneo de las condiciones clínicas que se agrupan bajo el término de Parálisis Cerebral y de la amplia gama de etiología, además de manifestaciones clínicas resulta con frecuencia difícil en la práctica médica llegar a una conclusión definitiva en cuanto al factor causal, pero en la gran mayoría de los casos el diagnóstico etiológico no modifica la conducta terapéutica, por lo que resulta importante la implementación del tratamiento oportuno [2] que minimicen las incapacidades secundarias al trastorno motor y cognitivo. En la última década se han diseñado nuevas estrategias de rehabilitación motora entre las que se encuentran la rehabilitación neuromotora con dispositivos de Realidad Virtual. 1. BASES TEÓRICAS DE LA REALIDAD VIRTUAL La realidad virtual es definida como una experiencia en el computador que es tridimensional, inmersiva e interactiva y ocurre en un tiempo real [1].

Un fenómeno que percibimos a través de los sentidos que se desarrolla en un espacio ficticio, es lo que llamamos la realidad virtual. Es un sistema interactivo que permite sintetizar un mundo tridimensional artificial, creando una ilusión de realidad. La realidad Virtual es una técnica fotográfica de 360 grados, que le permite al individuo moverse hacia arriba o hacia abajo, realizar acercamientos o alejamientos; teniendo el control absoluto de los movimientos ofreciendo un realismo de estar en el sitio. Virtual, en informática, significa “algo simulado”, creado por el ordenador para llevar a cabo determinado fin. La Realidad Virtual es considerada en muchos aspectos como la interfase definitiva entre los seres humanos y el computador. Consiste en simular todas las posibles percepciones de un individuo, como los gráficos para la vista, el sonido, tacto e incluso sensaciones de aceleración o movimiento. Todos estos efectos son presentados de forma que el individuo se siente inmerso en un universo generado por el computador, hasta el punto de percibir el entorno virtual como si fuera la realidad. Utilidades médicas de la Realidad Virtual La realidad virtual tiene múltiples aplicaciones en el área de la salud. La educación médica está cambiando sus paradigmas del modelo basado en la experiencia a programas que requieren documentar las habilidades del estudiante [4]. El objetivo primordial es lograr la práctica de destrezas en un ambiente seguro, antes de refinarlas en el mundo real con los pacientes. En el presente el entrenamiento basado en la simulación es un prerrequisito para otro tipo de prácticas no médicas (aviación, sistemas nucleares e industrias del petróleo). En la actualidad alrededor del mundo se está difundiendo el uso de los sistemas de realidad virtual para realizar entrenamiento en cirugía endoscópica de diferentes especialidades (ej. Cirugía general, vascular, ortopédica), tratamiento de trastornos mentales y en la rehabilitación de lesiones neurológicas [5] (neurorrehabilitaciòn) de la cual haremos referencia en este artículo.

La Realidad Virtual y la Rehabilitación neurológica en niños. El uso de la realidad virtual en niños con lesión neurológica central específicamente en los que presentan parálisis cerebral, ha generado diversas expectativas a cerca de esta intervención innovadora en el área, en la cual se busca mejorar las competencias individuales y el desempeño motor de los niños. Diferentes estudios han mostrado que la realidad virtual permite al niño con esta patología, acceder a experiencias que de otra forma no podría realizar [6]. Estos ambientes interactivos disponibles, ofrecen a los niños con parálisis cerebral la oportunidad de practicar y probar movimientos sin el temor a la vergüenza o el riesgo de lesión. Esto puede reflejarse en una mejoría en las aptitudes motoras y quizás en el sentido personal de autoeficacia. En un ambiente virtual el paciente puede ser rehabilitado en un ambiente seguro [6] y controlado que permite simular actividades de la vida diaria, lo que permite realizar aplicaciones que evalúen este tipo de actividades [3]. El objetivo es transferir las experiencias que se logran por medio del uso de la extremidad comprometida durante la rehabilitación con realidad virtual para realizar actividades de la vida diaria en el manejo de elementos externos dentro de un ambiente real o natural. También tiene la capacidad de ser dirigido a patologías específicas y de adicionar opciones de videojuego para que produzcan un efecto motivación en el paciente. A pesar de los avances y razonamientos teóricos a cerca de esta tecnología, actualmente no existen estudios que muestren la eficacia de esta opción terapéutica, quizás en parte por ser un tratamiento de pocos años de instauración (aproximadamente 12 años) o porque no se ha logrado obtener grandes muestras de pacientes en los diferentes estudios realizados. 2. BASES TEÓRICAS DE LA LESION CEREBRAL El 70 al 80% de los pacientes con Parálisis Cerebral presentan signos clínicos de espasticidad [7]. Existen dos formas principales, de acuerdo a la distribución topográfica, que son las formas

