Memorias II Congreso Latinoamericano de Ingeniería Biomédica, Habana 2001, Mayo 23 al 25, 2001, La Habana, Cuba 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: gmontes@icid.edu.cu 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. 950-7132-57-5 (c) 2001, Sociedad Cubana de Bioingeniería, artículo 00197 • Velocidad del movimiento para movimientos inducidos, repetitivos y alternativos 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 de aprendizaje motor (habilidades), integración motora perceptual y cinética, y la calidad del movimiento, factores todos que han demostrado ser sensibles para discriminar el deterioro senil, por lo que las medidas de salida 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 las pruebas realizando la configuración de las mismas en dependencia de la complejidad con que el especialista necesite realizar la evaluación del paciente. Una vez terminada la realización de la prueba se da la posibilidad de ver los resultados de la misma de manera visual a traves de gráficos de barra y de pie, permitiéndose además si se desea una copia impresa de este reporte Los datos generales del paciente son almacenados en una Base de Datos, así como los resultados asociados a las pruebas realizadas, esto permite un posterior análisis de los resultados y una comparación de los estos entre diferentes ejecuciones de una misma prueba. La Fig. 2 representa la pantalla principal del sistema, donde aparecen los iconos asociados a cada una de las pruebas que se automatizaron en el mismo, así como los asociados a la manipulación de la entrada de datos y la revisión de los resulatdos almacenados en las bases de datos. La pantalla que se muestra en la Fig. 3 permite que sean incluidos nuevos pacientes y los resultados de las pruebas realizadas en las Bases de Datos del sistema, o la modificación de los datos ya existentes. Fig. 3. Pantalla de entrada y modificación de los datos de los pacientes Fig. 2. Pantalla de presentación del sistema 3. RESULTADOS Fig. 4. Pantalla de visualización del directorio de pacientes. En la Fig. 4 se muestra la pantalla que permite la visualización de los pacientes cuyos datos están almacenados en la Base de Datos del Sistema, permitiendo escoger uno de ellos para realizar estudios de comparación entre los diferentes resultados de una misma prueba. . 4. DISCUSIÓN Se obtuvo un Sistema Automatizado que permite la evaluación de los trastornos del movimiento cuya interfaz será descrita a continuación: El modo de realización de las pruebas es mediante un conjunto de ventanas que ofrecen un interfaz con el usuario cómodo y fácil de asimilar. Durante las pruebas realizadas para validar el sistema se comprobó que el sistema permite de manera sencilla y rápida configurar cada una de las pruebas que se van a realizar, así como el manejo de la información almacenada. .5. CONCLUSIONES SISNEURO constituye un instrumento de evaluación del estado del paciente, y su seguimiento durante el tratamiento y una vez terminado este; así como una herramienta para su rehabilitación. Su utilización permite establecer protocolos de investigación sobre la efectividad de determinados métodos de intervención quirúrgica así como sobre la acción de medicamentos utilizados en los tratamientos. Además permite realizar un diagnóstico eficaz de posibles patologías cerebrales REFERENCIAS [1] [2] [2] [4] Weiss PH, Stelmach GE, Chaiken A, Adler CH. Use of advance information for complex movements in Parkinson´s disease. Parkinson & Related Disorders , 1999; 5:19-25. Beradelli A, Accornero N, Argenta M, Meco G, Manfredi M. Fast complex arm movements in Parkinson´s disease. J Neurol Neuroserg Psychiatry, 1986; 49: 1146-1149. Harrington DL, Haaland KY. Sequencing in Parkinson´s disease: abnormalities in programming and controling movement. Brain 1991; 114:99-115. Jahanshahi M, Brown RG, Marsden CD. Simple and choice reaction time and the use of advance information for motor preparation in Parkinson´s disease. Brain 1992; 115: 539-564. MOTOR CONTROL EVALUATION SYSTEM ABSTRACT In this paper is describes the development of an automated System for the evaluation of the disorders of the activity nervous superior associates to the aging. The enviroment of operation of the System should be Windows 95 and the monitor should have installed a Touch Screen. The application is developed in Borland 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 an rehabilitation instrument for the patient with motor dysfunctions. Keywords: motor control, psychomotor disorders, neurological rehabilitation.