Estimulación eléctrica funcional
Lesión de la médula espinal
Las lesiones de la médula espinal interfieren con las señales eléctricas entre el cerebro y los músculos, lo que provoca una parálisis por debajo del nivel de la lesión. La restauración de la función de las extremidades, así como la regulación de la función de los órganos, son las principales aplicaciones de la FES, aunque también se utiliza para el tratamiento del dolor, la presión, la prevención de las úlceras, etc. Algunos ejemplos de aplicaciones de la FES son el uso de neuroprótesis que permiten a las personas con paraplejia caminar, ponerse de pie, restaurar la función de agarre de la mano en personas con tetraplejia, o restaurar la función intestinal y vesical. La FES de alta intensidad de los músculos del cuádriceps permite a los pacientes con una lesión completa de la neurona motora inferior aumentar su masa muscular, el diámetro de las fibras musculares, mejorar la organización ultraestructural del material contráctil, aumentar la salida de fuerza durante la estimulación eléctrica y realizar ejercicios de bipedestación asistidos por FES.
Caminar en la lesión de la médula espinalEditar
Kralj y sus colegas describieron una técnica para la marcha de los parapléjicos utilizando la estimulación superficial, que sigue siendo el método más popular en la actualidad. Los electrodos se colocan sobre los músculos del cuádriceps y los nervios peroneos bilateralmente. El usuario controla la neuroprótesis con dos pulsadores unidos a las asas izquierda y derecha de un andador, o con bastones o muletas. Cuando se enciende la neuroprótesis, se estimulan ambos músculos del cuádriceps para proporcionar una postura de pie. Los electrodos se colocan sobre los músculos del cuádriceps y los nervios peroneos bilateralmente. El usuario controla la neuroprótesis con dos pulsadores unidos a las asas izquierda y derecha de un andador, o con bastones o muletas. Cuando se enciende la neuroprótesis, se estimulan ambos músculos del cuádriceps para proporcionar una postura de pie.
El enfoque de Kralj fue ampliado por Graupe et al. en un sistema FES digital que emplea la potencia del procesamiento de señales digitales para dar lugar al sistema Parastep FES, basado en las patentes estadounidenses 5.014.705 (1991), 5.016.636 (1991), 5.070.873 (1991), 5.081.989 (1992), 5.092.329 (1992) y otras patentes extranjeras relacionadas. El sistema Parastep se convirtió en el primer sistema FES para estar de pie y caminar que recibió la aprobación de la FDA de EE.UU. (FDA, PMA P900038, 1994) y estuvo disponible comercialmente.
El diseño digital de Parastep permite una reducción considerable de la tasa de fatiga del paciente al reducir drásticamente la anchura del pulso de estimulación (100-140 microsegundos) y la tasa de pulso (12-24 por seg.), para dar lugar a tiempos de caminata de 20-60 minutos y distancias medias de caminata de 450 metros por paseo, para pacientes parapléjicos completos de nivel torácico adecuadamente entrenados que completan un entrenamiento que incluye sesiones diarias en la cinta rodante, con algunos pacientes superando una milla por paseo. Además, se informó que la caminata basada en Parestep produce varios beneficios médicos y psicológicos, incluyendo la restauración del flujo sanguíneo casi normal a las extremidades inferiores y la contención de la disminución de la densidad ósea.
El rendimiento de la marcha con el sistema Parastep depende en gran medida de un riguroso entrenamiento de acondicionamiento de la parte superior del cuerpo y de la realización durante 3-5 meses de un programa de entrenamiento diario de una o dos horas que incluya 30 o más minutos de entrenamiento en cinta rodante.
