ES2284618T3 - Dispositivo para el entrenamiento bilateral. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo (1) para el entrenamiento bilateral de la extremidad superior que comprende: una base (2); dos guías deslizantes fijadas a la base (2); y dos asas (40, 41), que se deslizan a lo largo de las guías de deslizamiento, en el que las asas (40, 41) no están unidas y ofrecen una resistencia mínima al movimiento a lo largo de las guías; caracterizado porque dicho dispositivo (1) incluye además un apoyo para el pecho (20) conectado a la base.

Description

Dispositivo para el entrenamiento bilateral.

Antecedentes de la invención Ámbito de la invención

La presente invención hace referencia a un dispositivo para el entrenamiento bilateral de la extremidad superior de pacientes con una paresia y, más específicamente, a un dispositivo que permite el entrenamiento bilateral de la extremidad superior que facilita la remodelación cortical, el reaprendizaje sostenido y la mejora en la respuesta funcional tanto de la extremidad superior parésica como de la no parésica, así como a un método de uso del dispositivo para conseguir un reaprendizaje sostenido de la actividad motora y mejorar la coordinación motora bimanual en personas con una extremidad superior parésica.

Estado de la técnica anterior

La hemiparesia que afecta a las extremidades superiores tras una apoplejía tiene importantes consecuencias sobre el rendimiento funcional de los pacientes. Se calcula que, sólo en Estados Unidos, se producen unos 750.000 casos de apoplejía por año. En estos casos, más de 300.000 pacientes sobreviven a la apoplejía, pero a menudo lo hacen con un grado de discapacidad significativo. Sólo el 5% de los adultos recobra por completo la función del brazo tras una apoplejía y un 20% no recobra uso funcional alguno (véase, por ejemplo, Gowland, C., et al., Agonist and Antagonist Activity During Voluntary Upper-limb Movement in Patients with Stroke, 72 Physical Therapy 624-633 (1992)). Con anterioridad se ha publicado que a partir de las 11 semanas de ocurrida la apoplejía, resulta muy difícil conseguir cambios en la función de las extremidades superiores (Nakayama, H., et al., Recovery of Upper Extremity Function in Stroke Patients: The Copenhagen Study, 75 Archives of Physical Medicine and Rehabilitation 852-857 (1994)). Sin embargo, indicios recientemente descubiertos sugieren que se puede observar mejoría en el rendimiento funcional de las extremidades superiores más de 11 semanas después de una apoplejía. Los estudios en animales indican que, mucho tiempo después de la lesión, se pueden lograr la remodelación neurona1 y mejoras funcionales. Por ejemplo, en los modelos de monos con apoplejía crónica se demostró la recuperación funcional y la reorganización cortical después que se les obligara a utilizar su extremidad parésica (véase Nudo, R.J., et al., Reorganization of Movement Representations in Primary Motor Cortex Following Focal Ischemic Infarcts in Adult Squirrel Monkeys, 75 J. Neurophys. 2144-49 (1996); Nudo, R.J., et al., Use-Dependent Alterations of Movement Representations in Primary Motor Cortex of Adult Squirrel Monkeys, 16 J. Neurosc. 785-807 (1996); Nudo, R.J., et al., Neural Substrates for the Effects of Rehabilitative Training on Motor Recovery After Ischemic Infarct, 272 Science 1791-4 (1996)). La expansión de los mapas corticales corresponde tanto a la extremidad afectada como a la no afectada.

Aunque la mejora en el rendimiento funcional de los pacientes hemiparésicos es posible, el uso de dispositivos de entrenamiento incrementa la mejora. Sin embargo, la mayoría de dispositivos de entrenamiento está destinada al ejercicio aeróbico o al entrenamiento de la fuerza, y no permite el entrenamiento flexible de acciones naturales utilizadas en muchas actividades de la vida diaria. La mayoría de los dispositivos de la técnica anterior presenta una estructura unida (asas conectadas) y se basa en principios de aumento de masa muscular y no en principios de neuroplasticidad o control motor. Con esta estructura, la extremidad superior fuerte "lleva" a la extremidad superior débil, con lo que se limita la participación del brazo débil y también la tensión que se ejerce en el mismo. Como alternativa, otros dispositivos de la técnica anterior están diseñados para el fortalecimiento unilateral del brazo parésico mientras la extremidad no parésica queda sujeta. Cada vez son más los indicios que apuntan a que la extremidad "no afectada" tras una apoplejía presenta cierta disfunción causada por la pérdida de unión neurofisiológica en el sistema nervioso central. En consecuencia, los dispositivos de la técnica anterior no logran la rehabilitación de la extremidad no afectada de forma coordinada con la extremidad parésica, circunstancia esencial para muchas actividades. El entrenamiento bilateral de la extremidad superior de la presente invención es un paradigma de entrenamiento eficaz para fomentar la actividad del músculo agonista de la extremidad parésica y potenciar un efecto de facilitación de la extremidad parésica a la no parésica. Además, el dispositivo y el método de la presente invención permiten el reaprendizaje bilateral y la remodelación cortical, hecho que mejora tanto la coordinación del miembro en sí y entre los miembros, así como la respuesta funcional.

Los efectos específicos en la coordinación y la función motora de la extremidad superior tras una apoplejía se han evaluado anteriormente en pacientes con un grado bastante elevado de funcionalidad. Cuando los pacientes con patrones de movimiento segmentado tras una apoplejía llevaban a cabo las acciones de alargar el brazo para coger un objeto y la prensión posterior, mostraron dificultades en la coordinación interarticular, en especial en hombro y codo. Cuando se incrementan los tiempos de movimiento durante estas actividades, se pueden apreciar patrones adaptativos de movimiento. A pesar de que en la literatura existen informes que entran en conflicto en cuanto a las causas específicas de estas diferencias, parece que una menor inclusión del agonista y un escaso control sensomotor son factores clave que limitan la capacidad de los pacientes para llevar a cabo estas actividades de forma coordinada y sin problemas. Este principio también se aplica a la coordinación específica de actividades bilaterales.

Aunque estudios anteriores han sugerido que se pueden lograr muy pocos cambios en la función de la extremidad superior a partir de las 11 semanas posteriores a una apoplejía, otros estudios indican que se pueden observar mejoras en el rendimiento funcional de la extremidad superior en pacientes con apoplejía crónica. Por ejemplo, se ha demostrado que la mejora en el rendimiento funcional se puede dar en las funciones de la extremidad superior de pacientes con apoplejía crónica cuando se obliga a la utilización de la extremidad afectada y el uso de la no afectada queda restringido (véase Ostendorf, C., et al., Effect of Forced Use of the Upper Extremity of a Hemiplegic Patient on the Changes in Function, 61 Phys. Ther. 1022-1028 (1981); Wolf, S., et al., Forced Use of Hemiplegic Extremities to Reverse the Effect of Learned Nonuse among Chronic Stroke and Head Injured Patients, 104 Exp Neuro. 125-132 (1989)). Estos estudios dejan abierta la puerta de la rehabilitación a los pacientes que han sufrido una apoplejía, pero implican el entrenamiento de una única extremidad y están limitados a pacientes con un grado de funcionalidad bastante elevado.

Por ejemplo, en Taub, E., et al., Technique to Improve Chronic Motor Deficit After Stroke, 74 Archives of Physical Medicine and Rehabilitation 347-354 (1983), se excluyeron aquellos pacientes que no podían alcanzar un mínimo de 10 grados de extensión en las articulaciones metacarpofalángica e interfalángica de la mano y de 20 grados de extensión en la muñeca de la extremidad afectada. Wolf et al. (1989) requerían que los sujetos pudieran iniciar de forma activa la extensión de muñeca y dedos del lado parésico. Estos condicionantes han restringido el éxito del paradigma de uso forzado a aquellos pacientes que presentan un mayor grado de funcionalidad. Sin embargo, se ha demostrado que gracias a la utilización de la presente invención, un paciente con un movimiento activo mínimo, limitado sólo al hombro, puede experimentar cambios en la función de la extremidad superior. Así pues, los pacientes de todos los niveles de recuperación tras una apoplejía pueden utilizar la presente invención, siempre que haya un mínimo movimiento.

Además, muchas funciones físicas humanas que implican a las extremidades superiores son, por naturaleza, bilaterales, y aunque cada extremidad no pueda ejecutar la misma actividad específica, existe una coordinación entre las extremidades superiores que permite la eficiencia funcional. En consecuencia, la presente invención, un dispositivo bilateral de entrenamiento para ejercitar la extremidad superior, proporciona una mejora de la extremidad superior parésica superior a la de un dispositivo unilateral.

Finalmente, tal y como se ha mencionado con anterioridad, existen indicios que ponen de manifiesto que, tras una apoplejía, la extremidad "no afectada" también presenta cierta disfunción. Se han demostrado limitaciones en la destreza motora general y específica, la coordinación motora, el rendimiento funcional global, la cinestesia del pulgar, la velocidad de percusión de los dedos de las manos y la fuerza de prensión (Desrosiers, J., et al., Performance of the "Unaffected" Upper Extremity of Elderly Stroke Patients, 27 Stroke 1564-70 (1996); Prigatano, G., et al., Speed of Finger Tapping and Goal Attainment After Unilateral Cerebral Vascular Accident, 78 Archives of Physical Medicine and Rehabilitation 847-852 (1997)). Estos datos sugieren una ventaja potencial para ambas extremidades superiores con un entrenamiento bilateral frente al entrenamiento estrictamente unilateral de dichas extremidades tras una apoplejía.

No se han realizado estudios de evaluación de la eficacia de una intervención basada en el ejercicio para la hemiplejía tras una apoplejía en la que el entrenamiento se aplica a ambas extremidades superiores de forma simultánea. El entrenamiento en este contexto puede ayudar al sistema neuromuscular a utilizar las extremidades de forma más coordinada, hecho que no sólo mejorará el rendimiento motor de la extremidad superior hemipléjica, sino que también puede tener efectos sobre la respuesta funcional de ambas extremidades. Por ejemplo, Gauthier, et al. (1994) demostraron mejoras en la actividad muscular y la producción de torsión de la extremidad inferior hemipléjica mediante un entrenamiento que incluía ejercicios de resistencia de la extremidad inferior "no afectada". Estos estudios proporcionan indicios de que el ejercicio bilateral puede ser un eficaz mecanismo de entrenamiento del rendimiento motor de la extremidad inferior. Otros estudios también han demostrado que el entrenamiento bilateral de las extremidades inferiores con una cinta sin fin o mediante protocolos de marcha proporciona incrementos en la funcionalidad motora.

Las terapias de rehabilitación que se utilizan con mayor frecuencia requieren la presencia de un fisioterapeuta y, por lo tanto, los pacientes no pueden utilizar tales terapias por sí mismos. Como alternativa, los dispositivos robotizados de terapia son complejos, voluminosos y caros. Ninguna de las terapias físicas o dispositivos de ejercicio disponibles en la actualidad incluye un sistema de entrenamiento bilateral de las extremidades que sea sencillo, portátil, no motorizado, ajustable e independiente.

La patente estadounidense US-A-4.629.185 presenta un dispositivo de entrenamiento con un par de cilindros hidráulicos montados en cardanes con empuñaduras para las manos fijadas al extremo distal de los vástagos de los cilindros. La resistencia al movimiento de los vástagos de los cilindros se obtiene al ajustar las válvulas de flujo. Se proporciona una silla para el usuario.

