Los Efectos de un Sistema de Terapia de Espejo Basado en Realidad Aumentada en Pacientes con Accidente Cerebrovascular

El objetivo de este estudio es desarrollar un sistema de terapia de espejo basado en realidad aumentada, MirrARm, basado en principios de seguimiento por sensores y reflexión visual, e investigar sus efectos en la recuperación motora de la extremidad superior y los niveles de actividad funcional en pacientes con accidente cerebrovascular.

En este estudio, los individuos con accidente cerebrovascular que cumplan los criterios de inclusión se asignarán aleatoriamente a dos grupos mediante estratificación basada en edad, sexo y puntuaciones Fugl-Meyer de la extremidad superior. Los grupos serán el grupo de terapia de espejo basada en realidad aumentada (AR-MT) y el grupo de terapia de espejo convencional (C-MT). Todos los participantes recibirán entrenamiento de fisioterapia convencional durante 30 minutos por sesión, tres días a la semana, durante ocho semanas. Los participantes en el grupo AR-MT recibirán adicionalmente 30 minutos de entrenamiento de ejercicios utilizando el sistema MirrARm tres días a la semana durante ocho semanas, mientras que los participantes en el grupo C-MT recibirán entrenamiento de ejercicios utilizando terapia de espejo convencional con la misma duración y frecuencia.

En este estudio, el entrenamiento de terapia de espejo basada en realidad aumentada se entregará utilizando el sistema MirrARm. El sistema MirrARm consistirá en un monitor de computadora de 27 pulgadas, un sensor de seguimiento de movimiento Leap Motion Controller y una computadora portátil. El monitor se colocará sobre una mesa de trabajo y mostrará imágenes transmitidas desde la computadora portátil conectada. El sensor Leap Motion también se conectará a la computadora portátil y se posicionará en la mesa frente al monitor. El sensor Leap Motion se utilizará para transferir los movimientos de la mano de los participantes a la pantalla en tiempo real. A través de sus características de software, el sistema MirrARm mostrará los movimientos realizados con una mano en la pantalla como si estuvieran siendo realizados por la mano opuesta.

La infraestructura de software del sistema MirrARm se desarrollará utilizando el motor de juego Unity 6.1. Los movimientos de la mano de los participantes se rastrearán con alta precisión en un entorno tridimensional utilizando los kits de desarrollo de software (SDK) oficiales y las bibliotecas del dispositivo Leap Motion. Las aplicaciones se diseñarán utilizando activos de Unity predefinidos o personalizados posicionados dentro de un sistema de coordenadas tridimensional en el entorno de Unity, y se proporcionarán interacciones físicas realistas a través del motor de física basado en NVIDIA PhysX de Unity. La operación de la aplicación se controlará mediante scripts personalizados basados en MonoBehaviour desarrollados utilizando el lenguaje de programación C#. Estos scripts manipularán dinámicamente las propiedades del componente Transform de los objetos de la escena, incluyendo posición, rotación y escala; procesarán las interacciones del usuario a través de desencadenadores basados en eventos; y ejecutarán funciones predefinidas dentro del bucle del juego. Los objetos que requieran interacción física se asignarán al componente Rigidbody de Unity para proporcionar propiedades físicas como masa, gravedad y respuestas de colisión, y las regiones de interacción se definirán utilizando componentes Collider.

Durante las sesiones de entrenamiento utilizando el sistema MirrARm, los participantes con accidente cerebrovascular se sentarán frente a la pantalla en una silla con respaldo y realizarán las tareas incluidas en las actividades terapéuticas gamificadas utilizando su extremidad superior no afectada, mientras observan estos movimientos en la pantalla como si estuvieran siendo realizados por la extremidad superior afectada.

Los investigadores han diseñado cuatro actividades diferentes para utilizar en el sistema MirrARm basadas en movimientos considerados importantes para la funcionalidad de la extremidad superior después de un accidente cerebrovascular. Cada actividad se ha diseñado con tres niveles de dificultad. Los participantes realizarán cada nivel durante dos minutos, con un período de descanso de 30 segundos entre niveles. Las actividades orientadas a tareas del sistema MirrARm son las siguientes:

• Actividad de apilamiento de cubos (enfocada en la elevación del hombro)
• Actividad de alcance (enfocada en la extensión del codo)
• Actividad de supinación-pronación
• Actividad de anillo horizontal (enfocada en la extensión de la muñeca)

Todos los participantes incluidos en el estudio serán evaluados tres veces durante el período de intervención (Semana 0, Semana 4 y Semana 8) utilizando medidas de resultado primarias y secundarias por un evaluador cegado.

Todos los análisis estadísticos de los datos obtenidos de los participantes se realizarán utilizando SPSS versión 27.0 (IBM Corp., Armonk, NY, EE. UU.). Las variables continuas se informarán como media ± desviación estándar cuando se cumpla el supuesto de distribución normal y como mediana (rango intercuartílico) cuando no. Las variables categóricas se informarán como número (N) y porcentaje (%). Las comprobaciones de supuestos incluirán la prueba de Shapiro-Wilk para normalidad, la prueba de Levene para homogeneidad de varianzas y la prueba de Mauchly para esfericidad; en casos de violación de la esfericidad, se aplicará la corrección de Greenhouse-Geisser. Cuando se cumplan los supuestos, se realizará un análisis de varianza (ANOVA) de diseño mixto bidireccional (2×3) para cada medida de resultado. Se probarán los efectos principales del tiempo y el grupo, así como la interacción tiempo × grupo, y se realizarán comparaciones múltiples utilizando la corrección de Bonferroni. Los tamaños del efecto se informarán como eta cuadrado parcial (η²p), con intervalos de confianza del 95% y un nivel de significación establecido en p = 0,05. Cuando no se cumplan los supuestos, los cambios dentro del grupo a lo largo de los tres puntos temporales se analizarán utilizando la prueba de Friedman, seguida de pruebas de Wilcoxon por pares corregidas por Bonferroni si son significativas. Las comparaciones entre grupos se realizarán utilizando la prueba U de Mann-Whitney basada en las puntuaciones de cambio a lo largo de los puntos temporales. Los resultados no paramétricos se informarán con tamaños del efecto, intervalos de confianza del 95% y un nivel de significación de p = 0,05.