Un enfoque alternativo a las técnicas anteriores es el sistema FES para la marcha desarrollado con la neuroprótesis Compex Motion, por Popovic et al. La neuroprótesis Compex Motion para caminar es un sistema FES de superficie de ocho a dieciséis canales que se utiliza para restablecer la marcha voluntaria en individuos con accidentes cerebrovasculares y lesiones de la médula espinal. Este sistema no aplica la estimulación del nervio peroneo para permitir la locomoción. En su lugar, activa todos los músculos relevantes de las extremidades inferiores en una secuencia similar a la que utiliza el cerebro para permitir la locomoción. Los sistemas híbridos de asistencia (HAS) y las neuroprótesis para caminar RGO son dispositivos que también aplican ortesis activas y pasivas, respectivamente. Las ortesis se introdujeron para proporcionar estabilidad adicional durante la bipedestación y la marcha. Una de las principales limitaciones de las neuroprótesis para caminar que se basan en la estimulación superficial es que los flexores de la cadera no pueden ser estimulados directamente. Por lo tanto, la flexión de la cadera durante la marcha debe provenir del esfuerzo voluntario, que suele estar ausente en la paraplejia, o del reflejo de retirada de los flexores. Los sistemas implantados tienen la ventaja de poder estimular los flexores de la cadera y, por lo tanto, proporcionar una mejor selectividad muscular y potencialmente mejores patrones de marcha. También se han propuesto sistemas híbridos con exoesqueleto para resolver este problema. Estas tecnologías han resultado ser exitosas y prometedoras, pero en la actualidad estos sistemas FES se utilizan sobre todo con fines de ejercicio y rara vez como alternativa a la movilidad en silla de ruedas.
Accidente cerebrovascular y recuperación de las extremidades superioresEditar
En la fase aguda de recuperación del accidente cerebrovascular, se ha visto que el uso de la estimulación eléctrica cíclica aumenta la fuerza isométrica de los extensores de la muñeca. Para aumentar la fuerza de los extensores de la muñeca, debe haber un grado de función motora en la muñeca preservada tras el ictus y tener una hemiplejia significativa. Los pacientes que obtengan beneficios de la estimulación eléctrica cíclica de los extensores de la muñeca deben estar muy motivados para seguir el tratamiento. Después de 8 semanas de estimulación eléctrica, puede apreciarse un aumento de la fuerza de agarre. Muchas escalas que evalúan el nivel de discapacidad de las extremidades superiores después de un accidente cerebrovascular utilizan la fuerza de agarre como un elemento común. Por lo tanto, el aumento de la fuerza de los extensores de la muñeca disminuirá el nivel de discapacidad de las extremidades superiores.
Los pacientes con hemiplejia tras un ictus suelen experimentar dolor y subluxación de hombros; ambos interferirán en el proceso de rehabilitación. Se ha comprobado que la estimulación eléctrica funcional es eficaz para el tratamiento del dolor y la reducción de la subluxación del hombro, así como para acelerar el grado y la tasa de recuperación motora. Además, los beneficios de la EEF se mantienen en el tiempo; las investigaciones han demostrado que los beneficios se mantienen durante al menos 24 meses.
Pie caídoEditar
El pie caído es un síntoma común en la hemiplejia, caracterizado por la falta de dorsiflexión durante la fase de balanceo de la marcha, lo que da lugar a zancadas cortas y arrastradas. Se ha demostrado que el FES puede utilizarse para compensar eficazmente el pie caído durante la fase de impulsión de la marcha. En el momento justo antes de que se produzca la fase de despegue del talón de la marcha, el estimulador envía un estímulo al nervio peroneo común, lo que provoca la contracción de los músculos responsables de la dorsiflexión. Actualmente existen varios estimuladores de pie caído que utilizan tecnologías FES de superficie e implantadas. Los estimuladores de pie caído se han utilizado con éxito en diversas poblaciones de pacientes, como el ictus, las lesiones de la médula espinal y la esclerosis múltiple.
El término «efecto ortopédico» puede utilizarse para describir la mejora inmediata de la función que se observa cuando el individuo enciende su dispositivo FES en comparación con la marcha sin asistencia. Esta mejora desaparece en cuanto la persona apaga su dispositivo FES. Por el contrario, un «entrenamiento» o «efecto terapéutico» se utiliza para describir una mejora a largo plazo o el restablecimiento de la función tras un periodo de uso del dispositivo, que sigue estando presente incluso cuando se apaga el dispositivo. Otra complicación de la medición del efecto ortésico y de cualquier efecto terapéutico o de entrenamiento a largo plazo es la presencia del llamado «efecto de arrastre temporal». Liberson et al., 1961 fue el primero en observar que algunos pacientes con apoplejía parecían beneficiarse de una mejora temporal de la función y eran capaces de dorsiflexionar el pie hasta una hora después de que se hubiera apagado la estimulación eléctrica. Se ha planteado la hipótesis de que esta mejora temporal de la función puede estar relacionada con un efecto terapéutico o de entrenamiento a largo plazo.