Una primera ventaja de la presente invención consiste en proporcionar un novedoso dispositivo para el ejercicio bilateral independiente de la extremidad superior para potenciar la actividad del músculo agonista de la extremidad paré-
sica y el reaprendizaje de las relaciones sensomotoras durante la función de la extremidad en actividades específicas.

Otra ventaja de la presente invención consiste en la imitación de las funciones físicas humanas naturales que implican actividades unilaterales o bilaterales simultáneas o alternas de las extremidades superiores en múltiples posiciones distintas.

Otra de las ventajas de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo para el ejercicio bilateral de la extremidad superior portátil, versátil y económico para casos de hemiparesia tras una apoplejía que se utiliza sin que resulte necesaria la presencia de un fisioterapeuta. Asimismo, es otra ventaja fabricar el dispositivo en materiales ligeros, como Lucite, madera, metal o compuestos de carbono u otros materiales ligeros, con lo que el transporte del dispositivo es sumamente sencillo.

También es una ventaja de la presente invención que el dispositivo presente guías rectas o curvadas, hecho que permite el movimiento de las extremidades superiores en múltiples direcciones y posiciones. La utilización de diversos patrones de movimiento en el programa de entrenamiento puede despertar el principio de aprendizaje motor de interferencia contextual. Se ha demostrado que el cambio de los movimientos propios incrementa el aprendizaje y la retención de esos movimientos. Con el dispositivo y el método de la presente invención, los usuarios recuperan los patrones de sinergia muscular con un cambio concomitante del centro de atención y un mayor aprendizaje.

La presente invención tiene además la ventaja de que el dispositivo presenta diversos ángulos entre los planos transversal y frontal. Otra ventaja de la presente invención consiste en que el dispositivo permite el movimiento en diversas direcciones en distintos planos respecto a la persona que utiliza el dispositivo.

Otra ventaja de la presente invención consiste en que las personas afectadas por un menor control de hombro(s), brazo(s), codo(s), antebrazo(s), mano(s), muñeca(s) o dedo(s) pueden utilizar este dispositivo para mejorar la función y control sobre dichas partes del cuerpo.

Otra ventaja de la presente invención consiste en que el dispositivo es ajustable, con lo que cualquier usuario, independientemente de su estatura, puede utilizarlo y ejercitar una amplitud de movimiento personalizada.

Otra ventaja de la presente invención consiste en que mejora el control, flexibilidad o amplitud de movimiento de hombro(s), brazo(s), codo(s), antebrazo(s), mano(s), muñeca(s) y dedo(s) del usuario.

Otra ventaja de la presente invención consiste en que dispone de un contador o dispositivo de seguimiento de uso, de modo que el usuario puede confirmar la utilización del dispositivo en una configuración sin que se encuentre bajo la supervisión de un fisioterapeuta, médico, enfermera, entrenador, personal médico o bajo cualquier otro tipo de control.

Otra ventaja de la presente invención consiste en que proporciona un estímulo visual o auditivo para obtener una respuesta al uso del equipo. El ritmo de un metrónomo o el reflejo especular de los movimientos del participante proporcionan al mismo una forma de respuesta intrínseca, gracias a la cual el usuario puede juzgar su precisión al realizar la actividad así como su capacidad de centrar la atención en la coordinación del ritmo, el movimiento reflejado y los puntos finales del movimiento de alargar los brazos. Ambos son importantes para el aprendizaje motor. Otra ventaja de la presente invención consiste en proporcionar un estímulo visual o auditivo para la determinación de objetivos, otro principio fundamental del aprendizaje motor.

Una ventaja de un ejemplo de realización de la invención consiste en que el dispositivo apenas proporciona resistencia respecto al movimiento de las asas en las guías. Otra ventaja radica en que, en las guías, las asas prácticamente no están sujetas a resistencia gracias a la utilización de rodillos, ruedas u otros sistemas para minimizar la resistencia al movimiento.

Otra ventaja de una forma de realización del dispositivo de la presente invención consiste en que se pueden añadir pesos y resistencia para facilitar el reaprendizaje de los movimientos bimanuales que imitan la actividad de alcanzar objetos y acercarlos al usuario. Otra ventaja de la presente invención consiste en que el dispositivo permite ejercitar la fuerza de una extremidad superior o de ambas.

Otra ventaja radica en la posibilidad de que las asas estén o no unidas. Las ventajas de un dispositivo no unido se han descrito con anterioridad. En algunas circunstancias, la unión de las asas del dispositivo de la presente invención puede facilitar todavía más el reaprendizaje sensoriomotor necesario para las actividades bimanuales coordinadas y controladas.

Otra ventaja de la presente invención consiste en el incremento del reaprendizaje sensoriomotor mediante periodos de entrenamiento más breves y frecuentes y la reducción de la dependencia de los efectos de preparación respecto a otros dispositivos y métodos de la técnica anterior.

En una forma de realización de la presente invención, el dispositivo de entrenamiento portátil para el control del brazo comprende dos asas independientes que pueden recorrer guías curvadas o rectas en distintos ángulos entre los planos transversal y frontal. En una forma de realización, las asas se desplazan a lo largo de las guías prácticamente sin encontrar resistencia, resistencia que se supera con el uso de rodillos, ruedas u otros sistemas para minimizar la fricción u otro tipo de resistencia. En otra forma de realización, se pueden añadir pesos o resistencia al movimiento del asa a lo largo de las guías para facilitar el reaprendizaje o bien para potenciar el entrenamiento de la fuerza.

La presente invención está específicamente diseñada para que la utilicen pacientes que han sufrido una apoplejía, pero también existe la posibilidad de un uso más general para otros pacientes (como por ejemplo, pacientes que han sufrido lesiones cerebrales, tumores cerebrales o parálisis cerebral). Las distintas funciones modulares de la presente invención permiten su utilización por parte de personas con diferentes estaturas y constituciones así como con distintas capacidades en función de la gravedad de la paresia. Las distintas funciones modulares de la presente invención permiten que personas con diversos niveles de control de la extremidad puedan utilizar el dispositivo.

El diseño modular de la presente invención, así como su fabricación en materiales ligeros, como Lucite, madera, metales, compuestos de carbono u otros materiales ligeros, lo convierten en un dispositivo portátil, flexible, versátil, económico y muy fácil de utilizar. Por lo tanto, la presente invención la pueden utilizar personas con una extremidad superior parésica sin la presencia de un fisioterapeuta.

La presente invención ofrece una nueva intervención basada en el ejercicio para la heiniparesia provocada, por ejemplo, por apoplejías, lesiones cerebrales, tumores cerebrales o parálisis cerebral, en la que el entrenamiento implica a las dos extremidades superiores de forma simultánea. En consecuencia, el entrenamiento con la presente invención ayuda al sistema neuromuscular a recuperar el control de las extremidades de forma más coordinada, hecho que no sólo mejora el rendimiento motor de la extremidad superior parésica sino que, además, repercute en la respuesta funcional de ambas extremidades superiores.

Resumen de la invención

Para lograr las mejoras antes comentadas así como otras ventajas de la presente invención, en la forma de realización que se describe más adelante, la invención proporciona un dispositivo para el entrenamiento bilateral de la extremidad superior que incluye: una base, dos guías deslizantes fijadas a la base y dos asas que se deslizan a lo largo de las guías; dichas asas no están unidas y presentan una resistencia mínima al movimiento que se aplica para recorrer las guías; además, también se incorpora un apoyo para el pecho del paciente conectado a la base.

Para lograr las mejoras antes comentadas así como otras ventajas de la presente invención, en la forma de realización que se describe más adelante, la invención también incluye un dispositivo para el entrenamiento bilateral del brazo que consta de: dos placas giratorias conectadas, cada una de las cuales puede girar de forma independiente alrededor de un punto, de tal modo que puede girar según un ángulo determinado; en el que el par de placas giratorias conectadas presenta un primer y un segundo extremo; dos guías deslizantes fijadas a las dos placas giratorias; dos asas que se pueden deslizar a lo largo de las guías deslizantes; un dispositivo de ajuste de inclinación conectado al primer extremo del par de placas giratorias, de tal modo que el citado par de placas giratorias se puede inclinar respecto al segundo extremo del par de placas giratorias; y un dispositivo de separación del usuario que incluye un apoyo para el pecho conectado al segundo extremo del par de placas giratorias; en el que el citado dispositivo de separación mantiene al usuario a una distancia determinada mientras el usuario agarra las asas; y en el que las dos guías deslizantes se pueden ajustar al inclinar y girar el par de placas giratorias, de tal modo que el usuario puede realizar una gama variable de movimientos mediante las dos asas.

Para lograr las mejoras antes comentadas así como otras ventajas de la presente invención, en la forma de realización que se describe más adelante, la invención también incluye un dispositivo de entrenamiento bilateral del brazo que consta de: una base que se puede anclar a una superficie fija; una placa de ajuste de inclinación fijada sobre pivote a la base; una primera y una segunda placa de ajuste de anchura, ambas fijadas de forma ajustable a la placa de ajuste de inclinación; una primera y una segunda placa giratoria, la primera de las cuales está fijada a la primera placa de ajuste de anchura y la segunda a la segunda placa de ajuste de anchura; en el que la primera placa giratoria puede girar alrededor de un primer punto de dicha placa respecto a la primera placa de ajuste de anchura, y en el que la segunda placa giratoria puede girar alrededor de un punto de dicha placa respecto a la segunda placa de ajuste de anchura; una primera guía fijada a la primera placa giratoria y una segunda guía fijada a la segunda placa giratoria; una primera asa que se puede mover a lo largo de la primera guía y una segunda asa que se puede mover a lo largo de la segunda guía; un dispositivo de ajuste de inclinación para inclinar sobre pivote la placa de ajuste de inclinación respecto a la base; y un apoyo ajustable para el pecho fijado a la base para mantener al usuario a una distancia determinada mientras agarra las dos asas; en el que la primera y la segunda guía se pueden ajustar al inclinar la placa de ajuste de inclinación y girar la primera y la segunda placas giratorias, de tal modo que el usuario puede realizar una gama variable de movimientos mediante las dos asas.

En la descripción siguiente se expondrán parcialmente ventajas adicionales y nuevas funciones de la invención, que resultarán evidentes para los expertos en la materia tras la explicación pertinente o tras la utilización práctica de la invención. Aunque la denominación del dispositivo sugiere el entrenamiento bilateral del brazo, debe quedar claro que el dispositivo está indicado para la rehabilitación de todas las articulaciones y músculos de las extremidades superiores. La utilización del término "brazo" pretende incluir el conjunto de la extremidad superior.

Breve descripción de las figuras

En los dibujos:

la figura 1 es una vista aérea de una forma de realización de un dispositivo de entrenamiento bilateral del brazo de la presente invención;

la figura 2 es un vista aérea del dispositivo de entrenamiento bilateral del brazo de la figura 1 con placas giratorias parcialmente giradas según los ángulos \varphi_{2} y \varphi_{1};

la figura 3 es una vista de frente del dispositivo de entrenamiento bilateral del brazo de la figura 1;

la figura 4 es una vista lateral del dispositivo de entrenamiento bilateral del brazo de la figura 1;

la figura 5 es una vista lateral del dispositivo de entrenamiento bilateral del brazo de la figura 1 con la placa de ajuste de inclinación en una configuración inclinada respecto a la base según el ángulo \theta_{1};

la figura 6 muestra los resultados en la escala de Fugl-Meyer de 14 pacientes de un estudio realizado con un dispositivo de conformidad con una forma de realización de la presente invención;

la figura 7 muestra los resultados de la prueba de la función de Wolf de 11 pacientes de un estudio realizado con un dispositivo de conformidad con una forma de realización de la presente invención, y

la figura 8 muestra los resultados del cuestionario UMAQS de 11 pacientes de un estudio realizado con un dispositivo de conformidad con una forma de realización de la presente invención.

