Guión para el usuario de Erigo® 1. Introducción – Erigo® Erigo ha sido desarrollado en colaboración con el Centro de Lesión Medular del Hospital Universitario de Balgrist en Zúrich, Suiza, y el Hospital Universitario Ortopédico en Heidelberg, Alemania. El proceso se ha realizado en estrecha colaboración con médicos, terapeutas, pacientes e investigadores que han permitido desarrollar un dispositivo orientado a la práctica clínica y al paciente. El objetivo principal fue desarrollar un dispositivo de rehabilitación que permitiera una terapia de locomoción temprana en posición vertical, superando las limitaciones de los aparatos de movilización pasiva convencionales, como los ergómetros, que proveen la velocidad de movimiento necesaria pero no generan un patrón fisiológico de carga en la planta del pie, y los aparatos para el movimiento pasivo continuo, que no son capaces de generar la velocidad de movimiento articular requerida para una adecuada estimulación aferente. Erigo se define como una tabla de verticalización con un dispositivo robótico integrado para la movilización de las extremidades inferiores simulando la marcha. Fue desarrollado como el primer sistema capaz de realizar de forma simultánea la verticalización progresiva del paciente y la estimulación aferente de las piernas mediante un patrón de carga fisiológico en la planta del pie. Erigo se comercializó en el año 2005. En el año 2013, el sistema Erigo fue ampliado con dos nuevas versiones de producto basados en la retroalimentación obtenida de la experiencia de las clínicas. La meta de la nueva generación de Erigo es desarrollar un sistema amigable para el usuario y de gran valor terapéutico, con una buena relación coste/beneficio. 2. ¿Qué es el Erigo®? Erigo es un dispositivo robótico para la verticalización y la movilización temprana de pacientes neurológicos y encamados, incluso en fase aguda. Proporciona una terapia adaptable a las necesidades individuales de cada paciente. Los beneficios de Erigo también incluyen: Verticalización y movilización temprana Incrementa la capacidad cardiovascular. Acelera la recuperación del aparato locomotor a través de una estimulación senso-motora intensiva. Modo pasivo: Desencadenar el flujo aferente Modo Activo-asistido: Movimiento de reaprendizaje motor, preparación para el entrenamiento de marcha. Previene complicaciones por pérdida de movilidad (por ejemplo: trombosis, atrofia muscular, úlceras por presión) Mejora la alerta del paciente. 1 3. ¿De qué está compuesto el Erigo®? * Sólo ErigoPro El Erigo incluye una serie de características que permiten realizar una movilización temprana segura y una estimulación activa al paciente. En definitiva, Erigo combina la verticalización gradual con el movimiento robótico de las piernas y la carga cíclica de los miembros inferiores para asegurar la seguridad necesaria para la estabilización de un paciente en posición erguida. Usando el ErigoPro, la estimulación del paciente aumenta gracias a la sincronización con Estimulación Eléctrica funcional (FES). Cada característica puede ser ajustada mediante diferentes parámetros a las necesidades del paciente y a los objetivos terapéuticos del tratamiento. Todos los datos de la terapia serán grabados en el archivo de reporte del paciente. Durante esta formación, se mostrarán todas estas características y parámetros en detalle. 2 Una característica principal del Erigo es por supuesto la capacidad de verticalización que permite incorporar al paciente de forma gradual hasta la posición erguida para realizar una terapia de movilización. ÁNGULO DE VERTICALIZACIÓN Con Erigo se puede verticalizar al paciente en un ángulo de 0° a 90°. ¿Por qué verticalizamos al paciente? La verticalización es parte de la rehabilitación convencional de los pacientes encamados. A través de la verticalización se induce un estrés ortostático en el sistema cardiovascular de los pacientes lo cual fuerza al sistema a adaptarse a la situación. La verticalizacion además es importante para aumentar el estado de alerta del paciente y para realizar cambios de posición del cuerpo evitando los problemas causados por estar encamado. Por otro lado, la verticalización convencional