Investigadores del Cinvestav desarrollaron dos dispositivos electrónicos para el diagnóstico y entrenamiento de los músculos respiratorios de pacientes que hayan padecido COVID-19

Algunas de las secuelas más preocupantes que presentan los pacientes después de contraer COVID-19 consisten en disfunciones respiratorias, debilidad muscular severa, fatiga, rigidez en las articulaciones, disfagia, problemas neurosicológicos o disnea (dificultad para respirar), por lo que es necesario realizar terapias de rehabilitación.

Actualmente, ante el aumento de contagios y la creciente necesidad de ofrecer terapias a pacientes que hayan padecido la COVID-19, Nadia Vanessa García Hernández, investigadora del programa de Cátedras Conacyt, del Cinvestav Unidad Saltillo, desarrolló en colaboración con sus estudiantes y colaboradores, dos dispositivos esenciales en la rehabilitación de los músculos respiratorios, un forcímetro y un entrenador muscular respiratorio.

“Estos dispositivos permiten evaluar la fuerza de los músculos respiratorios y guiar la ejecución de los ejercicios personalizados, a través de videojuegos instalados en una computadora, solo que, en lugar de emplear un control, los movimientos se realizan a través del entrenador”, explicó la investigadora adscrita al programa de Robótica y Manufactura Avanzada.

Al momento, existen dos juegos creados en Cinvestav, los cuales consisten en mover un personaje, en este caso un ave de arriba hacia abajo con el objetivo de comer unas frutas y, el otro, un barco cuya meta es esquivar obstáculos.

El forcímetro es un instrumento electrónico que sirve para medir las presiones máximas de inspiración y exhalación a través de la boca. Estos dispositivos comerciales son muy caros, por lo cual, la investigadora diseñó uno propio con la particularidad que no necesita de calibración.

Para su correcto uso y acatar las normas de seguridad, es necesario adquirir un filtro intercambiable que evita su contaminación y una boquilla desechable, de uso exclusivo del paciente.

Por su parte, el dispositivo entrenador es muy semejante al forcímetro, pero requiere de una válvula para aplicar resistencia.

La terapia abarca varios pasos, el primero es realizar una prueba donde el paciente bloquea su nariz con un clip nasal, y a través del forcímetro inhala o exhala con la boca lo más fuerte que pueda para que el médico encargado mida la presión con la que entra o sale el aire y así saber en qué estado se encuentran los músculos respiratorios con la finalidad de establecer parámetros.

Una vez que el médico determinó los niveles de presión, el siguiente paso es el entrenamiento a través del videojuego, donde se busca que el paciente logre inhalar y exhalar el aire para vencer la resistencia preestablecida en la válvula.

Por medio del dispositivo entrenador, el usuario respira en coordinación con el videojuego que determina los tiempos de inhalación, retención y reposo, es decir, cuando el paciente ejerce la presión al respirar, su personaje dentro del juego se mueve (cuando inhala, el personaje sube y cuando exhala, baja).

Al finalizar el juego, las mediciones se van registrando en una base de datos donde se muestra el progreso del paciente, la cantidad de veces que acude a terapia y su evolución.

Los resultados muestran que, gracias al videojuego, los pacientes realizan su terapia de respiración al ritmo e intensidad adecuados en cada sesión y el objetivo de fortalecer los músculos respiratorios tuvo una mejora del 40 por ciento en pacientes post COVID de entre 20 a 70 años, con respecto a cómo se encontraban esos músculos durante la infección.

“La importancia de este proyecto en el área de rehabilitación es que se crean sistemas que motiven y guíen a las personas a realizar sus ejercicios de manera correcta y personalizada”, indicó

El desarrollo e implementación de este sistema se logró gracias al trabajo en conjunto del Cinvestav, el Centro de Rehabilitación y Educación Especial (CREE Saltillo) y el DIF de Coahuila.

Gracias a este proyecto, también se realizó la apertura de una Área de Rehabilitación Pulmonar dentro del CREE Saltillo. Se pretende que esta tecnología se produzca en mayor cantidad para distribuirse y brindar terapia pulmonar a base de videojuegos en más instituciones del país.