Descripción detallada

La presente invención sirve como dispositivo de entrenamiento del control del brazo. Constituye una mejora en la ergometría del brazo, con distintos principios relativos a la influencia bilateral en el control motor. La presente invención ofrece una novedosa y útil intervención basada en el ejercicio para casos de hemiparesia tras una apoplejía en la que el entrenamiento implica a ambas extremidades superiores de forma simultánea. El entrenamiento bilateral de la extremidad superior potencia la actividad muscular agonista del brazo hemiparésico y facilita el reaprendizaje de las relaciones sensoriomotoras durante la función del brazo. En consecuencia, la presente invención mejora la coordinación del miembro y entre las extremidades. Por lo tanto, el entrenamiento con la presente invención puede ayudar al sistema neuromuscular a controlar las extremidades de forma más coordinada, hecho que no sólo mejora el rendimiento motor de la extremidad superior hemiparésica sino que, además, puede repercutir en su respuesta funcional.

La presente invención, un dispositivo de entrenamiento bilateral basado en el ejercicio físico de la extremidad superior, está específicamente diseñado para pacientes afectados por hemiparesia o cuyo control motor está afectado a causa de parálisis cerebral, apoplejía, tumor, lesión cerebral, etc. Una forma de realización de la presente invención incluye dos asas independientes que se desplazan a lo largo de guías rectas o, alternativamente, curvadas, en diversos ángulos en los planos transversal y frontal. En una forma de realización, las asas se desplazan a lo largo de las guías prácticamente sin encontrar resistencia, resistencia que se supera con el uso de rodillos, ruedas u otros sistemas para minimizar la fricción u otro tipo de resistencia. Sus diversas funciones modulares así como su fabricación en materiales ligeros, como Lucite, madera, metales, compuestos de carbono u otros materiales ligeros, permiten que personas de distintas tallas y con diversos grados de incapacidad, en función de la gravedad de la apoplejía, puedan utilizar este dispositivo. Sus diversas funciones modulares permiten que personas con distintos niveles de control de la extremidad superior, incluidos hombro(s), codo(s), muñeca(s) y dedo(s), puedan hacer uso del dispositivo. Dicho dispositivo se ha diseñado para facilitar la creación o el desenmascaramiento de nuevas vías neuromusculares latentes. Una utilidad ventajosa consiste en recobrar el control motor o lograr el reaprendizaje motor y no en realizar un entrenamiento de la fuerza. A pesar de que no se ha diseñado como un dispositivo de ejercicio aeróbico, en algunas formas de realización, la presente invención se puede modificar para proporcionar entrenamiento aeróbico mediante la adición de pesos, resistencia, la unión de los dispositivos que accionan las extremidades, etc., y por lo tanto, también se puede utilizar para ejercitar la fuerza. La adición de pesos, resistencia o un dispositivo de unión contribuye de forma adicional a desenmascarar patrones neuronales perdidos durante el periodo de no utilización de la extremidad superior parésica.

La funcionalidad de la presente invención tiene como objetivo imitar las actividades cotidianas, y se puede utilizar como instrumento para el estudio del movimiento y la mejoría. Su aparato flexible, en las diversas configuraciones, como asas unidas o independientes, distintos ángulos, asas modificadas, cambios de posición de los brazos, etc., posibilita múltiples movimientos funcionales. Asimismo, sus dimensiones se pueden ajustar y escalar para pacientes con distintas estaturas y constituciones, sin olvidar que se trata de un dispositivo portátil. La presente invención satisface una necesidad no atendida de las personas con apoplejía crónica, un grupo previamente no tratado, al proporcionar un dispositivo de entrenamiento bilateral de la extremidad superior que mejora la función de esta parte del cuerpo y, por lo tanto, mejora la calidad de vida de los pacientes.

En algunas formas de realización, la presente invención se puede mover tanto en sentido ascendente como descendente en relación con el pecho del usuario hasta situarlo en distintas posiciones para proporcionar una amplia gama de movimientos y una terapia completa. Asimismo, se puede inclinar o situar en ángulo tanto en sentido ascendente como descendente en relación con el pecho del usuario hasta situarlo en distintas posiciones para proporcionar una amplia gama de movimientos y una terapia completa. Cuando se eleva o sitúa en ángulo en sentido ascendente o descendente, el apoyo para el pecho se puede ajustar de modo que quede en la posición correcta respecto al usuario.

En una forma de realización alternativa, el aparato presenta guías curvadas. Dichas guías resultan de utilidad para ciertos movimientos del hombro.

En otra forma de realización alternativa, el aparato incluye puntos de agarre esféricos, cuadrados, circulares, ovalados, con forma de disco u otras formas que se pueden utilizar como asa; estas formas son propicias para su uso en el entrenamiento bilateral de la extremidad superior. Para comodidad del usuario, estos puntos de agarre pueden presentar diversos grosores y distintos tamaños globales. Los puntos de agarre están fijados de formas que son bien conocidas en la técnica, como por ejemplo, de tal forma que puedan girar libremente tanto en el sentido de las agujas del reloj como en la dirección contraria. Dichos puntos pueden girar con o sin resistencia. Además, pueden estar unidos o ser independientes. Esta forma de realización alternativa permite al usuario practicar movimientos de las muñecas y antebrazos, en movimientos de supinación y pronación.

Otra forma de realización alternativa utiliza correas para las muñecas que se pueden fijar a estas partes de las extremidades del usuario. Con esta forma de realización los dedos quedan liberados para que el usuario los pueda mover a la vez que también ejercita los brazos.

Otra forma de realización alternativa del dispositivo incluye un contador o dispositivo de seguimiento fijado a las asas o bien a las guías. Este aparato cuenta el número de veces que el usuario realiza el ejercicio o movimiento. También puede indicar la hora. En algunas formas de realización, el contador almacena la información en la memoria, mediante la utilización de métodos y dispositivos conocidos en la técnica, y puede imprimir o exportar la información a un formato legible según el criterio de la persona que supervise el ejercicio o entrenamiento. De esta forma, la persona que supervisa la actividad no tiene que estar junto al usuario siempre que utilice el dispositivo.

En otra forma de realización del dispositivo, existe la posibilidad de añadir un estímulo visual o auditivo al dispositivo de modo que el usuario reciba una respuesta al uso del dispositivo o bien obtenga información sobre la determinación de objetivos. Un estímulo auditivo incluye, por ejemplo, un metrónomo o una grabación de audio. Por su parte, un estímulo visual incluye, por ejemplo, un componente de visualización, como un monitor, pantalla, televisor, espejo u otro tipo de dispositivo que ofrece información sobre la determinación de objetivos, rendimiento o utilización del dispositivo.

En otra forma de realización alternativa de la presente invención, se añade resistencia al movimiento de las asas, guías o dispositivos de deslizamiento. Como alternativa, también se pueden añadir pesos a las asas, guías o dispositivos de deslizamiento. En estas formas de realización, el dispositivo también se utiliza para el fortalecimiento muscular del usuario. Además, las asas pueden estar unidas cuando este tipo de entrenamiento se considere recomendable.

Al modificar la elevación, posición, guías (curvadas o rectas), tipo de asas, de conformidad con éstas y otras formas de realización, se puede mejorar el control, uso funcional, fuerza y amplitud de movimiento activo de brazo(s), ma-
no(s), dedo(s) o muñeca(s) del usuario.

A continuación, la presente descripción se hará con referencias detalladas a las formas de realización de la presente invención mediante los ejemplos que se ilustran en los dibujos adjuntos.

Como se puede apreciar en las figuras 1 a 5, el dispositivo de entrenamiento bilateral del brazo 1 presenta una base 2 que se apoya sobre una superficie plana, como la superficie superior de una mesa, escritorio, mostrador o mueble similar. La base 2 se puede fijar a la superficie y retirar de la misma mediante, por ejemplo, abrazaderas, ventosas, tornillos, clavos u otros mecanismos similares. Resulta preferible fijar el dispositivo de entrenamiento bilateral del brazo 1 a la superficie para evitar el movimiento del conjunto del aparato durante su utilización. La fuerza de gravedad y la fricción también actúan para mantener el aparato 1 sobre la superficie si el aparato 1 de la forma de realización utilizada presenta un peso suficiente para tal uso y, por ejemplo, si la superficie no es demasiado resbaladiza. Asimismo, existe la posibilidad de colocar una plataforma antideslizante entre el dispositivo 1 y la superficie como ayuda para mantener el dispositivo 1 en su posición. Puesto que, preferentemente, el dispositivo 1 está fabricado en materiales ligeros para facilitar el transporte, en algunas aplicaciones resulta preferible la utilización de abrazaderas o ventosas para fijar el aparato 1 a la superficie y así no tener que practicar orificios en la superficie ni en el dispositivo 1.

En una forma de realización de la presente invención, una placa de ajuste de inclinación 3 está firmemente sujeta a la base 2 mediante una o varias bisagras 4 u otros tipos de mecanismo similares. Cuando se utilizan bisagras 4, la bisagra 4 se coloca en los bordes de la base 2 en la posición más cercana al usuario. Así pues, la parte de la placa de ajuste de inclinación 3 más alejada del usuario se puede elevar respecto a la base 2, con lo que se consigue un ángulo de inclinación \theta_{1} entre la base y la placa de ajuste de inclinación. Este ángulo de inclinación \theta_{1} puede oscilar entre 0º y 90º y, preferiblemente, entre 0º y 45º.

De conformidad con las formas de realización de la presente invención, existen diversos mecanismos distintos para mantener el ángulo de inclinación \theta_{1} constante durante la utilización de la invención. En una forma de realización, se pueden colocar bloques con distintas alturas entre la base 2 y la placa de ajuste de inclinación 3 en una ubicación predeterminada. En esta forma de realización, la placa de ajuste de inclinación 3 se apoya sobre los bloques. En función de la altura de los bloques y la ubicación en la que se colocan, se puede establecer un ángulo de inclinación \theta_{1} predeterminado. Un método todavía más preferible consiste en utilizar una barra de ajuste de altura 10, fijada a la base 2 mediante una placa u otro dispositivo de fijación 13 en la parte posterior de la base 2 que se encuentra más alejada del usuario. En una forma de realización, la barra de ajuste de altura 10 presenta hendiduras en ubicaciones predeterminadas a lo largo de toda su longitud. Una barra de retención, fijada a la placa de ajuste de inclinación 3, se puede colocar en las hendiduras de la barra de ajuste de altura. Por lo tanto, la barra de retención se puede fijar a la barra de ajuste de altura 10 y se puede retirar de la misma en una ubicación específica a lo largo de la barra de ajuste de altura 10, con lo que se consigue un ángulo de inclinación \theta_{1} predeterminado.

