Información del Proyecto
- Fecha de resolución: 26 de octubre de 2020.
- Nombre del proyecto: TERAPIAS CON REALIDAD VIRTUAL PARA PERSONAS CON DISCAPACIDAD FÍSICA Y ORGÁNICA.
- Nº de expediente: IDA4-19-0004-3
- Catalogación del proyecto: Proyecto de investigación industrial y desarrollo experimental.
- Modalidad: 4. Proyectos de I+D realizados por empresas startup.
- Duración: 21 meses (de 27 de octubre de 2020 a 27 de julio de 2022).
- Presupuesto: 42.217,06 euros.
- Subvención: 25.330,24 euros.
Financiado por:
TERAPIAS CON REALIDAD VIRTUAL PARA PERSONAS CON DISCAPACIDAD FÍSICA Y ORGÁNICA es un proyecto de desarrollo experimental cuyo objetivo es cuantificar la evolución de los usuarios que utilicen la tecnología que se va a desarrollar en el mismo, y comprobar la mejora respecto a las técnicas tradicionales que se utilizan a día de hoy.
Este proyecto se ejecuta al amparo del Decreto 113/2017 por el que se financian proyectos de Investigación Industrial y Desarrollo Experimental a la empresa de la Comunidad Autónoma de Extremadura y está financiado en un 80% con cargo al Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) de la Unión Europea y un 20% a la Comunidad Autónoma de Extremadura.
Conseguir una serie de parámetros cuantificables gracias al uso de tecnología basada en Realidad Virtual que permitan comprobar la evolución de los usuarios después de realizar el programa terapéutico que se establezca, y valorar la ventaja, si existe, en términos de velocidad temporal y de exactitud a la hora de cuantificar la evolución de cada parámetro medido respecto a las técnicas analógicas que vienen empleándose actualmente. Para ello se contará con la ayuda de técnicos (psicólogos, terapeutas ocupacionales, logopedas y fisioterapeutas) voluntarios, así como de una muestra representativa de diferentes tipologías de usuarios, también voluntarios, para ir testeando la aplicación y sus diferentes ejercicios según esta vaya desarrollándose.
Todas las mejoras conseguidas gracias al uso de la tecnología están enfocadas a la promoción de la autonomía de los usuarios que se sometan a la terapia realizando los ejercicios de la aplicación final.
Entidades Participantes:
Antecedentes de la Realidad Virtual
La realidad virtual es un sistema tecnológico que ha ganado terreno en la rehabilitación neurológica en los últimos años aunque se empezó a desarrollar en los años 60
La Realidad Virtual es utilizada para crear artificialmente información sensorial de un entorno virtual interactivo siendo percibido como real y favoreciendo así la exploración, compromiso, curiosidad y motivación.
En muchos de los ámbitos de nuestra vida, hablar de nuevas tecnologías ya no es hablar de futuro, es hablar de presente, pero en el caso de las terapias y tratamientos para personas con discapacidad, este presente aún no se ha hecho realidad.
Las nuevas tecnologías, como la realidad virtual aún no se han abierto un hueco en este sector de la sociedad, bien por sus altos costes, o bien porque las asociaciones que dan servicio a este tipo de paciente, no tienen conocimientos sobre las herramientas que harían posible el análisis y las terapias de neurorehabilitación, que a día de hoy se realizan de manera analógica.
Estado Actual de los Aspectos Científico-Técnicos
En el campo de la rehabilitación de enfermedades y especialmente de los déficits causados por las lesiones del sistema nervioso, se observa un desarrollo importante de diferentes sistemas y herramientas. Gran parte de estas herramientas están enfocadas al tratamiento del sistema cognitivo (ejemplo: alteración de la memoria) sistema motor (ejemplo: movimiento de piernas) y sistema sensitivo (ejemplo: dolor neuropático).
Existen varios estudios publicados que concluyen que intervenciones basadas en Realidad Virtual son efectivas en el tratamiento del equilibrio y déficit de la marcha después del Accidente Cerebral Vascular o Ictus. Sin embargo no se pueden construir protocolos de intervención ya que el terapeuta tiene el papel fundamental de valorar y elaborar el plan terapéutico mas adecuado a cada paciente.