Editorial del ictus
Los pacientes con ictus hemiparéticos, que sufren el impacto de la denervación, la atrofia muscular y la espasticidad, suelen experimentar un patrón de marcha anormal debido a la debilidad muscular y a la incapacidad de contraer voluntariamente ciertos músculos del tobillo y de la cadera en la fase adecuada de la marcha. Liberson et al. (1961) fueron los primeros en ser pioneros en el uso de la EEF en pacientes con ictus. Más recientemente, se han realizado varios estudios en este ámbito. Una revisión sistemática realizada en 2012 sobre el uso de FES en el ictus crónico incluyó siete ensayos controlados aleatorios con un total de 231 participantes. La revisión encontró un pequeño efecto de tratamiento para el uso de FES para la prueba de caminata de 6 minutos.
Esclerosis múltipleEditar
También se ha encontrado que la FES es útil para el tratamiento de la caída del pie en personas con esclerosis múltiple. El primer uso fue reportado en 1977 por Carnstam y otros, quienes encontraron que era posible generar aumentos de fuerza mediante el uso de la estimulación peroneal. Un estudio más reciente examinó el uso de FES en comparación con un grupo de ejercicio y encontró que, aunque hubo un efecto ortésico para el grupo de FES, no se encontró ningún efecto de entrenamiento en la velocidad de la marcha. Un análisis cualitativo adicional que incluía a todos los participantes del mismo estudio descubrió mejoras en las actividades de la vida diaria y un menor número de caídas para los que utilizaban FES en comparación con el ejercicio. Otro estudio observacional longitudinal a pequeña escala (n=32) ha encontrado evidencias de un efecto de entrenamiento significativo mediante el uso de FES.Con el tratamiento de NMES hubo ganancias medibles en la función ambulatoria.
Sin embargo, otro estudio observacional a gran escala (n=187) apoyó los hallazgos anteriores y encontró una mejora significativa en el efecto ortésico para la velocidad de la marcha.
Parálisis cerebralEditar
Se ha encontrado que la FES es útil para tratar los síntomas de la parálisis cerebral. Un reciente ensayo controlado aleatorio (n=32) encontró efectos significativos de la ortesis y el entrenamiento en niños con parálisis cerebral espástica unilateral. Se encontraron mejoras en la espasticidad del gastrocnemio, la movilidad comunitaria y las habilidades de equilibrio. Una revisión bibliográfica exhaustiva reciente sobre el uso de la estimulación eléctrica y la EEF para tratar a niños con discapacidades incluyó principalmente estudios sobre niños con parálisis cerebral. Los revisores resumieron las pruebas como que el tratamiento tiene el potencial de mejorar una serie de áreas diferentes, incluyendo la masa y la fuerza muscular, la espasticidad, la amplitud de movimiento pasivo, la función de las extremidades superiores, la velocidad de la marcha, la posición del pie y la cinemática del tobillo. La revisión concluye además que los eventos adversos fueron poco frecuentes y que la tecnología es segura y bien tolerada por esta población. Las aplicaciones de los EEF para niños con parálisis cerebral son similares a las de los adultos. Algunas aplicaciones comunes de los dispositivos FES incluyen la estimulación de los músculos mientras se movilizan para fortalecer la actividad muscular, para reducir la espasticidad muscular, para facilitar el inicio de la actividad muscular o para proporcionar una memoria de movimiento.
Directrices del Instituto Nacional para la Salud y la Excelencia en la Atención (NICE) (Reino Unido)
El NICE ha publicado directrices completas sobre el tratamiento del pie caído de origen neurológico central (IPG278). El NICE ha declarado que «la evidencia actual sobre la seguridad y la eficacia (en términos de mejora de la marcha) de la estimulación eléctrica funcional (FES) para el pie caído de origen neurológico central parece adecuada para apoyar el uso de este procedimiento siempre que se establezcan disposiciones normales para la gobernanza clínica, el consentimiento y la auditoría».