En una forma de realización alternativa, la barra de ajuste de altura 10 presenta marcas visibles a lo largo de su longitud con una separación predeterminada. La barra de ajuste de altura 10 atraviesa un tubo de ajuste de altura 11, fijado a la placa de ajuste de inclinación 3, a través de una abertura del tubo de ajuste de altura 11. Dicho tubo 11 también contiene un orificio roscado en el que se enrosca una abrazadera de tornillo 12. El extremo de la abrazadera de tornillo 12 se apoya contra la barra de ajuste de altura 10 cuando la abrazadera de tornillo 12 se enrosca en el orificio roscado, con lo que fija la posición de la barra de ajuste de altura 10 del tubo de ajuste de altura 11. La abrazadera de tornillo 12 se puede retirar sin necesidad de desenroscarla, de tal modo que la posición de la barra de ajuste de altura 10 se puede ajustar dentro del tubo de ajuste de altura 11 y, entonces, la abrazadera de tornillo 12 se puede enroscar para fijar la barra de ajuste de altura 10 dentro del tubo de ajuste de altura 11. En consecuencia, el ángulo de inclinación \theta_{1} se puede ajustar. Las marcas visibles a lo largo de la barra de ajuste de altura 10 permiten fijar el ángulo de inclinación \theta_{1} en un valor predeterminado. En una forma de realización, la barra de ajuste de altura 10 puede pivotar alrededor del dispositivo de fijación 13, como por ejemplo alrededor de un pasador 14 que se extiende a través del dispositivo de fijación 13.

En el caso de ambas formas de realización, la placa de ajuste de inclinación 3 presenta una forma tal que esta placa 3 se puede apoyar horizontalmente sobre la base 2 cuando el ángulo de inclinación \theta_{1} es de 0º (esto es, la rosca del tornillo 12 y el tubo de ajuste de altura 10 o la barra de retención no interfieren con el apoyo de la placa de ajuste de inclinación 3 sobre la base 2).

En una forma de realización de la presente invención, un dispositivo de separación del usuario está fijado a la parte delantera de la base 2, que puede tener la forma de o incluir un apoyo para el pecho ajustable 20. Este apoyo para el pecho 20 mantiene al usuario a una distancia predeterminada d_{1} de la parte delantera de la base 2 y estabiliza el tronco del usuario para aislar el movimiento del brazo. La distancia d_{1} que separa el pecho del usuario de la parte delantera de la base 2 y la altura h del apoyo para el pecho 20 son ajustables para que usuarios con distintas constituciones y longitudes de los brazos puedan utilizar el dispositivo. El apoyo para el pecho 20 presenta una placa para el pecho 21 que, en una forma de realización, puede presentar diversas formas, aunque, preferentemente, la superficie en la que se apoya el pecho del usuario es plana. La placa para el pecho 21 está fijada a un poste de ajuste de distancia 22, por ejemplo, mediante una junta de rótula esférica 23, para permitir que la placa para el pecho 21 se pueda mover libremente. El poste de ajuste de distancia 22 atraviesa una abertura del conector del poste de ajuste de distancia 24, que está fijado a la parte superior del poste de ajuste de altura 26. En una forma de realización, el conector del poste de ajuste de distancia 24 también presenta un orificio roscado y una abrazadera de tornillo 25 que sirven para fijar el poste de ajuste de distancia 22 en su posición mediante la presión que la extensión del tornillo ejerce contra el poste de ajuste de distancia 22. La abrazadera de tornillo 25 no se puede desenroscar, de modo que la posición del poste de ajuste de distancia respecto al orificio del conector del poste de ajuste de distancia 24 se puede ajustar hasta situarlo en la posición que se desee. Entonces, la abrazadera de tornillo 25 se aprieta para fijar el poste de ajuste de distancia 22 en la posición que se desee. En una forma de realización, el poste de ajuste de distancia 22 presenta marcas visibles en su superficie de modo que el poste de ajuste de distancia 22 se puede fijar en una posición predeterminada.

El poste de ajuste de altura 26 está fijado a la base 2 de forma ajustable para que la altura h de la placa para el pecho 21 también se pueda ajustar. Una placa del poste de ajuste de altura 27 está firmemente fijada a la base 2. La placa del poste de ajuste de altura 27 contiene una abertura a través de la cual pasa el poste de ajuste de altura 26. La placa del poste de ajuste de altura 27 también incluye un orificio roscado en el que se enrosca la abrazadera de tornillo 28. La abrazadera de tornillo 28 sujeta el poste de ajuste de altura 26 en su posición mediante la presión que ejerce al apoyarse contra el poste de ajuste de altura 26. La abrazadera de tornillo 28 no se puede desenroscar, de modo que la posición del poste de ajuste de altura 26 a lo largo del orificio se puede ajustar respecto a la placa del poste de ajuste de altura 27; entonces, la abrazadera de tornillo 28 se aprieta para fijar el poste de ajuste de altura 26 en la posición que se desee a la altura h. En una forma de realización, el poste de ajuste de altura 26 incluye marcas visibles de modo que el poste de ajuste de altura 26 se puede fijar en una posición predeterminada.

En una forma de realización de la presente invención, la placa de ajuste de inclinación 3 incluye uno o varios huecos 5, de modo que la placa del poste de ajuste de altura 27 no interfiere con el ajuste de la placa de ajuste de inclinación 3 en sus diversas posiciones. Además, las longitudes del poste de ajuste de altura 26 y del poste de ajuste de distancia 22 son variables, de tal modo que el poste de ajuste de altura 26 y el poste de ajuste de distancia 22 no interfieren con el ajuste de la placa de ajuste de inclinación 3 en sus diversas posiciones. Como alternativa, la placa de ajuste de inclinación 3 presenta muescas para evitar que entre en contacto con el poste de ajuste de distancia 22 o el poste de ajuste de altura 26.

En formas de realización alternativas, se utilizan distintos tipos de abrazaderas para fijar el poste de ajuste de distancia 22 y el poste de ajuste de altura 26 en las posiciones que se deseen. Otras formas de realización proporcionan tipos alternativos de dispositivos de separación de distancia y ajuste de altura para mantener al usuario a una distancia predeterminada d_{1} del aparato.

En una forma de realización de la presente invención, dos placas de ajuste de anchura 30, 31 se apoyan en la placa de ajuste de inclinación 3. Las placas de ajuste de anchura 30, 31 están fijadas a la placa de ajuste de inclinación 3 a través de uno o varios conectores roscados 32, 33, 34, 35 u otros mecanismos de fijación para cada placa de ajuste de anchura 30, 31. Cada placa de ajuste de anchura 30, 31 presenta dos ranuras de anchura 36, 37, 38, 39; un conector roscado 32, 33, 34, 35 atraviesa una ranura de anchura 36, 37, 38, 39, respectivamente. En una forma de realización, la placa de ajuste de inclinación 3 presenta aberturas roscadas situadas debajo de las ranuras de anchura 36, 37, 38, 39. Los conectores roscados 32, 33, 34, 35 presentan roscas que se extienden a través de las ranuras de anchura 36, 37, 38, 39, respectivamente, hasta las aberturas roscadas correspondientes de la placa de ajuste de inclinación 3. Las dos ranuras de anchura 32, 33, por un lado, y 34, 35, por otro, de una determinada placa de anchura 30, 31, respectivamente, son paralelas entre sí. Cuando se aflojan los dos conectores roscados 32, 33 ó 34, 35 de cada placa de ajuste de anchura 30, 31, dicha placa de ajuste de anchura 30, 31 se puede deslizar a derecha o izquierda hasta la distancia máxima que permite la longitud de las ranuras de anchura 32, 33 ó 34, 35, tal y como se puede apreciar en la figura 1. Entonces, los dos conectores roscados 32, 33 ó 34, 35 se aprietan para fijar la placa de ajuste de anchura 30 ó 31 a la placa de ajuste de inclinación 3. Cuando se realice el ajuste de la posición de una placa de ajuste de anchura 30 ó 31, es importante tener cuidado para no extraer por completo el conector roscado 32, 33 ó 34, 35 de la placa de ajuste de inclinación 3. El movimiento deslizante de los conectores roscados 32, 33, 34, 35 dentro de las ranuras 36, 37, 38, 39, respectivamente, permite que las dos placas de ajuste de anchura 30, 31 se acerquen o alejen la una de la otra hasta las distancias de separación mínima y máxima que permiten las ranuras de anchura 36, 37, 38, 39. Por lo tanto, la distancia entre las asas 40, 41 es variable mediante los dispositivos de fijación entre las placas giratorias 50, 51 y las guías deslizantes para el movimiento deslizante de las asas 40, 41. En una forma de realización, estas guías deslizantes, que incluyen las barras de movimiento 60, 61, los bloques de movimiento 70, 71, las placas de reducción de fricción 80, 81 y las barras de fijación 90, 91, 92, 93, se pueden ajustar de modo que la distancia entre cada asa 40, 41 y la placa para el pecho 21 sea cómoda para el usuario. A menudo, la distancia entre las asas 40, 41 depende de la anchura de los hombros del usuario. Las placas de ajuste de anchura 30, 31 son imágenes especulares la una de la otra.

En una forma de realización de la presente invención, una placa giratoria 50, 51 se apoya en cada placa de ajuste de anchura 30, 31, respectivamente. Las barras de movimiento 60, 61 están firmemente fijadas a las placas giratorias 50, 51, respectivamente, mediante dos barras de fijación 90, 92 y 91 y 93, respectivamente, y mediante dos placas de reducción de fricción 80, 81; una barra de fijación 90, 92 y 91, 93 se encuentra en cada extremo de cada barra de movimiento 60, 61, respectivamente. Un bloque de movimiento 70, 71 atraviesa cada barra de movimiento 60, 61, respectivamente. Los bloques de movimiento 70, 71 se pueden mover a lo largo de la longitud de las barras de movimiento 60, 61, respectivamente. En una forma de realización, un rodamiento lineal (como uno fabricado por la alemana Walzlager) está situado en el centro de cada bloque de movimiento 70, 71. Las barras de movimiento 60, 61 se desplazan mediante los respectivos rodamientos lineales. A causa de la acción de los cojinetes de bolas que se encuentran en los rodamientos lineales, cada bloque de movimiento 70, 71 se desplaza con una fricción mínima a lo largo de cada barra de movimiento 60, 61, respectivamente. En otra forma de realización, que se muestra en la figura 4, cada bloque de movimiento 70 ó 71 presenta una rueda 72 u otra pieza con propiedades de estabilización o reducción de la fricción, para minimizar la resistencia respecto a las placas de reducción de fricción 80, 81 u otras propiedades de optimización del funcionamiento. Como alternativa, se pueden utilizar pesos o un dispositivo de fricción variable para proporcionar resistencia respecto al movimiento de los bloques de movimiento 70, 71.

Las placas de reducción de fricción 80, 81 están fijadas a las placas giratorias 50, 51 por debajo de las barras de movimiento 60, 61 y por debajo de los bloques de movimiento 70, 71. En una forma de realización, las placas de reducción de fricción 80, 81 cuentan con revestimientos que reducen la fricción entre las placas 80, 81 y los bloques de movimiento 70, 71. Uno de los tipos de revestimiento puede ser el Teflón® que fabrica DuPont E. I. De Nemours & CO de Wilmington (Delaware).