Nos hemos basado en las investigaciones publicadas en Elsevier, proveedor de información biomédica, concretamente en los estudios:
(1)- “Empleo de sistemas de realidad virtual como método de propiocepción en parálisis cerebral: guía de práctica clínica”, publicado por E. Monge Pereire, F. Molina Rueda, I. M. Alguacil Diego, R. Cano de la Cuerda, A. De Mauro, J. C. Miangolarra Page.
(2)- “Realidad virtual con fines terapéuticos en pacientes con ictus: revisión sistemática”, publicado por S. Viñas-Diz y M. Sobrido-Prieto.
(3)- “BioTrak: análisis de efectividad y satisfacción de un sistema de realidad virtual para la rehabilitación del equilibrio en pacientes con daño cerebral”, por R. Lloréns, C. Colomer-Font, M. Alcañiz y E. Noé Sebastián.
(4)- “Eficacia del sistema Armeo®Spring en la fase crónica del ictus. Estudio en hemiparesias leves-moderadas”, por C. Colomer, A. Baldoví, S. Torromé, M. D. Navarro, B. Moliner, J. Ferri, E. Noé.
Todos los estudios inciden en el efecto positivo al utilizar este tipo de terapia en los usuarios, con una mejora en todos los marcadores cuantificables que son analizados. Aún así, esta investigación no engloba todos los parámetros que sería concluyente investigar, y la evolución de la tecnología es palpable desde la publicación de los primeros estudios hasta la que puede utilizarse a día de hoy
Coincidencia con actividades de otros grupos en Extremadura,España y Viulación con temática semejante en ámbito internacional
A nivel de la Comunidad Autónoma, no hemos encontrado ningún tipo de estudio dedicado a la investigación y desarrollo de la tecnología de la realidad virtual para analizar parámetros para usuarios con discapacidad física. Lo único que hemos encontrado, no se puede considerar Realidad Virtual propiamente dicho. El proyecto Depatehc ubicado en la Facultad de Ciencias del Deporte del Campus de Cáceres, tiene maquinaria para el desarrollo de, por ejemplo, sillas de montar personalizadas, o sillas de rudas para equipos paralimpisco, Nuestro proyecto, se enfoca a un desarrollo con un conste infinitamente menor y más accesible a usuarios, empresas y fundaciones.
A nivel nacional, son varias las empresas que se han interesado por estudiar y desarrollar productos relacionados con Realidad Virtual y la salud, pero en algunos casos, los proyectos no han sido desarrollados posteriormente, o el enfoque estaba dirigido a analizar y estudiar fobias y no las terapias de neurorehabilitación.
Como ejemplos, podemos destacar:
- La empresa evolrehab, en 2015 empezó a desarrollar un proyecto llamado VirtualRehab (2015) que no terminó de implementar.
- Psious desarrolla proyectos para el tratamiento de fobias, usa la Realidad Aumentada, pero si la tecnología Oculus.
- NeuronUP. es una empresa se centra en la rehabilitación neuropsicológica.
- El centro Lescer, es el único ejemplo de terapias de neurorehabilitación que hemos encontrado a nivel nacional. Aunque no usan la tecnología que nosotros usamos, independiente de cualquier dispositivo que no sean las propias gafas de Realidad Virtual, es un buen ejemplo de la dirección en la que queremos enfocar nuestro proyecto.
En el ámbito internacional hemos encontrado una empresa que tiene un producto que mide algunos de los parámetros que nosotros queremos analizar. XRHealthe platform permite el entrenamiento cognitivo, físico, y mediciones de parámetros. Aunque su enfoque está basado en trabajar con personas sin ningún grado de discapacidad motora, pero la interface de usuario para los responsables de analizar los estudios en un claro ejemplo de, en nuestra opinión, la buena dirección de un proyecto de este tipo.