en pacientes puede ser peligrosa dado que el corazón del paciente puede ser fácilmente sobre exigido causando una disminución eventual del suministro de oxígeno y azucares al tejido cerebral, lo cual podría desencadenar síncopes, colapsos y secundariamente daño cerebral. Además, la duración de la verticalizacion convencional puede ser muy limitada. La verticalización dinámica, como la que provee el Erigo, ofrece la posibilidad de aumentar la duración de la verticalización y hacerla más segura. EXTENSION DE CADERA La extensión de cadera ajustable entre -10° y +10° permite un alineamiento óptimo del dispositivo a la postura del paciente. Además, la extensión de cadera es importante para activar los patrones de marcha del sistema nervioso. Nota: La extensión de cadera puede ser ajustada solamente si la verticalización es superior a 10°. 3 El movimiento robótico de piernas del Erigo se ajusta individualmente a las capacidades y necesidades del paciente. Los ajustes de los parámetros incluyen diferentes patrones de movimiento, adaptable al rango de movimiento (ROM), fuerza guía de las piernas robóticas y cadencia de la marcha (velocidad). ¿Para qué se utiliza el movimiento de las piernas robóticas? El movimiento pasivo de las piernas en combinación con la carga de peso de los pies promueve la activación de la musculatura de las piernas e incrementa el retorno venoso debido al efecto de bombeo de la musculatura de los miembros inferiores. Gracias a esto, el sistema cardiovascular, la presión sanguínea y el volumen de eyección del corazón se mantienen incluso en posición erguida. Por lo tanto, la verticalización temprana del paciente es posible debido a que el movimiento cíclico con carga previene un eventual colapso o daño cerebral secundario por contrarrestar el estrés ortostático. La movilización de las piernas además contribuye al reaprendizaje motor en etapas muy tempranas. Además, los movimientos pasivos ayudan a prevenir daños secundarios del sistema musculo-esquelético (por ejemplo: calcificaciones, acortamientos musculares o pie equino). PATRÓN DE MOVIMIENTO El patrón de movimiento standard del Erigo es sinusoidal. En el ErigoPro existen dos patrones adicionales Sinusoidal: La cadera y la rodilla se alternan la flexión y la extensión de forma regular. En este caso, los ciclos para la pierna derecha e izquierda se solapan. Marcha (sólo en ErigoPro): Simula el movimiento de las piernas durante la marcha. El intercambio regular entre la flexión y la extensión de cadera y rodilla se interrumpe por una breve pausa reproduciendo el momento de contacto de talón con el suelo durante la marcha normal. Los ciclos de la pierna derecha e izquierda se solapan. Alterno (sólo ErigoPro): Basado en el patrón sinusoidal descrito anteriormente, pero sin el solapamiento entre la pierna derecha e izquierda. Una fase de extensión (apoyo) se alterna con una fase de flexión, con una sola pierna en movimiento en cada momento. 4 ¿Para qué utilitamos los diferentes patrones de movimiento? ¿Cuándo debo usar cada uno de ellos? El patrón de movimiento a utilizar depende de los objetivos de terapia marcados por el terapeuta. El patrón sinusoidal proporciona el movimiento más confortable ya que ambas piernas se mueven de forma simultánea en el rango de movimiento completo simulando pasos. Además, es un movimiento muy simple. El patrón sinusoidal se utiliza para mantener o mejorar el ROM del paciente. El efecto de bomba muscular y el retorno venoso se estimulan intensamente. Por ello, el patrón sinusoidal es bien tolerado en fases muy tempranas de entrenamiento con Erigo. Como el patrón de marcha se adapta del movimiento de caminar, la diferencia principal con el patrón sinusoidal es que el rango de movimiento realizado es reducido. Además, el patrón de marcha es más complejo que el patrón sinusoidal. Por ello, está pensado para pacientes avanzados de Erigo que se preparan para entrenamiento con Lokomat o de la marcha. El patrón alterno encaja bien en pacientes conscientes para los que resulta más fácil concentrarse en el movimiento de una sola pierna al mismo tiempo (hemiparesis por ejemplo). Este patrón se utiliza también para reaprender a