Los topes de movimiento 95, 96 están fijados a las barras de movimiento 60, 61. Estos topes 95, 96 se pueden ajustar en cualquier punto a lo largo de las barras de movimiento 60, 61 y se pueden fijar en cualquier posición a lo largo de las barras 60, 61. Los topes de movimiento 95, 96 evitan que los bloques de movimiento 70, 71 se muevan más allá de estos topes 95, 96. En una forma de realización, cada tope de movimiento 95, 96 incorpora un revestimiento similar al caucho en el lado que, durante la utilización del dispositivo, entra en contacto con los bloques de movimiento 70, 71, respectivamente. Como alternativa, existe la posibilidad de colocar una arandela de un material similar al caucho alrededor de cada barra de movimiento 60, 61 delante de los topes de movimiento 95, 96, así como delante de las barras de fijación 92, 93. Una ventaja del revestimiento similar al caucho o de la arandela de un material parecido al caucho consiste en el efecto de amortiguación u otro tipo de reducción del sonido que se produce cuando los bloques de movimiento 70, 71 entran en contacto con los topes de movimiento 95, 96 y las barras de fijación 92, 93.

De forma similar a la estructura de los topes de movimiento 95, 96, en una forma de realización de la presente invención, cada una de las barras de fijación 92, 93 situadas más cerca del usuario incorpora un revestimiento similar al caucho en el lado de las barras de fijación 92, 93 que entran en contacto con los bloques de movimiento 70, 71 durante la utilización del dispositivo. Corno alternativa, las arandelas fabricadas en un material similar al caucho se pueden colocar alrededor de las barras de movimiento 60, 61 entre los bloques de movimiento 70, 71 y las barras de fijación 92, 93.

En una forma de realización de la presente invención, el tope de movimiento 95 ó 96 incorpora un contador mecánico de la actividad del brazo 100 (por ejemplo, un contador de brazo fabricado por Redington Counters, Inc., de Windsor (Connecticut)) en una de las placas giratorias 50, 51. El contador 100 registra cada vez que el bloque de movimiento 71 alcanza el tope de movimiento 96. El valor del contador 100 se puede volver a poner a cero. El usuario puede utilizar el contador 100 para realizar un seguimiento del número de repeticiones u otros datos relacionados con el uso del dispositivo 1.

En una forma de realización, una de las barras de movimiento 60, 61, o bien ambas, incluyen marcas visibles que permiten fijar los topes de movimiento 95, 96 en posiciones predeterminadas. En una forma de realización alternativa, una de las placas de reducción de fricción 80, 81, o ambas, también presentan marcas visibles para fijar los topes de movimiento 95, 96 en posiciones predeterminadas. En el caso de las dos formas de realización antes mencionadas, las marcas no interfieren en el movimiento libre de los bloques de movimiento 70, 71 a lo largo de las barras de movimiento 60, 61.

Cada bloque de movimiento 70, 71 incorpora en su parte superior una asa 40, 41, respectivamente. En una forma de realización, cada asa 40, 41 presenta una forma en T. En formas de realización alternativas, las asas 40, 41 presentan formas esféricas, cuadradas, ovaladas, circulares, de disco u otras formas propicias para el uso en el entrenamiento bilateral de la extremidad superior. Cada asa 40, 41 está enroscada en un bloque de movimiento 70, 71, de modo que dichas asas 40, 41 se pueden intercambiar con sima facilidad. Asimismo, el tamaño y la forma de las asas 40, 41 permiten una adaptación total a las manos del usuario así como un cómodo agarre de las mismas. Además, también se puede utilizar una correa para facilitar el agarre del asa por parte del usuario.

En una forma de realización, cada placa giratoria 50, 51 está fijada a su respectiva placa de ajuste de anchura 30, 31 por medio de uno o varios conectores roscados 52, 53, 54, 55. En esta forma de realización, el par de conectores roscados más cercano al usuario 53, 55 atraviesa las aberturas situadas en las placas giratorias 50, 51 hasta las aberturas roscadas de las placas de ajuste de anchura 30, 31 directamente debajo de las aberturas de las placas giratorias 50, 51. Cada uno de los dos conectores roscados del segundo par 52, 54 más alejado del usuario que el primer par de conectores roscados 53, 55 atraviesa una ranura 55, 56 de las placas giratorias 50, 51 hasta las aberturas roscadas de las placas de ajuste de anchura 30, 31 situadas directamente debajo, como se puede apreciar mejor en la figura 1. Las ranuras 55, 56 se alejan del usuario describiendo un arco, de tal modo que la parte de cada ranura 57, 58 más distante del usuario también es la más distante del punto central m_{1} del aparato 1. Cuando los conectores roscados 52, 54 de la sección de la ranura se aflojan para cada placa giratoria 50, 51, las placas giratorias 50, 51 pueden girar formando un arco de modo que la parte superior de las placas giratorias 50, 51, como se puede apreciar en la figura 2, gira hacia el exterior desde el punto central m_{1} del aparato 1. Como resultado, se forman los ángulos de giro \varphi_{1} y \varphi_{2}, \varphi_{1} entre una línea que enlaza los conectores 52, 53 y el extremo de la ranura 57 de la placa giratoria 50, y \varphi_{2} entre una línea que enlaza los conectores 54, 55 y el extremo de la ranura 58 de la placa giratoria 51. Los ángulos \varphi_{1} y \varphi_{2} pueden oscilar entre, aproximadamente, 0º y 90º, y preferiblemente, entre 0º y 45º.

En una forma de realización de la presente invención, una correa de transporte está firmemente fijada a un lado de la base 2 para que no interfiera con el movimiento del resto del aparato 1. La correa de transporte se utiliza para mover el dispositivo.

Cuando un paciente utiliza el dispositivo de entrenamiento bilateral del brazo, éste se sienta cómodamente, por ejemplo, en una mesa delante del dispositivo 1 con las siguientes posiciones de las extremidades: tobillos en dorsiflexión neutra, rodillas y caderas formando un ángulo de 90º, hombros en 0º de flexión, codos en una flexión de 60º y muñecas en posición neutra de flexión/extensión. Las placas de ajuste de anchura 30, 31 están configuradas de tal modo que el usuario puede agarrar cómodamente las asas 40, 41. En la mayoría de circunstancias, las placas de ajuste de anchura 30, 31 se configuran de tal modo que los bloques de movimiento 70, 71 están aproximadamente alineados con los hombros del usuario a lo largo del eje longitudinal de las barras de movimiento 60, 61.

Durante el funcionamiento del dispositivo, el paciente coge las asas 40, 41, o bien la mano afectada se ata al asa 40, 41 mediante la correa, en función de la gravedad de la discapacidad. Al realizar la flexión/protracción de los hombros y la extensión de los codos, las asas 40, 41 se alejan del paciente y, a continuación, mediante la extensión/retracción de los hombros y la flexión de los codos, regresan hacia el cuerpo del paciente. Esta acción imita el comportamiento por el que el paciente alcanza un objeto y la acerca hasta él. Cuando resulta necesario, un asistente proporciona una mínima ayuda para el brazo afectado, como por ejemplo, en la extensión del brazo. En algunas ocasiones, la asistencia resulta particularmente útil para evitar que el codo choque con la mesa. Los topes de movimiento 95, 96 se han ajustado de tal modo que los bloques de movimiento 70, 71 no pueden ir más allá del límite del alcance del usuario y se proporciona una respuesta sensomotora y un objetivo para el paciente.

En un estudio piloto no aleatorizado realizado con un dispositivo de conformidad con una forma de realización de la presente invención y, en especial, de conformidad con las formas de realización que se muestran en las figuras de la 1 a la 5, se estudiaron los efectos de un entrenamiento del brazo de seis semanas (18 horas de fisioterapia) en 14 pacientes con apoplejía hemiparésica crónica tanto inmediatamente después del entrenamiento como tras un periodo de retención. El estudio arrojó unos resultados sorprendentemente positivos.

El entrenamiento bilateral del brazo durante cuatro ejercicios de cinco minutos por sesión se llevó a cabo con el dispositivo de la presente invención sin el agregado de peso ni otros tipos de resistencia al movimiento del brazo. Se obtuvieron los siguientes resultados: La prueba de rendimiento motor de la extremidad superior de Fugl-Meyer, que cuantifica el grado de discapacidad, la prueba de la función motora de Wolf, que cuantifica la capacidad funcional respecto al tiempo y el University of Maryland Arm Questionnaire for Stroke (UMAQS, cuestionario sobre el brazo de pacientes con apoplejía de la Universidad de Maryland), que cuantifica la utilización diaria. También se llevaron a cabo mediciones de la fuerza isométrica y la amplitud de movimiento.

Los pacientes mostraron incrementos significativos y duraderos en los resultados de la prueba de Fugl-Meyer (p<0,0004) (véase la figura 6), la prueba temporal de Wolf (p<0,02) (véase la figura 7) y el cuestionario UMAQS (p<0,002) (véase la figura 8). La fuerza isométrica imjoró sólo en la extensión del hombro de la extremidad afectada y la fuerza de flexión/prensión del codo de la extremidad menos afectada. La amplitud de movimiento activo de la oposición del pulgar (extremidad afectada) y la amplitud de movimiento pasivo de la extensión del hombro (extremidad no afectada) también experimentaron una notable mejoría.

Seis semanas de entrenamiento bilateral del brazo supusieron una mejora tanto en el grado de discapacidad como en el uso funcional de la extremidad parésica con un número muy reducido de cambios concomitantes en la fuerza isométrica y amplitud de movimiento. Estos resultados fueron sorprendentes en comparación con la técnica anterior, habida cuenta de que se utilizaron los detalles adicionales siguientes relativos al estudio. En dicho estudio, los investigadores utilizaron los principios ampliamente conocidos de utilización forzada y especificidad de la tarea, pero no el concepto habitualmente utilizado de retención del brazo no parésico. Específicamente, el uso de acciones bilaterales rítmicas y repetitivas de alcanzar y recuperar objetos se forzó con un metrónomo para marcar pautas al paciente.

Las pautas auditivas se han utilizado satisfactoriamente para fomentar los cambios en la marcha inmediatos y tras el entrenamiento además de los que se derivan únicamente del entrenamiento de la marcha en pacientes que han sufrido una apoplejía subaguda. De hecho, el entrenamiento bilateral del brazo, incluido este entrenamiento combinado con las pautas auditivas rítmicas, presenta más puntos en común con la marcha actual (pierna) que con los paradigmas de entrenamiento del brazo, excepto por, como mínimo, una característica importante: por lo general, los paradigmas de entrenamiento de la marcha presentan algún elemento de preparación física que puede producir adaptaciones musculoesqueléticas o cardiovasculares mediadas por el ejercicio que podrían contribuir a una mejoría en cuanto a resistencia y movilidad funcional. En cambio, la forma de realización de la presente invención que se ha utilizado en este estudio se ha diseñado para reducir la preparación física, aunque no se puede eliminar por completo, con la finalidad de aislar mejor los efectos del entrenamiento motor como variable independiente.

Este estudio inicial diseñado con un único grupo analizó la eficacia y durabilidad potencial de un nuevo protocolo de entrenamiento para pacientes con apoplejía crónica. Los investigadores formularon la hipótesis de que la presente invención podría suponer mejoras significativas en la discapacidad sensomotora, capacidad funcional y uso diario del brazo parésico. Partiendo de la naturaleza del entrenamiento, también formularon la hipótesis de que se detectarían pocos cambios significativos en las medidas de respuesta de la amplitud de movimiento o la fuerza.

Los detalles del estudio son los siguientes. La población de estudio estaba formada por un total de 14 pacientes, ocho varones y seis mujeres con disfunción crónica del brazo hemiparésico. En el momento de la incorporación de los pacientes, ninguno de ellos seguía la rehabilitación habitual tras una apoplejía; en todos los casos había transcurrido un mínimo de 12 meses desde el episodio apopléjico, con una media de 30 meses en el conjunto de la población de estudio. Las evaluaciones iniciales incluían la anamnesis, el examen mínimo de estado mental (MMSE) de Folstein y la escala de Orpington.