Hipótesis de trabajo que se quieren reslver con este proyecto
Una vez estudiado el contexto científico-tecnológico donde se ubica el proyecto, queda claro que el uso de herramientas basadas en tecnología de Realidad Virtual es beneficioso a la hora de mejorar situaciones de estrés, gestión de emociones y trastornos psicológicos como fobias o situaciones de ansiedad, gracias, por ejemplo, al uso de actividades como meditaciones guiadas, entre otras. La Realidad Virtual también se ha utilizado con éxito para realizar labores de rehabilitación en casos de accidentes cardiovasculares y lesiones físicas con pérdida de movilidad.
La hipótesis que queremos demostrar, a la vista de las aplicaciones existentes en el campo de la Realidad Virtual aplicada al sector Salud, es que esta tecnología también podría ser de gran utilidad al ser utilizada como terapia para personas con discapacidad física y orgánica.
Por otra parte, la segunda hipótesis que se pretende validar es que el uso de un entorno completamente digital producirá un impacto positivo y un ahorro considerable en materiales y residuos, reduciendo la huella ecológica y favoreciendo la economía circular:
- Reducir el uso continuado que se hace en este momento del papel para realizar las actividades que se van a implementar en el entorno virtual.
- Reutilizar siempre los mismos equipos para llevar todo el programa de terapia, al contrario de lo que sucede en la actualidad, ya que todo el material en papel debe ser fotocopiado y es de un solo uso.
Para ello, se pretende hacer un estudio sobre el ahorro de materiales fungibles que se usan en las terapias analógicas actuales frente al uso de las nuevas tecnologías.
Por último, otra de las hipótesis que se quieren demostrar, es que al pasar de hacer tareas analógicas y en mucho casos tediosas, a actividades lúdicas, en un entorno virtual agradable y motivador, cambiará el ánimo de las personas que las hagan, ya que lo que es una tarea obligatoria en una rehabilitación, se puede convertir en un juego y un acicate para afrontas los meses de trabajo con renovadas fuerzas.
Un ejemplo puede ser la tarea de recoger objetos para un desayuno y colocarlos en una mesa, para personas que tienen problemas de movilidad en las muñecas. O estar en un supermercado, hacer la compra y pagar en la caja, con el fin de intentar reducir el stress que pueden generar actividades que normalmente se consideran cotidianas.
Objetivos
En colaboración con COCEMFE Cáceres pretendemos realizar una investigación de los parámetros medibles y cuantificables que se determinen durante la primera fase del proyecto, adaptados a los distintos tipos de usuarios con los que la organización trabaja.
Estos datos serán extrapolables a distintos tipos de personas con diferentes discapacidades físicas, orgánicas y cognitivas, de modo que los resultados sirvan para que la aplicación resultante pueda adaptarse con éxito a un abanico amplio de usuarios que realicen terapia en los distintos centros tanto de COCEMFE como de otras asociaciones existentes en España y Europa. De modo que el modelo de negocio sea escalable y rentable tanto para la empresa que lo desarrolla como para los centros que lo adopten para ser usado en sus tratamientos.
Sobre cada uno de estos parámetros se trabajará con ejercicios que el usuario realizará utilizando la tecnología basada en Realidad Virtual (RV) que se va a desarrollar a lo largo del período que comprende dicha fase del proyecto. Aunque en este primer desarrollo el esfuerzo debe centrarse en encontrar y definir los parámetros sobre los que realizar la implementación de los ejercicios, en una versión final del proyecto cuando se complete cada sesión, los resultados se cargarán directamente desde el dispositivo RV a una aplicación web con una base de datos que almacenará de manera individual la evolución de cada usuario en cada uno de los ejercicios.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DEL PROYECTO
Para alcanzar el objetivo general del proyecto es necesaria la consecución de los siguientes objetivos específicos:
Obtención de parámetros cuantificables con los que estudiar habilidades cognitivas y motoras-funcionales para realizar el estudio. Investigación que se realizará en las instalaciones de COCEMFE Cáceres junto a su equipo de técnicos.
- Habilidades cognitivas objeto de estudio:
- -Percepción.
- – Memoria.
- Concentración.
- Atención.
- Orientación espacial.
- Lateralidad.
- Coordinación óculo-manual.
