Diseño y construcción de un exo-esqueleto para la mitigación de temblores involuntarios de pronosupinación en personas con Parkinson

Abstract

El presente trabajo describe el diseño y la construcción de un exoesqueleto para mitigar el temblor de pronosupinación producido durante el reposo en pacientes con enfermedad de Parkinson. Este dispositivo mecatrónico tiene como objetivo reducir los movimientos involuntarios mediante el control de señales electromiográficas y la aplicación de redes neuronales artificiales. Para el desarrollo de este dispositivo se realizó una revisión bibliográfica respecto al Parkinson y a los exoesqueletos existentes con una función similar. Se desarrolló también el diseño, la construcción e integración del sistema en base a la metodología mecatrónica, y, eventualmente, se exponen los resultados obtenidos en este trabajo investigativo. La enfermedad de Parkinson es una patología neurodegenerativa progresiva e incurable. El síntoma más notable de esta enfermedad es el temblor parkinsoneano o temblor en reposo, el mismo que oscila entre los 3 y los 6 Hz. La forma más usada para reducir los síntomas motores de esta enfermedad es mediante el uso de fármacos. El uso prolongado de estos produce efectos secundarios indeseables, además de también producir resistencia con el paso de los años, disminuyendo así el efecto sobre el control de los síntomas. Para este trabajo se desarrolló la metodología mecatrónica propuesta por la asociación de ingenieros alemanes (VDI). Esta metodología fue seleccionada por la sinergia que posee en el proceso de diseño, su facilidad de uso, y utilidad para el desarrollo de dispositivos mecatrónicos innovadores. Como resultado de este trabajo se obtuvo el diseño y construcción de un exoesqueleto de 2 grados de libertad controlado por un sistema embebido en base a redes neuronales artificiales y señales electromiográficas, así como también una predicción del temblor de 53.65% de exactitud y 51.04% precisión, y una predicción del movimiento voluntario de 89.27% de exactitud y 90.09% de precisión