Los criterios de inclusión fueron los siguientes: un mínimo de seis meses desde la apoplejía unilateral, capacidad para seguir instrucciones simples e indicaciones de dos pasos, control voluntario del brazo no parésico y, como mínimo, la capacidad de efectuar movimientos mínimos contra la fuerza de la gravedad por parte del hombro del brazo parésico. Los criterios de exclusión fueron los siguientes: insuficiencia cardíaca sintomática o angina inestable, hipertensión incontrolada (<190/110), dolor crónico u ortopédico significativo, importante depresión tras la apoplejía, neoplasia activa, enfermedad pulmonar obstructiva grave, parálisis general progresiva (MMSE<22), afasia con incapacidad para seguir instrucciones de dos pasos o contracturas graves en codo o dedos que impedían una amplitud de movimiento pasivo del brazo.

El entrenamiento consistió en la utilización de la presente invención durante 20 minutos tres veces a la semana durante seis semanas (18 sesiones). En cada sesión, los pacientes se sentaron cómodamente en una mesa delante de un dispositivo de entrenamiento bilateral del brazo diseñado a medida para el paciente, de conformidad con las formas de realización que se recogen en las figuras de la 1 a la 5, con las extremidades en las siguientes posiciones: tobillos en dorsiflexión neutra, rodillas y caderas formando un ángulo de 90º, hombros en 0º de flexión, codos en una flexión de 60º y muñecas en posición neutra de flexión/extensión. El aparato (véanse las figuras de la 1 a la 5) incluía dos asas independientes en forma de T que se movían, prácticamente sin fricción (sin pesos añadidos ni ninguna otra resistencia), en el plano transversal (perpendicular al paciente). El paciente agarraba las asas, o bien la mano afectada se ataba al asa, en función de la gravedad de la incapacidad. Al realizar la flexión/protracción de los hombros y la extensión de los codos, las asas se alejaban del paciente y, a continuación, mediante la extensión/retracción de los hombros y la flexión de los codos, regresaban hacia su cuerpo. Esta acción imita el comportamiento de alcanzar un objeto y acercarlo al propio cuerpo. Cuando fue necesario, el entrenador proporcionó una mínima ayuda al brazo afectado, a veces para ayudar en la extensión del brazo, y en otras ocasiones específicamente para evitar que el codo chocara con la mesa. En estos casos, se animó a los pacientes a tirar y empujar de forma activa. Las asas del aparato se situaron según la anchura de hombros de cada paciente, y se ajustó un apoyo acolchado para el pecho del paciente. Este apoyo para el pecho se utilizó para evitar que el paciente se sirviera del tronco al imitar el movimiento de alcanzar objetos situados delante suyo. Recientemente, como mínimo un estudio ha confirmado que los pacientes con hemiplejía crónica suelen utilizar la flexión del tronco para alcanzar objetos, en comparación con los grupos de control formados por pacientes no hemipléjicos.

El propio entrenamiento constaba de los parámetros siguientes: cuatro periodos de utilización de la presente invención de cinco minutos, con periodos intermedios de reposo de 10 minutos. Al doblar los periodos de reposo en comparación con los periodos de ejercicio, en teoría los efectos de preparación se redujeron. Se realizaron mediciones de la tensión arteria1 y la frecuencia cardíaca antes y después de cada periodo de entrenamiento de cinco minutos para comprobar la presencia de reacciones cardiovasculares adversas y valorar la preparación aeróbica. Con cuatro periodos de entrenamiento activo, la sesión se pudo completar en una hora, un tiempo de tratamiento habitual en la ergoterapia basada en pacientes ambulatorios. En estos periodos se llevaron a cabo movimientos bilaterales repetitivos de empujar/tirar simultáneos (en fase), durante los periodos 1 y 3, y alternos (antifase) durante los periodos 2 y 4. Los movimientos se coordinaron con un metrónomo auditivo a la velocidad preferida por el paciente que se fijó en la primera sesión al solicitar a los sujetos que determinaran una velocidad cómoda que pudieran mantener durante cinco minutos. Esta frecuencia se mantuvo constante durante las seis semanas de entrenamiento, sin incrementos en la carga de trabajo, nuevamente para tratar de reducir los efectos de preparación específicos.

Tras el entrenamiento, se definió un período de ocho semanas tras el cese de la actividad para valorar la retención de los resultados. Durante este período, se solicitó a los pacientes que no realizaran ningún entrenamiento especial, pero que siguieran utilizando su brazo parésico en actividades que hubieran identificado en la escala de uso diario (véase más abajo).

Se efectuó una prueba anterior, otra posterior y una prueba de retención, que constaban de los siguientes elementos. (1) La prueba de rendimiento motor de la extremidad superior de Fugl-Meyer, seleccionada porque valora el grado de discapacidad de la función sensomotora. Se ha demostrado la validez y la fiabilidad de esta prueba que, además, muestra una buena interrelación con las mediciones de la coordinación interarticular de la extremidad superior de los pacientes tras una apoplejía. Su puntuación máxima es de 66. En la figura 7 se muestran los resultados de la prueba de Fugl-Meyer de los 14 pacientes. (2) La prueba de la función motora de Wolf, seleccionada porque cuantifica con fiabilidad la capacidad funcional de diversas actividades y muestra una mayor sensibilidad que otras herramientas de cuantificación de la actividad de la extremidad superior. En esta prueba, los aspectos temporales valoran la velocidad del rendimiento. La capacidad de elevar un peso valora la fuerza funcional, y la calidad de la función motora se valora con una escala ordinal que consta de cinco pasos. En la figura 8 se muestra la puntuación de la prueba de Wolf de 11 pacientes. (3) Un cuestionario personalizado para cada paciente, el University of Maryland Arm Questionnaire for Stroke (UMAQS), se ha desarrollado para valorar la utilización diaria del brazo parésico al llevar a cabo actividades cotidianas tomando como base una escala ordinal de cinco puntos que clasifica el grado de independencia. La puntuación máxima es de 50. Este cuestionario se diferencia, por un lado, de la cuantificación de la independencia funcional por cuanto mide el uso diario y no el nivel de asistencia y, por el otro, del registro de actividad motora porque tiene en cuenta las tareas bilaterales y unilaterales así como la dominancia manual. En la figura 9 se muestran las puntuaciones del cuestionario UMAQS de 11 pacientes. Los tipos de actividades incluyen las de la vida diaria, como elevar, llevar y tirar de un cajón con dos tiradores. Las actividades complementarias y específicas de las manos (por ejemplo, el hecho de comer con un tenedor con la mano dominante y aguantar el plato con la no dominante) figuran en cuestionarios independientes, aunque equivalentes, que se facilitan dependiendo de si la mano afectada era la dominante o la no dominante antes de la apoplejía. Los investigadores también clasificaron la satisfacción de los pacientes y observaron la mejoría partiendo de escalas de cinco puntos para proporcionar un informe propio del paciente sobre la eficacia del uso de la presente invención. En la actualidad, el cuestionario UMAQS es objeto de pruebas para determinar su fiabilidad y validez, incluyendo la confirmación de los cuidadores en cuanto a la exactitud de las respuestas. (4) Se cuantificó la fuerza isométrica del hombro (flexión/extensión/abducción), codo (flexión/extensión), muñeca (flexión/extensión) y oposición del pulgar con el dinamómetro de fuerza Chatillon, fabricado por Chatillon (Nueva York), y la fuerza de prensión con el dinamómetro manual hidráulico BASELINE, fabricado por BASELINE (Nueva York). (5) Se determinó la amplitud de movimiento activo/pasivo de las extremidades superiores con goniometría estándar, técnica que se ha demostrado fiable y sensible (dentro de 5º).

Los análisis iniciales fueron mediciones repetidas unívocas del análisis de la varianza (ANOVA) para comparar los resultados de las pruebas anteriores, posteriores (tras seis semanas de entrenamiento) y de retención (periodo de ocho semanas tras el cese del entrenamiento) de variables dependientes. Los resultados más significativos se analizaron con mayor detalle con comparaciones post-hoc (prueba HSD de Twkey). Los sujetos del 1 al 3 no se sometieron a pruebas de retención, a la prueba de Wolf ni al cuestionario UMAQS, puesto que se añadieron al protocolo con posterioridad. En consecuencia, los resultados no significativos se duplicaron con análisis de mediciones repetidas de forma unívoca para comparar los resultados anteriores y posteriores de los 14 pacientes. El nivel \alpha se fijó en 0,05.

Las características del grupo de sujetos que completaba el estudio se muestran en la tabla 1. Todos ellos, a excepción de uno (nº 7), mostraron movimientos del hombro más allá de los mínimos, pero sólo tres sujetos pudieron extender las articulaciones de los dedos un mínimo de 10º o la articulación de la muñeca un mínimo de 20º. El incremento medio de la frecuencia cardíaca del grupo durante el entrenamiento calculada en las sesiones 1, 6, 12 y 18 se mantuvo en los 2,7 latidos (+/-3,l). A pesar del hecho de que algunos pacientes seguían tratamientos farmacológicos que podrían haber influido en estos resultados, no existen indicios de adaptación al entrenamiento aeróbico.

TABLA 1 Características de la población de pacientes

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Los resultados de la prueba de rendimiento motor de la extremidad superior de Fugl-Meyer mostraron mejoras significativas (p<0,004). Los análisis post-hoc revelaron que los resultados de las pruebas posteriores y de retención fueron superiores a los resultados de las pruebas anteriores (pusieron de manifiesto un incremento del 18% y del 26%, respectivamente, y tamaños del efecto de 0,41 y 0,66) (véase la figura 6). Los resultados de la prueba de la función motora de Wolf para el tiempo de rendimiento mostraron mejoras significativas a lo largo de los tres periodos de prueba (p<0,02). Los análisis post-hoc revelaron que los resultados de las pruebas posteriores y de retención fueron significativamente superiores a los resultados de las pruebas anteriores (pusieron de manifiesto un incremento del 12% y del 13%, respectivamente, y tamaños del efecto de 0,20 y 0,20) (véase la figura 7). Ni el peso ni la calidad de los aspectos funcionales de la prueba de Wolf pusieron de manifiesto diferencias significativas, aunque ambos mostraron una tendencia hacia la mejoría. El cuestionario UMAQS sobre el uso diario mostró mejoras significativas a lo largo de los tres periodos de prueba (p<0,002). Los análisis post-hoc revelaron nuevamente que los resultados de las pruebas posteriores y de retención fueron significativamente superiores a los resultados de las pruebas anteriores (pusieron de manifiesto un incremento del 42% y del 43%, respectivamente, y tamaños del efecto de 0,52 y 0,55) (véase la figura 8). El tamaño relativamente pequeño de la muestra impide formular conclusiones en cuanto a los efectos de la dominancia manual premórbida y el lado del accidente cerebrovascular.

