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SISTEMA DE EVALUACIÓN DEL CONTROL MOTOR G. Montes de Oca, M.E. González, O. Torres, L.Alvarez,L.A. Climent,E. Espinosa Instituto Central de Investigación Digital (ICID). Calle 202 No. 1704 e/ 17 y 19. Siboney, La Habana. Cuba e-mail: [email protected] RESUMEN En el presente trabajo se expone la implementación de un Sistema automatizado para la evaluación de los trastornos de la actividad nerviosa superior asociados al envejecimiento. El ambiente de operación del Sistema debe ser Windows 95 y el monitor debe tener instalado un Touch Screen. La aplicación se desarrolló en Borland Delphi obteniéndose una interfaz con el usuario cómoda y fácil de asimilar., El Sistema evalúa tanto el control motor como la calidad del movimiento, y constituye un instrumento de rehabilitación para los pacientes aquejados de trastornos motores. Palabras clave: control motor, trastornos sicomotores, rehabilitación neurológica. 1. INTRODUCCIÓN La función motora del sistema nervioso en el hombre se circunscribe a dos tipos de actividades:la estabilidad y el movimiento. Como este último funciona gracias a un complejo mecanismo que implica actividad consciente y amplios circuitos y áreas corticales es más sensible a los efectos del envejecimiento (perdida sinaptica y neuronal) que la estabilidad. El movimiento a su vez depende de factores cinéticos, mecanicos y neurales para garantizar su eficacia y armonia Los mecanismos neurales que originan el movimiento son suceptibles de evaluarse a través de la medición de la calidad de los resultados de los movimientos ejecutados. Uno de los parámetros más sensibles y más utilizados en la cuantificación del movimiento son los tiempos y por extensión la cinética del acto motor. Esta evaluación se realiza por métodos de exploración neuropsicológica, motora, neurofisiológica o psicofisiológica, que implica un enorme consumo de tiempo y recursos humanos altamente especializados, por lo que se limita su uso masivo. Estas baterías están dirigidas fundamentalmente a diagnosticar enfermedades y categorizar sus estadíos, pero en general su aplicación a trastornos funcionales seniles se ha desarrollado por extensión, limitando su real sensibilidad y especificidad al no ser diseñados primariamente para este objetivo.[3][4] Actualmente existen sistemas clínicos de cuantificación subjetiva de esos factores a partir de escalas cuantitativas que presentan el defecto de contaminación por el evaluador y por tanto no poseen sensibilidad absoluta. En algunos laboratorios especializados de evaluación del control motor se han diseñado sistemas de evaluación de tiempos de reacción y de movimiento, pero no contemplan otros factores de calidad de movimiento como ritmo, presición, coordinación, etc. El objetivo de este trabajo es presentar la automatización de un conjunto de pruebas cinéticas donde se explora la capacidad de reacción del paciente a diferentes estímulos, el grado de coordinación de los movimientos, así como, diferentes pruebas para detectar la calidad del movimiento. 2. METODOLOGÍA El Centro Internacional de Restauración Neurológica (CIREN), en el Laboratorio de Evaluación Integral Psicomotriz (LEIS) ha desarrollado un Sistema Integral de Atención al Envejecimiento Cerebral dirigido a mejorar la calidad de vida de esas personas y a prevenir la aceleración o agravamiento innecesario del proceso fisiológico: el Sistema REBIOGER y un sistema de entrenamiento motor altamente especializado: la rehabilitación neurológica Este sistema ha sido aplicado a pacientes con enfermedades del sistema motor y ha sido demostrada su eficacia en categorizar la intensidad del proceso, así como sensibilidad para detectar estadios iniciales de enfermedades que afectan el control motor, patrones con valor diagnóstico, complementario en el caso de la enfermedad de Parkinson pero la evaluación del paciente por este sistema contiene el componente subjetivo del examinador, su utilización toma mucho tiempo y no permite almacenamiento de datos de forma automatizada, para su posterior evaluación y análisis.[1][2] La evaluación de los factores del movimiento, o sea tiempo de reacción y movimiento, coordinación, precisión y ritmo, de las extremidades superiores han demostrado ser sensibles y específicos tanto para demostrar el grado de deterioro senil como para evaluar la intensidad de la disfunción motora en enfermedades no paralíticas del sistema motor. El Sistema de Evaluación del Control Motor SISNEURO consiste en un conjunto de programas que permite la automatización y evaluación cuantitativa de un amplio espectro de pruebas cinéticas que son tradicionalmente realizadas por los neurológos a pacientes con trastornos de la actividad motora debido a síndromes atáxicos, enfermedades cerebrovasculares, parálisis cerebral, etc. El sistema consta de un conjunto de programas orientados a la exploración de las Funciones Motoras las cuales incluyen: Pruebas para evaluación de la cinética del movimiento: Tiempo de reacción simple por elección y complejo.