- Coordinación bimanual.
- Heminegligencia.
- Expresión-comprensión.
- Habilidades sociales.
- Discriminación visual.
- Habilidades cognitivas objeto de estudio:
Habilidades motoras-funcionales objeto de estudio:
- – Motricidad fina.
- – Motricidad gruesa.
- Grafomotricidad.
- Movilidad de miembros superiores (flexión, extensión, addución, abducción, pronación-supinación, rotación…).
- Movilidad de tronco (flexión, inclinación lateral, rotación…)
Desarrollo de una aplicación utilizando tecnología de Realidad Virtual para la realización de terapia por parte de los usuarios participantes en este proyecto, con la que medir los parámetros indicados en el objetivo específico número 1. Se desarrollarán tantas actividades virtuales como sean precisas para la investigación de cada parámetro anteriormente indicado. Varios parámetros estarán agrupados en cada actividad que se desarrolle.
Sincronización y almacenamiento en la nube de los resultados obtenidos tras la realización de la terapia con la herramienta desarrollada en el objetivo específico número 2.
Desarrollo de una aplicación web para la visualización y estudio de los resultados obtenidos en el objetivo específico número 3.
Análisis y comprobación de la evolución sobre los parámetros, tanto en términos generales como comparativos con las técnicas actuales, en las habilidades cognitivas y motrices listadas en el objetivo específico número 1.
Todas las mejoras conseguidas en cada uno de estos conceptos están enfocadas a la promoción de la autonomía de los usuarios que se sometan a la terapia realizando los ejercicios de la aplicación final.
Por último, añadir que un objetivo complementario pero a su vez de gran importancia es promocionar la mejora en el ánimo de los usuarios que utilicen la aplicación, mediante la realización de los ejercicios desarrollados en el proyecto, ya que estos contarán con una interfaz atractiva y amigable, de modo que puedan ser interpretados no como una obligación, si no como una actividad divertida y motivante en la que participar y mejorar.
Nuestro proyecto se engloba en dos sectores de la RIS3, el sector de la Salud, y el de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC). Concretamente, tal y como se recoge en el VI Plan Regional de Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación (VI PRI), en su página 53, sobre el sector Salud, se cita:
“Las actividades relacionadas con la asistencia y atención sociosanitaria en la que se encuadrarían la telemedicina, la teleasistencia, o el desarrollo de aplicaciones para cuidados y asistencia en el hogar y la monitorización de pacientes crónicos. En este ámbito, se encontrarían el desarrollo de materiales para aplicaciones biomédicas, así como el de biosensores y nanosensores para mejorar el estado de salud de la población.”
Según lo descrito en el párrafo anterior, nuestro proyecto coincide con las características de una aplicación con un fuerte componente de asistencia socio-sanitaria, en la que se desarrollan aplicaciones para la monitorización de pacientes crónicos.
En esta misma página 53 del VI PRI, sobre el sector TIC, se cita:
«Las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, además de ser un dominio científico y tecnológico transversal facilitador de tecnología para los demás sectores estratégicos regionales, tendrá un potencial recorrido en sí misma con capacidades en el desarrollo de software libre, en la gestión y tratamiento masivo de datos, computación en la nube, computación de alto rendimiento, desarrollo de tecnologías, servicios y productos basados en la movilidad, así como el desarrollo, innovación y adopción de soluciones y tecnologías ligadas al diseño, producción y/o difusión de contenidos digitales como vehículos para el fomento de la ciudadanía digital, la prestación de servicios y potencial desarrollo empresarial.”
Según lo descrito en el párrafo anterior, nuestro proyecto, además de utilizar una tecnología puntera como es la Realidad Virtual (RV), aplicada al sector Salud, pretende gestionar todos los datos de los usuarios que la utilicen y almacenarlos en un servidor en la nube. Este proyecto pretende aplicar la tecnología de la RV a un sector muy poco explotado en nuestra región, y en el país. Puesto que hasta la fecha, la aplicación en el sector Salud de la RV se ha basado en la parametrización y análisis de fobias, y no en el ámbito de la neurociencia.