La parte del cuestionario UMAQS dedicada a la satisfacción del paciente reveló que todos los pacientes menos uno (nº 7) estaban satisfechos o muy satisfechos con el entrenamiento. De forma similar, todos los pacientes excepto el nº 7 afirmaron haber experimentado una mejoría, pequeña o muy importante, tras el entrenamiento. Estas valoraciones se mantuvieron en el periodo de retención. El paciente nº 7 fue el único que no experimentó mejoría alguna en todo el entrenamiento. Esta persona también fue la única con la clasificación grave de la escala de pronóstico de Orpington, y apenas podía realizar movimientos de marcha. Los pacientes también relataron las experiencias siguientes: "Puedo utilizar más el brazo"; "Siento más el brazo"; "Ahora me puedo agarrar a cosas"; "Puedo hacer cosas con las dos manos"; y "Siento que vuelvo a tener dos brazos".

Cuatro de las 16 mediciones de fuerza pusieron de manifiesto mejoras significativas. En el caso del brazo parésico, la flexión del codo (p<0,05, pero sin diferencias post-hoc) y la flexión de la muñeca (prueba anterior frente a prueba posterior = p<0,02) fueron significativas. En el caso del brazo no parésico, la flexión del codo (p<0,02; prueba anterior frente a prueba de retención) y la extensión de la muñeca (p<0,02; prueba anterior frente a prueba de retención) fueron significativas. Cuatro de las 28 mediciones de la amplitud de movimiento activo y pasivo pusieron de manifiesto mejoras significativas. En el caso del brazo parésico, las amplitudes de movimiento activo de la extensión del hombro (p<0,01; prueba anterior frente a prueba posterior), la flexión de la muñeca (p<0,004; prueba anterior frente a prueba posterior) y la oposición del pulgar (p<0,002; prueba anterior frente a prueba posterior/prueba anterior frente a prueba de retención) fueron significativas. Asimismo, en el caso del brazo parésico, la amplitud de movimiento pasivo (prueba anterior frente a prueba posterior = 0,03) fue significativa. En la tabla 2 se muestran los valores medios de estos cambios significativos en la fuerza y la amplitud de movimiento.

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TABLA 2 Cambios significativos en las mediciones medias de fuerza y amplitud de movimiento

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En este estudio diseñado con un único grupo, los investigadores descubrieron que la utilización de la presente invención durante seis semanas mejoraba diversas mediciones clave de la discapacidad sensoriomotora, la capacidad funcional (tiempo de rendimiento) y el uso funcional de pacientes con hemiparesia crónica de la extremidad superior. Además, estas mejoras se mantuvieron dos meses después del cese del entrenamiento, hecho que sugiere que las mejoras motoras eran potencialmente duraderas. Estos datos sostienen la hipótesis de que el uso forzado en un programa de entrenamiento repetitivo y basado en pautas, en este caso, bilateral, mejora la función motora de pacientes afectados por una apoplejía hemiparésica crónica que desde hace mucho tiempo han finalizado un entrenamiento convencional.

A continuación se recogen los fundamentos que sostienen la idoneidad del entrenamiento bilateral activo de la extremidad superior con la presente invención: la práctica de movimientos bilaterales de forma sincronizada (y alterna) pueden ejercer un efecto facilitador del brazo no parésico al brazo parésico. Por ejemplo, cuando se inician movimientos bimanuales de forma simultánea, los brazos actúan como un todo que sustituye la acción individual del brazo, hecho que indica que los dos brazos están fuertemente vinculados como una unidad de coordinación en el cerebro. Se sabe que incluso aunque un brazo o mano se active con una fuerza moderada, esto puede producir una reacción motora involuntaria del otro brazo o mano, de modo que los dos brazos están sujetos a las mismas contracciones musculares o a las opuestas, aunque con distintos niveles de fuerza. Además, diversos estudios han demostrado que el aprendizaje de una nueva aptitud motora con un brazo supondrá una transferencia bilateral de dicha aptitud que, en consecuencia, pasará también al otro brazo. Estos datos, junto con los conocimientos obtenidos del uso de la presente invención, sugieren una estrecha vinculación neurofisiológica en el sistema nervioso central.

Uno de los aspectos de la presente invención, como se utiliza en este estudio, es la repetición rítmica de una acción a través de una pauta auditiva. La repetición, o "tiempo dedicado a la tarea", es un principio de aprendizaje motor muy conocido, y recientes estudios en animales han demostrado que el "uso forzado" que implica una tarea motora repetitiva y no sólo la utilización forzada puede potenciar mucho mejor la plasticidad neuronal. Las pautas auditivas rítmicas presentan tres ventajas. En primer lugar, al mantener una frecuencia constante, se garantiza la repetición real del mismo movimiento. En realidad, las pautas auditivas pueden conferir su ritmo al sistema motor. En segundo lugar, al tratar de establecer una coincidencia entre la extensión o flexión completa y el sonido se proporciona un objetivo de atención al paciente. También se sabe que la determinación de objetivos fomenta el aprendizaje motor. Un estudio reciente ha demostrado que, en pacientes con brazos hemiparésicos, tener un objeto real (objetivo) que se debe alcanzar constituye una técnica eficaz. En tercer lugar, también se ha demostrado que el hecho de recibir una respuesta es fundamental para el aprendizaje motor. En este experimento, la información sensorial procedente de las pautas auditivas, así como de fuentes visuales y somatosensoriales, proporciona al paciente una respuesta intrínseca sobre el objetivo de movimiento. En conjunto, resulta plausible que las técnicas utilizadas que implican repeticiones y pautas, basadas en los principios de aprendizaje motor de personas no hemiparésicas, también puede contribuir al reaprendizaje en el caso de la hemiparesia.

Los descubrimientos iniciales de los investigadores indican que incluso los pacientes con hemiparesia de la extremidad superior bastante grave se pueden beneficiar de un programa con la presente invención, en contraposición con las sugerencias del estado de la técnica anterior. Los protocolos que inducen la retención de la extremidad requieren que los pacientes presenten un grado de movimiento voluntario bastante elevado. Por ejemplo, en algunos estudios anteriores, se han excluido pacientes que no podían lograr una extensión activa de como mínimo 10º en las articulaciones metacarpofalángica e interfalángica de la mano y una extensión activa de 20º en la muñeca de la extremidad afectada. Otros estudios anteriores han requerido que los pacientes inicien de forma activa la extensión de los dedos y la muñeca del lado hemiparésico. Si se hubieran aplicado unos criterios similares a las mediciones de amplitud de movimiento activo del estudio realizadas antes de la prueba de conformidad con la presente invención se habrían excluido 11 de los 14 pacientes. Aunque todavía no se ha establecido si el paradigma de retención de la extremidad puede ser beneficioso para los pacientes que no presentan un elevado grado de funcionalidad, los resultados de este estudio sugieren que un protocolo que utilice la presente invención mejora la función motora de pacientes afectados por una hemiparesia de la extremidad superior mucho más intensa. Esto amplía el ámbito de aplicación del entrenamiento orientado a tareas y con uso forzado a un mayor espectro de gravedad de la discapacidad resultante de hemiplejía crónica.

También en contraposición con las sugerencias del estado de la técnica anterior, el protocolo de entrenamiento del presente estudio demuestra las mejoras que se pueden obtener en un periodo de entrenamiento relativamente breve. El tiempo dedicado al entrenamiento de los brazos, seis horas, representa aproximadamente una décima parte del tiempo de intervención utilizado en el paradigma de retención de la extremidad, aunque el periodo de tratamiento de este último es más breve (dos semanas frente a seis semanas). Posiblemente, la práctica distribuida del presente estudio (72 periodos de cinco minutos) frente a la naturaleza masiva del paradigma de retención de la extremidad (10 periodos de 360 minutos) contribuyó al éxito del primero con un tiempo de ejercicio más breve. Con independencia de todo esto, el presente estudio demuestra el sorprendente resultado según el cual se pueden obtener mejoras funcionales en un brazo parésico crónico tras un entrenamiento total de sólo seis horas, hecho que abre las puertas a la posibilidad de que periodos de entrenamiento más prolongados, u otras variaciones en la utilización de la presente invención, incluida la presencia de componentes que apliquen una resistencia gradual o progresiva, puedan suponer mayores mejoras funcionales y motoras.

Estudios anteriores han sostenido que los cambios que se producen rápidamente tras la práctica representan un "desenmascaramiento" de vías neuromusculares latentes o bien una reorganización cortical y un aprendizaje sensoriomotor de nuevas vías neuronales. Una nueva preparación del sistema neuromuscular mediante la inversión de la atrofia por falta de uso puede contribuir a una mejora funcional. Aunque no se adoptaron medidas directas de preparación con una forma de realización de la presente invención aplicada al estudio, no se prevén cambios fisiológicos en el músculo esquelético, como la hipertrofia, ni cambios en el tipo de fibra, en este marco temporal y con un entrenamiento con un grado de intensidad tan bajo. En realidad, los investigadores de este estudio, sirviéndose de una forma de realización de la presente invención, observaron pocos cambios en las mediciones de fuerza tras el entrenamiento o en la prueba de retención. Por ejemplo, en el brazo parésico, la flexión de la muñeca mejoró tras el entrenamiento, pero la mejora lograda no se mantuvo. Resulta evidente que la acción de tirar del asa hacia el cuerpo es la responsable de esta mejoría temporal. También se observaron mejoras temporales en la amplitud de movimiento activo de la extensión de hombro y flexión de muñeca del brazo parésico. Sólo se pudo conservar la mejoría en la amplitud de movimiento activo de la oposición del pulgar parésico. En el brazo no parésico, se fortaleció la flexión del codo y la extensión de la muñeca, pero no de forma significativa hasta la finalización del entrenamiento, hecho que dificulta la interpretación de estos datos. En conjunto, los pocos cambios en la amplitud de movimiento y la fuerza, todos ellos de poca duración, no permiten pensar en efectos de preparación muscular, como ya se preveía habida cuenta del protocolo de entrenamiento.

En un estudio posterior de un único caso, las imágenes de la activación cerebral y estructural de un paciente de 62 años, obtenidas dos años después de sufrir una apoplejía isquémica completa en la arteria cerebral media derecha, demostraron la activación de nuevos focos en las cortezas premotora y primaria de ambos hemisferios inducida por seis semanas de entrenamiento con la presente invención. Todos estos datos fundamentan la idea de que el entrenamiento del brazo produce cambios neuronales en el sistema nervioso central y no en los músculos periféricos.

En conclusión, este estudio sugiere que un tratamiento con la presente invención, basado en los principios de aprendizaje motor, supone mejoras funcionales significativas y potencialmente duraderas en la extremidad superior parésica de pacientes con hemiparesia crónica. La presente invención está indicada para pacientes con un grado de discapacidad motora superior al valor basal que se puedan someter a tratamientos de retención de la extremidad de la técnica anterior. Además, la intervención no supone un gasto prohibitivo y, en consecuencia, puede ser factible para su uso doméstico por parte de muchos pacientes.

Los ejemplos de realización de la presente invención se han descrito de conformidad con las ventajas anteriores. Asimismo, se puede apreciar que dichos ejemplos son meramente ilustrativos de la invención. Los expertos en la materia observarán la posibilidad de realizar múltiples variaciones y modificaciones.

Claims (40)

1. Un dispositivo (1) para el entrenamiento bilateral de la extremidad superior que comprende:

una base (2);

dos guías deslizantes fijadas a la base (2); y

dos asas (40, 41), que se deslizan a lo largo de las guías de deslizamiento, en el que las asas (40, 41) no están unidas y ofrecen una resistencia mínima al movimiento a lo largo de las guías;

caracterizado porque dicho dispositivo (1) incluye además un apoyo para el pecho (20) conectado a la base.

2. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, cuyo apoyo para el pecho (20) es ajustable.

3. El dispositivo (1) de la reivindicación 1 que, además, comprende:

dos placas giratorias (50, 51) conectadas a la base (2);

en el que las dos guías deslizantes están fijadas a la base (2) del par de placas giratorias (50, 51).

4. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, en el que las dos guías deslizantes están separadas por una determinada distancia de separación de las guías deslizantes, y en el que dicha distancia de separación de las guías deslizantes es variable.

5. El dispositivo (1) de la reivindicación 4 que, además, comprende:

dos placas de ajuste de anchura (30, 31), estando cada una de las placas de ajuste de anchura (30, 31) separada por una determinada distancia de separación de las placas de ajuste de anchura, siendo la distancia de separación de las placas de ajuste de anchura variable;

en el que las dos guías deslizantes están fijadas a la base (2) mediante las dos placas de ajuste de anchura (30, 31), y en el que la distancia de separación de las guías deslizantes varía en función de la variación de la distancia de separación existente entre las placas de ajuste de anchura.

6. El dispositivo (1) de la reivindicación 5 que, además, comprende:

una placa de ajuste de inclinación (3) fijada a la base (2);

en el que las dos placas de ajuste de anchura (30, 31) están fijadas a la base (2) mediante la placa de ajuste de inclinación (3).

7. El dispositivo (1) de la reivindicación 6, en el que las dos placas de ajuste de anchura (30, 31) están fijadas a la placa de ajuste de inclinación (3) mediante, como mínimo, dos dispositivos de conexión (32, 33, 34, 35).

8. El dispositivo (1) de la reivindicación 7, en el que cada una de las placas de ajuste de anchura (30, 31) incluye, como mínimo, una ranura (36, 37, 38, 39), y en el que uno de los, como mínimo, dos dispositivos de conexión (32, 33, 34, 35) atraviesa cada una de las ranuras (36, 37, 38, 39), que es al menos una.

9. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, en el que las dos guías deslizantes se pueden inclinar respecto a la base (2).

10. El dispositivo (1) de la reivindicación 9, en el que las dos guías deslizantes están fijadas a la base (2) mediante un dispositivo pivotante, y en el que las dos guías deslizantes se pueden inclinar respecto a la base (2) mediante el dispositivo pivotante.

11. El dispositivo (1) de la reivindicación 6, en el que las dos guías deslizantes se pueden inclinar respecto a la base (2).

12. El dispositivo (1) de la reivindicación 11, en el que las dos guías deslizantes se pueden inclinar respecto a la base (2) mediante la placa de inclinación (3).

13. El dispositivo (1) de la reivindicación 1, en el que las dos asas (40, 41) se pueden deslizar a lo largo de las guías deslizantes mediante dos dispositivos de reducción de fricción.

14. El dispositivo (1) de la reivindicación 13, en el que los dos dispositivos de reducción de fricción comprenden rodamientos.

15. El dispositivo (1) de la reivindicación 13, en el que los dos dispositivos de reducción de fricción comprenden ruedas.

16. El dispositivo (1) de la reivindicación 3, en el que cada una de las placas giratorias (50, 51) puede girar de forma independiente alrededor de un punto situado en dichas placas (50, 51), de tal modo que cada una de estas placas giratorias (50, 51) puede girar hasta formar un ángulo predeterminado, en el que cada una de estas dos placas (50, 51) presenta un primer extremo y un segundo extremo;

un dispositivo de ajuste de inclinación está conectado al primer extremo de las dos placas giratorias (50, 51) de tal modo que estas dos placas (50, 51) se pueden inclinar respecto al segundo extremo de las dos placas giratorias (50, 51); y

un dispositivo de separación del usuario que incluye el apoyo para el pecho (20) está conectado al segundo extremo de las dos placas giratorias (50, 51), dispositivo que mantiene el usuario a una distancia predeterminada mientras agarra las dos asas (40, 41);

en el que las dos guías deslizantes se pueden ajustar mediante la inclinación de las dos placas giratorias (50, 51) y el giro de las dos placas giratorias (50, 51), de tal modo que el usuario puede realizar una gama variable de movimientos mediante las dos asas (40, 41).

17. El dispositivo (1) de la reivindicación 16 que, además, comprende:

una placa de ajuste de inclinación (3), conectándose las dos placas giratorias (50, 51) mediante la placa de ajuste de inclinación (3).

18. El dispositivo (1) de la reivindicación 17 que, además, comprende:

dos placas de ajuste de anchura (30, 31), estando cada una de las dos placas de ajuste de anchura (30, 31) fijada a una de las dos placas giratorias conectadas (50, 51), y en el que las dos placas de ajuste de anchura (30, 31) están fijadas a la placa de ajuste de inclinación (3).

19. El dispositivo (1) de la reivindicación 18, en el que la base (2) está acoplada sobre pivote a la placa de ajuste de inclinación (3).

20. El dispositivo (1) de la reivindicación 19, en el que la base (2) está unida sobre pivote a la placa de ajuste de inclinación (3) mediante, como mínimo, un conector articulado.

21. El dispositivo (1) de la reivindicación 20, en el que el dispositivo de separación del usuario incluye una parte con altura ajustable y otra parte con distancia ajustable.

22. El dispositivo (1) de la reivindicación 21, en el que la parte con altura ajustable incluye una barra (26) y un dispositivo de sujeción (28).

23. El dispositivo (1) de la reivindicación 16, en el que el paciente usa su torso y sus extremidades superiores, y en el que el dispositivo de separación del usuario aísla el movimiento de las extremidades superiores del paciente del movimiento de su torso.

24. El dispositivo (1) de la reivindicación 17, en el que el dispositivo de ajuste de inclinación comprende una barra de ajuste de inclinación y una abrazadera de dicha barra, y en el que la abrazadera de la barra de ajuste de inclinación está fijada a la placa de ajuste de inclinación (3).

25. El dispositivo (1) de la reivindicación 16 que, además, comprende:

dos bloques de movimiento (70, 71) que se pueden mover unidos a las dos guías deslizantes;

en el que las dos asas (40, 41) están fijadas a los dos bloques de movimiento (70, 71).

26. El dispositivo (1) de la reivindicación 25 que, además, comprende:

dos topes de movimiento (95, 96) que se pueden conectar de forma fija a las dos guías deslizantes;

en el que los dos topes de movimiento (95, 96) detienen la progresión de los dos bloques de movimiento (70,71) a lo largo de las dos guías.

27. El dispositivo (1) de la reivindicación 16 que, además, comprende:

un contador (100) para contar los movimientos de, como mínimo, una de las dos asas (40, 41).

28. El dispositivo (1) de la reivindicación 26 que, además, comprende:

un contador (100) para contar los movimientos de, como mínimo, una de las dos asas (40, 41), estando el contador (100) fijado a uno de los dos topes de movimiento (95, 96).

29. El dispositivo (1) de la reivindicación 20, en el que las dos placas giratorias (50, 51) están fijadas a las dos placas de ajuste de anchura (30, 31) mediante, como mínimo, dos conectores extraíbles (52, 53, 54, 55).

30. El dispositivo (1) de la reivindicación 29, en el que cada uno de los, como mínimo, dos conectores extraíbles (52, 53, 54, 55) incorpora una extensión roscada.

31. El dispositivo (1) de la reivindicación 30, en el que cada una de las dos placas giratorias (50, 51) incluye una ranura en forma de arco (55, 56); en el que para cada una de las dos placas giratorias (50, 51), el primero de los conectores extraíbles (52, 54) atraviesa la ranura en forma de arco (55, 56); en el que el segundo de los conectores extraíbles (53, 55) atraviesa una abertura no ranurada; y en el que cada una de las dos placas giratorias (50, 51) gira alrededor de la abertura no ranurada sobre la ranura en forma de arco (55, 56).

32. El dispositivo (1) de la reivindicación 30, en el que las dos placas de ajuste de anchura (30, 31) están fijadas a la placa de ajuste de inclinación (3) mediante, como mínimo, dos conectores extraíbles (32, 33, 34, 35).

33. El dispositivo (1) de la reivindicación 32, en el que cada una de las dos placas de ajuste de anchura (30, 31) está fijada a la placa de ajuste de inclinación (3) mediante, como mínimo, dos aberturas ranuradas (36, 37, 38, 39); y en el que, por cada placa de ajuste de anchura (30, 31), cada uno de los, como mínimo, dos conectores extraíbles (32, 33, 34, 35) fija la placa de ajuste de anchura (30, 31) a la placa de ajuste de inclinación (3) mediante una de las, como mínimo, dos aberturas ranuradas (36, 37, 38, 39).

34. El dispositivo (1) de la reivindicación 16, en el que el dispositivo de ajuste de inclinación incluye, como mínimo, un bloque que se puede insertar debajo del primer extremo de las dos placas giratorias conectadas (50, 51).

35. El dispositivo (1) de la reivindicación 16, cuyo apoyo para el pecho (20) consta de material flexible.

36. El dispositivo (1) de la reivindicación 16 que, además, incluye un dispositivo para marcar pautas auditivas.

37. El dispositivo (1) de la reivindicación 36, en el que el dispositivo que marca pautas auditivas comprende un metrónomo.

38. El dispositivo (1) de la reivindicación 16 que, además, comprende un dispositivo para marcar pautas visuales.

39. El dispositivo (1) de la reivindicación 38, en el que el dispositivo que marca pautas visuales comprende un espejo.

40. El dispositivo (1) de la reivindicación 2 que, además, comprende:

una placa de ajuste de inclinación (3) fijada sobre pivote a la base (2);

una primera placa de ajuste de anchura (30, 31) y una segunda placa de ajuste de anchura (31, 30), estando la primera placa de ajuste de anchura (30, 31) y la segunda placa de ajuste de anchura (31, 30) fijadas de forma ajustable a la placa de ajuste de inclinación (3);

una primera placa giratoria (50, 51) y una segunda placa giratoria (51, 50), estando la primera placa giratoria (50, 51) fijada a la primera placa de ajuste de anchura (30, 31) y la segunda placa giratoria (51, 50) a la segunda placa de ajuste de anchura (31, 30), en el que la primera placa giratoria (50, 51) puede girar alrededor de un punto de la primera placa giratoria respecto a la primera placa de ajuste de anchura (30, 31), y en el que la segunda placa giratoria (51, 50) puede girar alrededor de un punto de la segunda placa giratoria respecto a la segunda placa de ajuste de anchura (31, 30); y

un dispositivo de ajuste de inclinación para inclinar sobre pivote la placa de ajuste de inclinación (3) respecto a la base (2);

en el que la base (2) se puede fijar a una superficie fija;

la primera de las dos guías deslizantes está fijada a la primera placa giratoria (50, 51) y la segunda de las dos guías deslizantes está fijada a la segunda placa giratoria (51, 50);

la primera de las dos asas (40, 41) se puede mover a lo largo de la primera guía y la segunda de las dos asas (40, 41) se puede mover a lo largo de la segunda guía;

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el citado apoyo ajustable para el pecho (20) está fijado a la base (2) para mantener al usuario a una distancia predeterminada mientras agarra las dos asas (40, 41); y

las guías primera y segunda se pueden ajustar al inclinar la placa de ajuste de inclinación (3) y girar la primera placa giratoria (50, 51) y la segunda placa giratoria (51, 50), de tal modo que el usuario puede realizar una gama variable de movimientos mediante las dos asas (40, 41).