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SISTEMA DE EVALUACIÓN DEL CONTROL MOTOR

G. Montes de Oca, M.E. González, O. Torres, L.Alvarez,L.A. Climent,E. Espinosa

Instituto Central de Investigación Digital (ICID).Calle 202 No. 1704 e/ 17 y 19. Siboney, La Habana. Cuba

e-mail: [email protected]

RESUMEN

En el presente trabajo se expone la implementación de unSistema automatizado para la evaluación de los trastornosde la actividad nerviosa superior asociados alenvejecimiento. El ambiente de operación del Sistema debeser Windows 95 y el monitor debe tener instalado un TouchScreen. La aplicación se desarrolló en Borland Delphiobteniéndose una interfaz con el usuario cómoda y fácil deasimilar.,El Sistema evalúa tanto el control motor como la calidad delmovimiento, y constituye un instrumento de rehabilitaciónpara los pacientes aquejados de trastornos motores.

Palabras clave: control motor, trastornos sicomotores,rehabilitación neurológica.

1. INTRODUCCIÓN

La función motora del sistema nervioso en el hombre secircunscribe a dos tipos de actividades:la estabilidad y elmovimiento. Como este último funciona gracias a uncomplejo mecanismo que implica actividad consciente yamplios circuitos y áreas corticales es más sensible a losefectos del envejecimiento (perdida sinaptica y neuronal)que la estabilidad.El movimiento a su vez depende de factores cinéticos,mecanicos y neurales para garantizar su eficacia y armoniaLos mecanismos neurales que originan el movimiento sonsuceptibles de evaluarse a través de la medición de lacalidad de los resultados de los movimientos ejecutados.Uno de los parámetros más sensibles y más utilizados en lacuantificación del movimiento son los tiempos y porextensión la cinética del acto motor. Esta evaluación serealiza por métodos de exploración neuropsicológica,motora, neurofisiológica o psicofisiológica, que implica unenorme consumo de tiempo y recursos humanos altamenteespecializados, por lo que se limita su uso masivo. Estasbaterías están dirigidas fundamentalmente a diagnosticarenfermedades y categorizar sus estadíos, pero en general suaplicación a trastornos funcionales seniles se hadesarrollado por extensión, limitando su real sensibilidad yespecificidad al no ser diseñados primariamente para esteobjetivo.[3][4]Actualmente existen sistemas clínicos de cuantificaciónsubjetiva de esos factores a partir de escalas cuantitativasque presentan el defecto de contaminación por el evaluadory por tanto no poseen sensibilidad absoluta. En algunoslaboratorios especializados de evaluación del control motorse han diseñado sistemas de evaluación de tiempos de

reacción y de movimiento, pero no contemplan otrosfactores de calidad de movimiento como ritmo, presición,coordinación, etc.El objetivo de este trabajo es presentar la automatización deun conjunto de pruebas cinéticas donde se explora lacapacidad de reacción del paciente a diferentes estímulos, elgrado de coordinación de los movimientos, así como,diferentes pruebas para detectar la calidad del movimiento.

2. METODOLOGÍA

El Centro Internacional de Restauración Neurológica(CIREN), en el Laboratorio de Evaluación IntegralPsicomotriz (LEIS) ha desarrollado un Sistema Integral deAtención al Envejecimiento Cerebral dirigido a mejorar lacalidad de vida de esas personas y a prevenir la aceleracióno agravamiento innecesario del proceso fisiológico: elSistema REBIOGER y un sistema de entrenamiento motoraltamente especializado: la rehabilitación neurológicaEste sistema ha sido aplicado a pacientes con enfermedadesdel sistema motor y ha sido demostrada su eficacia encategorizar la intensidad del proceso, así como sensibilidadpara detectar estadios iniciales de enfermedades que afectanel control motor, patrones con valor diagnóstico,complementario en el caso de la enfermedad de Parkinsonpero la evaluación del paciente por este sistema contiene elcomponente subjetivo del examinador, su utilización tomamucho tiempo y no permite almacenamiento de datos deforma automatizada, para su posterior evaluación yanálisis.[1][2]La evaluación de los factores del movimiento, o sea tiempode reacción y movimiento, coordinación, precisión y ritmo,de las extremidades superiores han demostrado ser sensiblesy específicos tanto para demostrar el grado de deteriorosenil como para evaluar la intensidad de la disfunciónmotora en enfermedades no paralíticas del sistema motor.El Sistema de Evaluación del Control Motor SISNEUROconsiste en un conjunto de programas que permite laautomatización y evaluación cuantitativa de un amplioespectro de pruebas cinéticas que son tradicionalmenterealizadas por los neurológos a pacientes con trastornos dela actividad motora debido a síndromes atáxicos,enfermedades cerebrovasculares, parálisis cerebral, etc.El sistema consta de un conjunto de programas orientados ala exploración de las Funciones Motoras las cualesincluyen:

Pruebas para evaluación de la cinética delmovimiento:

• Tiempo de reacción simple por elección ycomplejo.

