En el ámbito de la rehabilitación, el entrenamiento de actividades que requieren locomoción o navegación en entornos virtuales está actualmente limitado a ejercicios de marcha en tapiz rodante o en espacios altamente inmersivos como los CAVE (habitaciones en las que los entornos virtuales se proyectan en todas las paredes).
Todas estas soluciones resultan o biomecánicamente poco útiles o económicamente inalcanzables para muchos centros de rehabilitación, unas dificultades especialmente relevantes teniendo en cuenta que la mayor parte de las actividades funcionales que se realizan en el día a día exigen de la capacidad de desplazamiento en el espacio.
En este escenario, el Servicio de NeuroRehabilitación de Hospitales Nisa ha desarrollado un entorno virtual navegable en primera persona de forma natural. Gracias a un sistema de marcas fijadas al techo de una habitación, el paciente es capaz no sólo de visualizar mediante un casco de realidad virtual cualquier entorno predeterminado, sino además navegar en primera persona por él y realizar tareas predeterminadas como caminar, agacharse-incorporarse, realizar alcances con una mano o incluso correr.
Según explica a Diario Médico Enrique Noé, director de Investigación del Servicio de NeuroRehabilitación de Hospitales Nisa, el sistema se compone de un conjunto de marcas fiduciales o símbolos impresos detectables por una pequeña cámara acoplada a un casco de realidad virtual.
"Lo novedoso de este sistema es que dichas marcas, colocadas en un entorno real, configuran un mapa de posiciones en los tres ejes (x, y, z) que, al ser leído por una cámara, puede usarse como marcador o referencia para navegar en entornos virtuales. En entornos hospitalarios, dichos símbolos pueden ubicarse en el techo de alguna de las salas de terapia de uso habitual, lo que hace que el sistema resulte práctico, portable y económico", señala.
Una vez conectado el sistema, el paciente puede visualizar el entorno virtual creado a través de las gafas y puede moverse por dicho escenario con total libertad. Gracias al sistema de navegación proporcionado por las marcas cenitales, es posible detectar en todo momento la situación del paciente, abriendo la posibilidad de que se desplace en primera persona por el escenario virtual como si éste fuera completamente real.
"En nuestra experiencia, el paciente podía moverse libremente por un supermercado virtual y percibir visualmente los cambios en el entorno virtual asociados a su postura o a cada uno de sus movimientos".
Comparación con CAVE
Para validar sus ventajas, se ha comparado en términos de precisión con un sistema CAVE convencional "con excelentes resultados". En relación a la presencia o sensación de estar en el entorno virtual, el sistema fue superior al sistema CAVE. "Aunque visualmente los dos sistemas ofrecen similar información, este sistema permite una mayor interacción entre la persona y el entorno virtual a través del movimiento. El éxito de este nuevo sistema probablemente se deba a esta capacidad de acoplar la información propioceptiva generada por nuestra posición o nuestros movimientos al entorno generado por el ordenador. Esto causa la sensación de que el entorno virtual se comporta o se guía por las mismas reglas físicas que rigen los ambientes reales".
Este aspecto es muy relevante en rehabilitación pues hasta ahora el movimiento en entornos virtuales se ha representado a través de metáforas basadas en movimientos de un ratón, un joystick o una extremidad, que distan mucho de la realidad. "La capacidad de efectuar desplazamientos en entornos virtuales idénticos a los que realizamos en entornos reales abre la posibilidad no solo al tratamiento de aspectos motores en cualquier tipo de situación imaginable, sino además al de problemas de memoria visuoespacial, orientación o cognición espacial en general".
Esa ventaja se produjo sin que los sujetos experimentaran un número significativamente mayor de efectos secundarios. Este aspecto es crucial sobre todo por la posibilidad de que los sistemas virtuales navegables induzcan una sensación de inestabilidad (cibermareo).
En este sentido, el desfase existente entre el movimiento real de la persona y el efecto que el mismo tiene en la información visual proporcionada por el ordenador "se ha logrado minimizar hasta el punto de que ninguno de los pacientes que han usado el sistema presentaron sensación de vértigo o mareo durante la navegación virtual".
El sistema no necesita una instalación especial; se adapta a cualquier entorno
Colaboración
El desarrollo ha contado con la colaboración del equipo de ingenieros del Instituto de Investigación e Innovación en Bioingeniería de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV).
Publicación
Los resultados del estudio sobre esta nueva herramienta acaban de ser publicados en la revista Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation.
Cueva virtual
Una cueva de entorno virtual asistido o CAVE, por sus siglas en inglés, consiste en una sala en forma de cubo en que se proyectan imágenes en las paredes, suelo y techo. Sus principales usos en Medicina son el tratamiento de fobias y la rehabilitación.
Enrique Mezquita. Valencia | dmredaccion@diariomedico.com | 27/02/2017 00:00
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