bipedestar en posición erguida. RANGO DE MOVIMIENTO (ROM) El rango de movimiento se ajusta individualmente para cada pierna en un rango de 0° a 46°. Antes de cada sesión en el Erigo, el terapeuta debe medir los valores máximos de flexión y extensión del paciente. El rango de movimiento por defecto es el 80% del máximo ROM medido. Se puede cambiar y ajustar el ROM a lo largo de una sesión de terapia. ¿Cómo elegir el Rango de Movimiento (ROM) de la terapia? El ROM de la terapia tiene que ser definido individualmente para cada paciente. Se debe encontrar la máxima flexión y extensión del miembro inferior sin causar dolor. Siempre debe prestarse atención a las reacciones y expresiones del paciente, si se nota algún signo de molestia se deberá ajustar el ROM. Además se debe considerar que el ROM puede ser distinto entre las piernas de un mismo paciente (especialmente en pacientes con hemiparesia). Durante una sesión el ROM puede incrementar en algunos pacientes (por ejemplo cuando disminuye el tono muscular). Por lo tanto, se debe reajustar el ROM a las necesidades y condición del paciente. El ROM seleccionado depende de la meta que el terapeuta se plantee con el paciente. Si la meta es mejorar el ROM y también el estado de conciencia del paciente, se debería entrenar con un ROM cercano al máximo posible. Cuanto mayor es el ROM, mayor es la estimulación aferente. Si la meta principal es mejorar el desempeño cardiovascular del paciente, podemos aumentar la exigencia del sistema cardiovascular reduciendo el ROM, lo que provoca una disminución del bombeo sanguíneo del músculo y por ende el corazón del paciente tiene que trabajar más intensamente. FUERZA GUÍA La fuerza guía representa el apoyo de los motores para el movimiento de las piernas del paciente. El valor por defecto es de 100%, lo que significa que los movimientos de las piernas son totalmente pasivos. Cuando se reduce la fuerza guía, el paciente debe participar activamente en los movimientos. La fuerza guía es ajustable para cada pierna de forma independiente en un rango entre 0% (sin apoyo) y 100% (total apoyo). 5 ¿Cuándo reducimos la fuerza guía? La fuerza guía solamente puede reducirse en pacientes con alguna función remanente en sus piernas. Solamente se reduce la fuerza guía cuando se quiere desafiar al paciente a participar activamente, reaprender el movimiento de piernas o preparar al paciente para el entrenamiento de marcha mediante Lokomat. En caso de determinar alguno de estos objetivos, se puede reducir la fuerza guía a valores bajos mientras el paciente sea aún capaz de completar el movimiento deseado de forma apropiada. Probablemente el paciente se fatigará si participa de forma activa durante la sesión. Si esto sucede, podemos aumentar la fuerza guía el resto de la sesión o podemos incrementar la estimulación eléctrica FES para ayudar al movimiento activo de piernas. Reducir la fuerza guía puede también ser una herramienta para evaluar cuánto movimiento voluntario puede hacer el paciente por sí solo. CADENCIA La cadencia es la velocidad del movimiento de piernas expresado en pasos por minuto. Para un movimiento tipo sinusoidal o de patrón de marcha, la frecuencia de la cadencia es entre 8 y 80 pasos/min, y para movimientos alternos es entre 8 y 60 pasos. El patrón de movimiento alterno de piernas se realiza dos veces más rápido que los otros patrones para la misma cadencia dado que no hay superposición de las dos piernas durante el movimiento. ¿Cómo elegir la cadencia para una terapia? Las cadencias altas producen un mayor efecto de bombeo muscular e incrementan la estimulación aferente sobre el paciente. Si el objetivo de la terapia es una rehabilitación motora funcional, se debe elegir una cadencia de 6080 pasos/min ya que el número de repeticiones es crucial para el proceso de aprendizaje motor. Si se desea incrementar el estado de alerta del paciente, debemos proveer tanto estimulo como sea posible y utilizaremos para ello una cadencia elevada también. En el caso de desear una mejorar del sistema cardiovascular podemos trabajar con cadencias más bajas. Una cadencia elevada, especialmente en combinación con altos valores angulares de verticalización, puede