Diseño, construcción y evaluación de dispositivos de estimulación periférica en extremidades inferiores, para ayuda a pacientes de párkinson con problemas de congelamiento de la marcha

Abstract

La enfermedad de Parkinson (EP) es un trastorno progresivo neurodegenerativo, cuyo impacto principal radica en la pérdida de la habilidad motora incluyendo temblores, rigidez, desequilibrio y congelamiento de la marcha (FOG de sus siglas en inglés). Los eventos de FOG se inician de manera repentina y consisten en una detención parcial o total de la marcha durante periodos cortos de tiempo, presentándose cuando el paciente atraviesa lugares estrechos o sobre obstáculos, afectando su forma de caminar y provocando incluso caídas y fracturas. En este documento se presenta el diseño, implementación y evaluación de un dispositivo electrónico de estimulación periférica que a través de estímulos vibratorios durante la marcha ayuda a este tipo de pacientes a reducir significativamente los episodios de FOG y mejorar su cadencia. Adicionalmente, el sistema registra parámetros como aceleración en los ejes horizontal y vertical, así como distribución de presión en cuatro puntos específicos de la planta de los pies para un análisis a posteriori de la fisiología de la marcha.Este dispositivo fue probado en siete pacientes con EP, de los cuales dos presentaron episodios de FOG; y donde el análisis de series temporales y de frecuencia de los datos recopilados mostró ser un sistema efectivo como terapia en el congelamiento de la marcha, reduciendo hasta un 75% los episodios de FOG y mejorando significativamente la homogeneidad de la marcha. // Parkinson’s disease (PD) is a neurodegenerative progressive disorder, whose main impact is the loss of motor skills including tremors, rigidity, postural instability and Freezing Of Gait (FOG for its acronym in English). FOG events begin suddenly and consist of a partial or total block walking for short periods of time, occurring when the patient goes through narrow places or obstacles affecting the gait and even causing falls and fractures. This paper describes the design, implementation and evaluation of an electronic device for peripheral stimulation that through vibratory stimuli during walking, helps these patients to significantly reduce episodes of FOG, also improving the cadence. Additionally the system records parameters such as acceleration in the horizontal and vertical axes, and pressure distribution in four specific points on the soles of the feet for further analysis of the physiology of gait.This device was tested in seven PD patients, two of whom had episodes of FOG; and where the analysis of time series and frequency of data collection system was shown to be an effective therapy for the freezing of gait, reducing up to 75% FOG episodes and significantly improving the homogeneity of the gait.