Ciencia Costa Rica , Costa Rica, Martes, 10 de diciembre de 2013 a las 09:40

Investigan un sistema para prevenir caídas en adultos mayores


El proyecto se denomina “Desarrollo de una herramienta para el análisis de la estabilidad postural en adultos mayores”

UCR/DICYT Las caídas en adultos mayores son muy frecuentes y pueden tener consecuencias fatales. Con el fin de prevenirlas, en el Instituto de Investigaciones en Ingeniería (INII) de la Universidad de Costa Rica (UCR) lidera una investigación para establecer qué factores influyen en que una persona sea más propensa a las caídas.


El proyecto se denomina “Desarrollo de una herramienta para el análisis de la estabilidad postural en adultos mayores”. Como su nombre lo indica, esta primera etapa de la investigación pretende crear un sistema que determine que tan estable es una persona estando de pie o caminando.


El ingeniero mecánico Pietro Scaglioni Solano está experimentando con diferentes opciones que permitan medir esa estabilidad, pero que consistan en un sistema de medición portátil y de bajo costo.


Estabilidad de pie y en marcha


Para medir la estabilidad de pie, el investigador creó un sistema basado en la plataforma “Wii”, que es la que utilizan algunos juegos de video de la marca Nintendo.


En ella la persona se para sobre una pequeña tarima de plástico, provista de sensores que miden la oscilación del cuerpo tanto hacia adelante y atrás, como hacia los lados, permitiendo cuantificar qué tan estable es la persona en la posición de pie.


Se pueden incluir luego pruebas de diferentes grados de dificultad, como por ejemplo, mantenerse de pie con los ojos cerrados, sobre una sola pierna, o sobre una espuma.


Para validarlos, el Ing. Scaglioni cotejó sus resultados con el estándar de comparación que arroja una plataforma de fuerza. Este estudio se realizó en el Centro de Investigación en Ciencias del Movimiento Humano (CIMOHU), ubicado en la Escuela de Educación Física y Deportes de la Universidad de Costa Rica. La validación demostró que la plataforma “Wii” sirve para medir acertadamente la estabilidad postural de la persona en posición de pie.


El otro reto consistía en medir la estabilidad de una persona mientras caminaba. Para ello se intentó validar también los datos obtenidos por medio de los controles “Wii” utilizados en los mismos juegos (Wiimotes), que contienen acelerómetros incorporados.


Sin embargo los cálculos finales de estabilidad no correspondieron con los valores obtenidos con acelerómetros de un dispositivo más complejo denominado Unidad de Medida Inercial.


En este caso se decidió utilizar la Unidad de Medida Inercial, aunque es una alternativa más costosa que la plataforma “Wii”.


El Ing Scaglioni explicó que la Unidad de Medida Inercial “consiste en un pequeño dispositivo electrónico provisto de acelerómetros, giroscopios y magnetómetros.


Se coloca uno en la cabeza y otro en la cintura del paciente. Cuando la persona camina, los sensores van midiendo la aceleración en tres direcciones: hacia adelante y atrás, hacia los lados y hacia arriba y abajo”.
Con estas señales se describe el cambio en las magnitudes de las aceleraciones, lo cual es un indicador de estabilidad. Además, se puede estudiar el contenido armónico de las señales de aceleración, que permiten describir la “suavidad” del movimiento mientras se camina.


Según dijo, “las Unidades de Medida Inercial también permiten medir la atenuación de la aceleración entre la cintura y la cabeza, un signo de mayor o menor control de la estabilidad. Todos estos indicadores reflejan la armonía y la estabilidad durante la marcha. Los datos iniciales se ingresan en una computadora y con un ‘software’ especial, se obtiene el resultado final de la estabilidad de la persona durante la marcha”.


La primera etapa del proyecto ya concluyó y como resultado “la UCR tiene a su disposición esta “herramienta” (plataforma de balance “Wii” y Unidades de Medida Inercial), para ser utilizada en estudios de campo, buscando aproximarnos a las condiciones más cotidianas de las personas”, concluyó Scaglioni.


Mediciones in situ


El paso siguiente será llevar el equipo a lugares que alberguen adultos mayores para realizar mediciones de la estabilidad postural “in situ”, sin que las personas tengan que ir a un laboratorio especializado. También se realizarán mediciones de la fuerza muscular de las extremidades inferiores, la agilidad, el tiempo de reacción y la integración sensorial para el balance.


La plataforma “Wii” permitirá realizar una prueba de integración sensorial para el balance ejecutando pruebas con ojos abiertos, con los ojos cerrados y sobre una espuma. De esta manera se puede cuantificar la contribución a la estabilidad de pie de los sentidos como la vista, el sistema vestibular y el sistema propioceptivo (percepción propia), para lo cual se creará un modelo estadístico que establezca la relación entre las diversas variables medidas.


El Ing. Scaglioni explicó que “estas variables compuestas se establecerán previamente y medirán aspectos como “capacidad física” (incluyendo los puntajes de fuerza y agilidad) y “capacidad sensorial” (incluyendo los puntajes de la prueba de integración sensorial para el balance y el tiempo de reacción)”.


“También se construirá una variable llamada “atenuación”, que se basa en la razón entre la magnitud de las aceleraciones de la cabeza y las de la cintura. Por último se construirá la variable “estabilidad de la cabeza”, partiendo de la premisa que mientras caminamos lo más importante es mantener la cabeza estable, ya que tenemos los sentidos de la vista y el sistema vestibular en el oído medio, que brindan información importante al sistema de control postural.


“Se supone que una alteración significativa en este sistema podría ser la causa de una caída. Luego se creará un modelo de ecuación estructural que permita estudiar las relaciones entre estas variables.”
Concluyó que este modelo estadístico va a permitir probar distintas hipótesis sobre la relación entre los factores que más influyen en la estabilidad de pie o en marcha.


Un artículo científico sobre la validación de la plataforma Wii para medir balance e integración sensorial en adultos mayores, fue aceptado para publicación en la Revista Internacional de Investigación en Rehabilitación (International Journal of Rehabilitation Research).


El Ing. Pietro Scaglioni Solano obtuvo la Licenciatura en Ingeniería Mecánica en la UCR, cursó una maestría en Ciencias del Movimiento Humano en la UCR y otra maestría en biokinesiología, con énfasis en biomecánica en la Universidad del Sur de California en Estados Unidos de América. Actualmente cursa el Programa de Doctorado en Ciencias de la UCR.