cambiar la posición del cuerpo del paciente y causar algunas irritaciones de piel especialmente en la zona inguinal. Por esto, se debe prestar especial atención en la comodidad del paciente si se usan cadencias elevadas. FUERZA DE CARGA La fuerza de carga permite aplicar compresión en los miembros inferiores del paciente durante la extensión (fase de apoyo) a través de resortes ubicados en las plataformas de los pies. La fuerza de carga puede ajustarse en una rango entre 0 y 50 kg. ¿Para qué se utiliza la carga de las piernas? La carga causada por el movimiento de las piernas combinado con la presión sobre los pies provoca un aumento de la activación de los centros motores y por lo tanto un incremento del bombeo muscular que refuerza el retorno venoso periférico. Adicionalmente, la carga sobre las piernas proporciona estimulación aferente elevada que conduce al aumento de los estados de vigilancia. 6 Adicionalmente, el impacto en el sistema musculo-esquelético debido a la carga contrarresta la atrofia muscular y la debilidad ósea. ¿Cómo elegimos una carga apropiada de las piernas? Antes de iniciar la sesión con Erigo se debe aplicar una fuerza de carga máxima de 5 kg en posición horizontal. Cuando verticalizamos, el paciente se deslizará hacia abajo unos centímetros y la carga sobre las piernas incrementará. Durante la terapia de verticalización recomendamos una carga entre 30% y 70% del peso corporal del paciente. La cantidad de carga que se debe aplicar dependerá del objetivo de la terapia. Con un carga elevada, se provoca un gran estímulo aferente y se incrementan los estado de vigilancia y conciencia del paciente, pero si se aplica una carga muy alta e inapropiada se observará un movimiento de piernas no fisiológico (por ejemplo: insuficiente extensión de rodilla), que debe evitarse. Con cargas bajas, se produce mayor exigencia del sistema cardiovascular dado que el efecto de bombeo muscular disminuye. *ErigoPro La electroestimulación funcional es un método de terapia en el cual los nervios motores de un musculo son estimulados con corriente eléctrica para generar contracciones musculares. Esta estimulación se realiza mediante dos electrodos ubicados en la piel del paciente sobre un músculo o un grupo muscular. En el Erigo se utiliza una estimulación bifásica de baja frecuencia (20Hz-50Hz). ¿Cuál es el efecto del FES en el ErigoPro? Con el uso del FES tenemos la posibilidad de contraer la musculatura de forma activa. El principal objetivo del FES en el Erigo es activar el bombeo muscular de los miembros inferiores para estabilizar el sistema cardiovascular y por lo tanto mantener el flujo sanguíneo cerebral mientras el paciente es verticalizado. Además el FES contrarresta la atrofia muscular producida por estar inmovilizado dada su activación muscular intensiva. El FES tiene como meta generar contracciones musculares para la realización de movimientos funcionales en los miembros inferiores del paciente. Los impulsos eléctricos están completamente sincronizados con los movimientos de los miembros inferiores realizados por el Erigo. ¿Cómo funciona el FES? Cada nervio tiene un umbral de estimulación que provoca un potencial de acción cuando se sobrepasa, por lo tanto, la intensidad del estímulo eléctrico externo tiene que ser lo suficientemente alta para llegar al umbral de activación y desencadenar la contracción muscular. Esto puede lograrse gracias al ajuste de diferentes parámetros. FRECUENCIA La frecuencia es el número de impulsos eléctricos por segundo, se representa en Hercios (Hz). En el Erigo nos interesa alcanzar una contracción muscular tetánica, que se inicia en una frecuencia alrededor de 20 Hz. La frecuencia determina el tipo de fibra muscular que puede ser activada. Las frecuencias bajas (< 30Hz) estimulan las fibras lentas o tipo I, las frecuencias más altas (>30Hz) estimulan fibras tipo II o fibras rápidas. La frecuencia de impulso además determina la fatiga muscular. A mayor frecuencia, más fatiga. En el Erigo, la frecuencia de los canales se ajusta de forma conjunta. 