unilaterales y las bilaterales. Las formas unilaterales corresponden a las denominadas hemiplejías, en las cuales existe compromiso motor de los miembros de un mismo lado del cuerpo, por lo general con mayor compromiso del miembro superior [8]. La hemiplejía se produce por una lesión de la corteza sensitivo-motora o de sus vías de proyección, cuyas manifestaciones se presentan en el lado contralateral del cuerpo. Sus causas pueden ser múltiples, aunque se ha asociado en muchos casos a infartos cerebrales prenatales y perinatales, en el caso de la Parálisis Cerebral congénita. Clínicamente no existe asimetría en los reflejos durante los primeros meses de vida [7]. La presencia del puño cerrado puede ser el primer indicador del compromiso, así como la asimetría en el tono muscular, y persistencia de los reflejos primitivos. La pinza digital, la extensión de la muñeca y la supinación del antebrazo también se encuentran comprometidas. La alteración del miembro inferior afectado se hace aparente después del primer año de vida o incluso antes cuando el niño inicia el arrastre y la posición cuadrúpeda con patrones anormales de locomoción, sin segmentación corporal [8]. La extensión real de la alteración motora no puede ser determinada de manera exacta hasta la edad de 2 años de edad, cuando ya se evidencia la postura hemiparética, con aumento del tono flexor en el codo y el puño y la posición equina del pie. Etiología • Enfermedad cerebro vasculares isquémica (85%) o hemorrágica (15%). • Trauma cráneo encefálico que provoca hematoma epi o subdural, hemorragia subaracnoidea, hematoma intracerebral . • Tumores cerebrales: benignos o malignos, primarios o metastáticos. • Malformaciones arteriovenosas, aneurismas arteriales • Infecciones del sistema nervioso central: meningitis, encefalitis. • Parasitosis: cisticercosis, toxoplasmasmosis. Manifestaciones clínicas 1. Trastornos de la motilidad y tono muscular (Movimientos de tipo espástico).

2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Pérdida o disminución de la movilidad voluntaria. Trastornos de la regulación del tono. Aumento de la actividad refleja. (reflejos patológicos). Parálisis de los músculos de la cara (parálisis facial central). Trastornos de las reacciones de sostén, posición y equilibrio. Disminución de la sensibilidad. Trastornos del esquema corporal. Afasia motora, sensitiva o mixta. 3. MATERIALES Y METODOS

Participantes La población a estudio fueron los pacientes de género femenino o masculino con daño neurológico que presentan como incapacidad motora hemiparesia o hemiplejia captados de la consulta y del servicio de hospitalizados de la Fundación Hospital la Misericordia en Bogotá, Colombia; con una edad entre los 4 y los 17 años que no presente trastorno cognitivo o con un déficit cognitivo leve. Materiales Se utiliza como dispositivo de realidad Virtual el Nintendo Wii con sus aplicaciones asociadas al Wii Fit; las sesiones se realizan con los videojuegos de deportes que requieren el uso de las extremidades superiores y se configura para el manejo con la extremidad comprometida. Métodos Se está realizando Estudio pseudoexperimental, prospectivo, longitudinal, pareado de variables dependientes con los pacientes que asisten a un Hospital Pediátrico de alta complejidad; La duración será de un año. Se realizara una evaluación de la funcionalidad del miembro superior comprometido al inicio y al final de la intervención, realizado por observadores diferentes, que han sido entrenados en la realización de los test, para determinar el impacto de la misma. La evaluación se realizara mediante el test de funcionalidad MACS (Sistema de Clasificación de la Habilidad Manual para niños con Parálisis Cerebral) validado al español [9][10][11], que califica la utilización de la

extremidad en actividades funcionales de I a V en donde el I se considera cuando el niño manipula objetos fácil y exitosamente y V en el caso que no manipule objetos y tiene habilidad severamente limitada para ejecutar aun acciones sencillas; se incluyen también la cuantificación de rangos de movilidad articular, los patrones motores integrales que se definen como los movimientos integrados que permiten la manipulación de herramientas y materiales que se calificaban de acuerdo a la presencia o ausencia de los mismos mientras que los patrones funcionales que son el conjunto de movimientos encaminados a realizar actividades de la vida diaria, se valoraban como funcionales cuando realizaban del 80 al 100% del movimiento, semifuncionales del 50-80% del movimiento y no funcionales cuando realizaban menos del 50% del movimiento, estos parámetros fueron discutidos por el grupo investigadores quienes decidieron incluirlos como parámetros de evaluación. También se evalúa la espasticidad mediante la escala de Ashworth modificada, la valoración reflejos músculo tendinosos y la medición de fuerza mediante la escala de Daniels. La metodología a utilizar se basa en intervenciones semanales de 30 minutos; seis intervenciones en total, se diseño un protocolo para la aplicación de los juegos que se unifica para toda la población a estudio. Los pacientes que se incluyeron en esta muestra continuaban asistiendo a las otras modalidades de rehabilitación incluyendo terapia física y terapia ocupacional. RESULTADOS La intervención y la evaluación completa se han obtenido en seis pacientes. Se realizó un análisis descriptivo de los resultados que se han alcanzado hasta el momento. El rango de edad de los pacientes analizados se encontró entre 8 a 17 años, todos correspondían al género masculino; en la distribución por diagnósticos etiológicos se observó que el 50% de ellos (3 pacientes) cursaron con eventos cerebros vasculares isquémicos como causa de la