Xioma Rojas
Memorias II Congreso Latinoamericano de Ingeniería Biomédica, Habana 2001, Mayo 23 al 25, 2001, La Habana, Cuba
Xioma Rojas
950-7132-57-5 (c) 2001, Sociedad Cubana de Bioingeniería, artículo 00197
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• Velocidad del movimiento paramovimientos inducidos, repetitivos yalternativos de ambas manos.

Pruebas para la calidad del movimiento:• Pruebas de coordinación, precisión y ritmo.• Pruebas de movimientos complejos y de

inhibición del movimiento..

Con esta batería se explora la capacidad deaprendizaje motor (habilidades), integración motoraperceptual y cinética, y la calidad del movimiento,factores todos que han demostrado ser sensibles paradiscriminar el deterioro senil, por lo que las medidas desalida estarán constituidas por las variables:• Tiempo de reacción.• Velocidad del movimiento.• Calidad del movimiento: Coordinación,

Precisión y Ritmo.• Capacidad de adquisición de hábitos

motores.• Fatigabilidad.• Integración motora perceptual.

El Sistema permite la realización de cada una de laspruebas realizando la configuración de las mismas endependencia de la complejidad con que el especialistanecesite realizar la evaluación del paciente.Una vez terminada la realización de la prueba se da laposibilidad de ver los resultados de la misma de maneravisual a traves de gráficos de barra y de pie,permitiéndose además si se desea una copia impresa deeste reporteLos datos generales del paciente son almacenados enuna Base de Datos, así como los resultados asociados alas pruebas realizadas, esto permite un posterior análisisde los resultados y una comparación de los estos entrediferentes ejecuciones de una misma prueba.

Fig. 2. Pantalla de presentación del sistema

3. RESULTADOS

Se obtuvo un Sistema Automatizado que permite laevaluación de los trastornos del movimiento cuyainterfaz será descrita a continuación:

La Fig. 2 representa la pantalla principal del sistema,donde aparecen los iconos asociados a cada una de laspruebas que se automatizaron en el mismo, así como losasociados a la manipulación de la entrada de datos y larevisión de los resulatdos almacenados en las bases dedatos.La pantalla que se muestra en la Fig. 3 permite que seanincluidos nuevos pacientes y los resultados de laspruebas realizadas en las Bases de Datos del sistema, ola modificación de los datos ya existentes.

Fig. 3. Pantalla de entrada y modificación de los datos de lospacientes

Fig. 4. Pantalla de visualización del directorio de pacientes.

En la Fig. 4 se muestra la pantalla que permite lavisualización de los pacientes cuyos datos estánalmacenados en la Base de Datos del Sistema,permitiendo escoger uno de ellos para realizar estudiosde comparación entre los diferentes resultados de unamisma prueba.

.4. DISCUSIÓN

El modo de realización de las pruebas es mediante unconjunto de ventanas que ofrecen un interfaz con elusuario cómodo y fácil de asimilar.Durante las pruebas realizadas para validar el sistema secomprobó que el sistema permite de manera sencilla yrápida configurar cada una de las pruebas que se van a

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realizar, así como el manejo de la informaciónalmacenada.

.5. CONCLUSIONES

SISNEURO constituye un instrumento de evaluación delestado del paciente, y su seguimiento durante eltratamiento y una vez terminado este; así como unaherramienta para su rehabilitación. Su utilizaciónpermite establecer protocolos de investigación sobre laefectividad de determinados métodos de intervenciónquirúrgica así como sobre la acción de medicamentosutilizados en los tratamientos. Además permite realizarun diagnóstico eficaz de posibles patologías cerebrales

REFERENCIAS

[1] Weiss PH, Stelmach GE, Chaiken A, Adler CH. Use of advanceinformation for complex movements in Parkinson´s disease.Parkinson & Related Disorders , 1999; 5:19-25.

[2] Beradelli A, Accornero N, Argenta M, Meco G, Manfredi M. Fastcomplex arm movements in Parkinson´s disease. J NeurolNeuroserg Psychiatry, 1986; 49: 1146-1149.

[2] Harrington DL, Haaland KY. Sequencing in Parkinson´s disease:abnormalities in programming and controling movement. Brain1991; 114:99-115.

[4] Jahanshahi M, Brown RG, Marsden CD. Simple and choicereaction time and the use of advance information for motorpreparation in Parkinson´s disease. Brain 1992; 115: 539-564.

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MOTOR CONTROL EVALUATION SYSTEM

ABSTRACTIn this paper is describes the development of an automated System for the evaluation of the disorders ofthe activity nervous superior associates to the aging. The enviroment of operation of the System should beWindows 95 and the monitor should have installed a Touch Screen. The application is developed inBorland Delphi getting an interface with the comfortable and easy user of assimilating.,The system evaluates the motor control and the quality of the movement, and it constitutes anrehabilitation instrument for the patient with motor dysfunctions.

Keywords: motor control, psychomotor disorders, neurological rehabilitation.