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Rehabilitación humana con tecnología robótica colombiana

Carlos García y Marcela Múnera, profesores del Programa de Ingeniería Biomédica de la Escuela, presentan su libro “Conectando humanos y robots para asistencia en la marcha y rehabilitación”, de la editorial Springer.

“Conectando humanos y robots” es el tema soñado para poner a volar la imaginación leyendo una novela de Isaac Asimov, o la idea perfecta para iniciar el guion de una película de ficción. Sin embargo, es el que escogió una pareja de investigadores y profesores del Programa de Ingeniería Biomédica con su equipo de investigación de la Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería, para presentar el resultado de su consagración a este trabajo por más de seis años.

Con el sello de la editorial Springer, “Conectando humanos y robots para asistencia en la marcha y rehabilitación” es una obra de 14 capítulos que constituye una ventana abierta al mundo para mostrar de una manera tan sencilla como rigurosa todo el trabajo científico del doctor en Robótica, Carlos Andrés Cifuentes García, y la doctora en Biomecánica, Marcela Múnera Ramírez, para demostrarle al mundo no solo que la investigación en Colombia está al más alto nivel, sino que es posible ahora mismo y no en el futuro que pacientes clínicos que hayan perdido la movilidad en sus miembros inferiores respalden sus procesos de rehabilitación con máquinas reales y accesibles.

Interfacing humans and robots for gait assistance and rehabilitation es el título con el que se conoce mundialmente esta publicación, que se puede adquirir en versión impresa y digital a través de los canales de distribución de Springer y de cadenas en línea como Amazon. Esta obra constituye no solo un orgullo para la Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito y su Programa de Ingeniería Biomédica, sino la recompensa al esfuerzo y la confianza de los patrocinadores, como el Ministerio de Ciencia y Tecnología, con el financiamiento del proyecto de investigación AGoRA (Contrato 801-2017) y otros financiadores internacionales como la Real Academia de Ingeniería del Reino Unido, además del trabajo de estudiantes de pregrado y posgrado que han participado en estas investigaciones. Todo este ecosistema de investigación permitió la conversación sobre diferentes tecnologías y formas de desarrollarlas, y ratificó que vale la pena financiar proyectos de ciencia y tecnología en Colombia.

Cada línea, párrafo y página están orientados a brindar apoyo a los pacientes y al personal de la salud involucrados en estos procesos de rehabilitación, a través de una comunicación fluida y natural entre el robot y las personas, para un óptimo desempeño de las respectivas etapas. “Es un libro único, novedoso. Reflexiona sobre el papel de todos los actores que intervienen en la rehabilitación de un paciente, para que la tecnología robótica sea usable y no se quede simplemente en los laboratorios de investigación”, asegura el profesor investigador Carlos Andrés Cifuentes García, quien añade que por primera vez en un libro se explora la interacción física, cognitiva y social entre robots y personas que intervienen en los procesos de rehabilitación de la marcha, para potenciar y ayudar a la movilidad humana.

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Colombia, pionera en investigación

Adentrarse en cada capítulo es descubrir la fuerza del conocimiento y la tecnología de punta. Con una gran fuerza narrativa, sus autores presentan conceptos generales de biomecánica, robótica, control, sensores, diseño, áreas que están involucradas en la tecnología de la rehabilitación, incluso de las patologías y la evidencia de que son rehabilitables.

“Una de las primeras barreras que rompimos es que no se creía en la tecnología hecha en Colombia; por eso nos enorgullece decir que el libro es hecho acá, en colaboración con muchas instituciones internacionales, pero es una realidad local”, comenta la doctora Marcela Múnera Ramírez, quien asegura que las experiencias que se recogieron y que se plasman en la obra son, en su mayoría, casos colombianos, además de otros de Latinoamérica.

Para un lector sin experiencia en el área, los primeros capítulos son comprensibles y motivan a continuar con los siguientes, en los que se presentan los desarrollos tecnológicos y la evidencia a través de estudios preclínicos y clínicos. En los últimos capítulos se revisan los casos desde el punto de vista de los resultados fisiológicos, la percepción del personal de la salud y los pacientes, y se muestra la base teórica de cómo se desarrollaron esos proyectos en un concepto de ingeniería centrada en el usuario y cómo se hacen realidad de la mano de los pacientes y el personal de la salud.

Este grupo de investigadores ha consagrado su trabajo científico a ayudar a los pacientes con daño neurológico y adultos mayores, población de escasos recursos que está “aprendiendo a caminar” de nuevo. Esa es una de las razones más poderosas por las que invitan a todos a leer el libro, a apoyar estas tecnologías y creer en lo que se hace en Colombia desde un laboratorio de investigación universitario.

La publicación está orientada tanto a estudiantes de pregrado en áreas de ingeniería, ciencias de la salud, cursos de posgrados y grupos de investigación que quieran desarrollar este tipo de tecnologías, como al resto de la comunidad académica interesada en adquirir conceptos básicos, aplicados y casos clínicos. De ahí que en la versión digital se incluyan datos que pueden ser usados para ver la reproducibilidad de los ensayos.

Más sobre la publicación

“Conectando humanos y robots para asistencia en la marcha y rehabilitación” proporciona conceptos y ejemplos de diferentes tipos de robots para asistencia y rehabilitación. Aborda las necesidades clínicas, experiencias y perspectivas del uso de tecnología de rehabilitación y analiza la ciencia y la tecnología de la interacción humano-robot para el cuidado de la salud.

Los conceptos representados en este texto se exploran por primera vez en asistencia y robótica de rehabilitación, que es la combinación de robot humano físico, cognitivo y social en interacción para potenciar la rehabilitación de la marcha y ayudar a la movilidad humana. El objetivo es consolidar las metodologías, módulos y tecnologías implementadas en exoesqueletos de miembros inferiores, inteligentes, caminantes y robots sociales cuando la asistencia para la marcha humana y la rehabilitación son los principales objetivos. Presenta también apartes de procesamiento de señales fisiológicas, cerebrales, desarrollo de software, juegos serios para que el paciente se entretenga durante el proceso de rehabilitación, que comprenden todo el ecosistema de esta tecnología en el uso clínico.

Este libro combina tecnologías emergentes en el cuidado de la salud, aplicaciones y ciencia robótica, como robótica suave, control de fuerza, métodos de detección novedosos, interfaces cerebro-computadora, juegos serios, aprendizaje automático y planificación de movimientos. Desde la perspectiva clínica, se exponen estudios de casos para probar y evaluar cómo esos robots interactúan con los humanos, analizando la aceptación, la percepción, los factores biomecánicos y fisiológicos, mecanismos de recuperación durante la asistencia o terapia robótica.

También les permitirá a los estudiantes de pregrado y posgrado de ingeniería biomédica, ingeniería de rehabilitación, robótica y ciencias de la salud, comprender las necesidades clínicas, la tecnología y la ciencia de la interacción humano-robot detrás de dispositivos robóticos para rehabilitación y la evidencia e implicaciones relacionadas con la implementación de esos dispositivos en terapias reales y aplicaciones de la vida diaria.