hemiparesia. Los otros presentaron Encefalopatía Hipóxico Isquémica, uno con Posoperatorio de cirugía de epilepsia y otro con síndrome de Sturge Weber respectivamente. La clasificación realizada mediante el test de funcionalidad MACS, no mostró cambios en la calificación de los pacientes en la valoración inicial y final. En los resultados se observó que cuatro pacientes se encontraban con una calificación de II, lo que se mantuvo en la calificación previa al procedimiento y la posterior. Los otros dos pacientes se comportaron, uno con un MACS previo a la intervención de III y posterior a las sesiones de V, lo cual expondría un deterioro en la funcionalidad de este paciente. El sexto paciente permaneció con una clasificación de V en la evaluación inicial y en la evaluación final, Al analizar los patrones motores funcionales se evidenció que el patrón mano boca en la evaluación previa a la intervención agrupaba a cuatro pacientes con patrones no funcionales, y dos con patrones funcionales, en la evaluación posterior a las sesiones cinco de estos seis pacientes presentaban patrones motores funcionales y un paciente tenía un patrón semifuncional. En el parámetro de patrón funcional de mano cabeza se encontró que en la evaluación previa a la intervención cinco de los seis pacientes no tenían patrón motor funcional, después de la participación en las sesiones se evidenció que cuatro de los seis realizaban el movimiento de una forma funcional y dos no lo hacían. La valoración de los patrones motores integrales, mostró que el 50% de los pacientes (3 pacientes), previo a la intervención no realizaban el patrón de agarre a mano llena, en la evaluación posterior a la intervención cinco de los seis pacientes realizaba el movimiento de forma integral. En el patrón de pinza en trípode se encontró que los resultados no variaron en los pacientes después de realizar las sesiones. Cuatro de los seis pacientes tenían este patrón integral ausente, y dos realizaban el patrón completo. Estas características se mantuvieron aun después de efectuar los procedimientos

DISCUSION Teniendo en cuenta las características de la muestra, solo se puede realizar una evaluación de los casos hasta ahora estudiados. Sin embargo se evidencian algunos cambios en los patrones funcionales y en los patrones integrales, que traducen mejoría. La medida de impacto MACS hasta ahora no ha mostrado cambios entre las evaluaciones, hallazgos que podrían inferir la poca sensibilidad que tiene el instrumento para la evaluación de los pacientes del estudio. Estos datos no nos permiten hacer una recomendación de la aplicación de la realidad virtual en la rehabilitación motora, pero nos da herramientas para continuar la investigación. CONCLUSIONES El estudio esta en progreso, solo hay informe parcial con muestra pequeña. Se espera poder aumentar el número de pacientes para mejora la información y el enfoque estadístico que pueda o no sugerir la utilización de la realidad virtual como herramienta terapéutica en rehabilitación motora.

REFERENCIAS 1. Benefits of a virtual play rehabilitation environment for children with cerebral palsy on perceptions of self-eficacy: a pilot study. Denise T. Reid. Pediatric Rehabilitation, 2002, Vol. 5, No. 3, 141-148 2. The treatment of Cerebral Palsy: What we know, what we don’t know. Journal of Pediatrics 2004; 145:S42-S46 3. A Virtual Reality Environment for Evaluation of a Daily Living Skill in Brain Injury Rehabilitation: Reliability and Validity. Ling Zhang. Arch Phys Med Rehabil Vol 84, August 2003. 1118-24. 4. Teaching Anatomy in the Digital World. Kitt Shaffer. N Engl J Med. September 23, 2004:351;13.

5. Feasibility of Using the Sony PlayStation 2 Gaming Platform for an Individual Poststroke: A Case Report. Sheryl Flynn. JNPT 2007;31: 180–189 6. The influence of virtual reality on playfulness in children with cerebral palsy: A pilot study. Denise Reid. Occupational Therapy International, 2004: 11(3), 131-144 7. Strategies for the early diagnosis of Cerebral Palsy. Frederic Palmer. The Journal of Pediatrics. 2004; 145:S8-S11.

8. Nadire Berker, Selim Yalçin. The HELP Guide to Cerebral Palsy. Global Help Organization. Istanbul, Turkey, 2005.

9. The Manual Ability Classification System (MACS) for children with Cerebral Palsy. Ann-

Christin Eliasson. Developmental Medicine and Child Neurology; Jul 2006; 48: 549-554 10. Manual Ability Classification System Sistema de Clasificación de la Habilidad Manual para niños con Parálisis Cerebral. Fabiola Barron 11. Reliability of the Manual Ability Classification System for Children with Cerebral Palsy. Christopher Morris; Developmental Medicine and Child Neurology; Dec 2006; 48: 950-953