7 AMPLITUD DE CORRIENTE La corriente es el flujo de carga eléctrica por segundo, medido en miliamperios (mA). La amplitud de corriente es el principal determinante del reclutamiento espacial de las fibras musculares (baja amplitud= reclutamiento superficial/ alta amplitud= reclutamiento más profundo) y de la fuerza evocada (la fuerza muscular de contracción y la cantidad de corriente aplicada están relacionadas linealmente). Aumentar la amplitud producirá una contracción más rápida y mayor fatiga muscular. Se puede ajustar la amplitud en cada canal por separado. ANCHO DE PULSO El ancho de pulso se describe como la duración de un impulso simple de corriente medido en microsegundo (µs). Junto con la amplitud de corriente, el ancho de pulso determina la intensidad del estímulo. El ancho de pulso tiene influencia directa en el reclutamiento y disparo de las fibras nerviosas y por lo tanto en la "cantidad" de contracción. Las contracciones más fuertes se obtienen con un ancho de pulso de 300-400 µs. En el Erigo, se puede ajustar el ancho de pulso de cada canal de forma independiente. RAMPA La rampa se define como el incremento gradual del ancho de pulso de una serie de pulsos y progresivamente se incrementa el reclutamiento espacial y la fuerza de contracción. Es igual al número de pulsos para alcanzar el ancho de pulso objetivo, por ejemplo: con una rampa de 5, el ancho de pulso se incrementa gradualmente durante 5 pasos hasta alcanzar el ancho de pulso objetivo; con una rampa de 1, el ancho de pulso objetivo se configura desde el primer impulso emitido. El uso de rampas elevadas, disminuye la molestia para el paciente. En Erigo pueden ajustarse las rampas de cada uno de los canales. ¿Cómo alcanzo una contracción muscular? La intensidad del estímulo es crucial para alcanzar el umbral de contracción, esto es resultado de la multiplicación de la intensidad de corriente y ancho de pulso. Por lo tanto, se puede incrementar la intensidad de corriente o el ancho de pulso para alcanzar la misma intensidad de estímulo y evocar una contracción muscular. Para la contracción muscular, el umbral de estimulación de las fibras motoras (Fibras Aα) tiene que ser alcanzado. Este umbral se ubica por encima del umbral de las fibras sensoriales (Aβ) pero debajo del umbral de las fibras del dolor (Aδ). Para el paciente es más confortable estimular con un ancho de pulso alto y amplitudes más bajas que viceversa. Los datos de cada terapia se almacenan en el reporte del paciente. En este reporte se encuentran los datos del progreso de entrenamiento en los distintos parámetros: duración, verticalización, carga de peso, cadencia, ROM, fuerza guía y FES. 8 4. ¿Cómo vamos a usar el Erigo® en una sesión de terapia en un paciente? En primer lugar, se debe preparar al paciente y al Erigo, poner los datos del paciente en el software, seleccionar el material ortopédico correcto y elegir aproximadamente el largo de pierna, muslo y separación de éstas en el Erigo acorde a la anatomía del paciente para asegurar una buena adaptación entre el paciente y el Erigo. Todos los pacientes deben ser seleccionados según las indicaciones y contraindicaciones descritas en el manual del usuario. A continuación, se configura la sesión, empezando con la transferencia del paciente y fijándolo al Erigo. Luego se debe ajustar el Erigo a las dimensiones exactas del paciente para asegurar que los ejes del Erigo están alineados con los ejes articulares del paciente y además garantizar una buena postura. El procedimiento de configuración del Erigo debe hacerse de forma ordenada y sistemática, paso por paso, para que el proceso sea eficiente y se eviten errores por saltarse algún paso. Adicionalmente se deben configurar los parámetros del FES (si se requiere). Una vez que está todo listo, se inicia la terapia. Empezaremos con el movimiento de piernas para inducir la estimulación aferente y el efecto de bomba muscular. Si se aplica FES, el próximo paso será la activación de la estimulación. Después se aplica la carga de peso con el proceso de verticalizacion del paciente. Durante la sesión de terapia de Erigo, siempre se tendrá que supervisar al paciente y ajustar los parámetros si se requiere. Se usará el orden inverso de los pasos usados para configurar e iniciar la terapia para finalizar la sesión de terapia. 9