USO DE EXOESQUELETO EN LA
MANO DERECHA: ESTUDIO PILOTO
USE OF EXOSKELETON ON THE RIGHT HAND:
PILOT STUDY
Felipe de Jesús Cabrera González
Universidad Tecnológica de Xicotepec de Juárez, México
Karina Itzel Hernández López
Universidad Tecnológica de Xicotepec de Juárez, México
Salomé Márquez Silva
Universidad Tecnológica de Xicotepec de Juárez, México
pág. 2941
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i6.15061
Uso de Exoesqueleto en la Mano Derecha: Estudio Piloto
Felipe de Jesús Cabrera González 1
felipe.cabrera@utxicotepec.edu.mx
https://orcid.org/0009-0007-2872-0316
Universidad Tecnológica de Xicotepec de Juárez
México
Karina Itzel Hernández López
karina.hernandez@utxicotepec.edu.mx
https://orcid.org/0009-0009-3131-6415
Universidad Tecnológica de Xicotepec de Juárez
México
Salomé Márquez Silva
salome.marquez@utxicotepec.edu.mx
https://orcid.org/0000-0003-4901-9290
Universidad Tecnológica de Xicotepec de Juárez
México
RESUMEN
Antecedente y objetivo: Las lesiones en la extremidad superior son un problema ocupacional en el ser
humano, en donde la mano es de vital importancia para el desempeño en las actividades de la vida
diaria. Con el objetivo de conocer las investigaciones realizadas de los exoesqueletos en rehabilitación
de la mano, que contribuyan en su función de agarre. Material y Métodos: consistió en una revisión
bibliográfica, consultando las principales bases de datos como: Dialnet, Redalyc, PubMed, Google
Académico y Scielo; incluyendo en el artículo un total de 14 trabajos que abordan el tema, que muestran
una metodología experimental y en estudio piloto. Resultados: el 57% de los trabajos arrojaron que el
uso de exoesqueletos en la rehabilitación es efectivo para el abordaje terapéutico, en pacientes con
secuela de evento cerebrovascular, en 2 artículos se menciona que no existen efectos adversos
significativos en el aumento del dolor, por lo que se consideran una opción óptima para no alterar la
frecuencia cardiaca o la fatiga muscular en pacientes con algún tipo de lesión neurológica u ortopédica.
Conclusiones: Las investigaciones de los exoesqueletos evidencian los beneficios de sus funciones, con
impacto en la recuperación de secuelas neurológicas y ortopédicas como coadyuvante en el tratamiento
rehabilitador fisioterapéutico.
Palabras clave: exoesqueletos, mano, estudio piloto
1
Autor principal
Correspondencia: felipe.cabrera@utxicotepec.edu.mx
pág. 2942
Use of Exoskeleton on the Right Hand: Pilot Study
ABSTRACT
Background and objective: Injuries to the upper extremity are an occupational problem in humans,
where the hand is of vital importance for performance in activities of daily living. With the aim of
knowing the research carried out on exoskeletons in hand rehabilitation, which contribute to their grip
function. Material and Methods: it consisted of a bibliographic review, consulting the main databases
such as: Dialnet, Redalyc, PubMed, Google Academic and Scielo; including in the article a total of 14
works that address the topic, which show an experimental methodology and a pilot study. Results: 57%
of the works showed that the use of exoskeletons in rehabilitation is effective for the therapeutic
approach, in patients with sequelae of a cerebrovascular event, in 2 articles it is mentioned that there
are no significant adverse effects in the increase in pain, for which is considered an optimal option to
avoid altering heart rate or muscle fatigue in patients with some type of neurological or orthopedic
injury. Conclusions: Research on exoskeletons shows the benefits of their functions, with an impact on
the recovery of neurological and orthopedic sequelae as an adjuvant in physiotherapeutic rehabilitation
treatment.
Keywords: exoskeletons, hand, pilot study
Artículo recibido 02 octubre 2024
Aceptado para publicación: 12 noviembre 2024
pág. 2943
INTRODUCCIÓN
La presente investigación hace referencia a los estudios de la aplicación de un exoesqueleto para el
componente de la mano, debiendo considerar la complejidad de sus características anatómicas
conformada por el carpo o muñeca, de forma proximal por 4 huesos: escafoides, semilunar, piramidal,
pisiforme y distal por 4 huesos: trapecio, trapezoide, capitado o grande, ganchoso; con un orden de
lateral a medial proporcionando flexibilidad al carpo (Moore et al., 2013). De este modo se describen
las estructuras corporales como: el metacarpo, compuesto por 5 huesos largos que forman el esqueleto
de la palma de la mano, articulándose por arriba con el carpo y por abajo con las falanges las cuales son
las estructuras óseas de los dedos, identificándose dos falanges para el pulgar y 3 falanges para el resto
de los dedos (Drake et al., 2020).
Dentro de las articulaciones del complejo de la mano, la articulación metacarpofalángica se describe
como un componente de articulaciones condíleas elipsoideas-biaxiales que proporcionan los
movimientos de abducción, aducción, flexión, extensión y circunducción; y las articulaciones
interfalángicas son tipo bisagra, realizando únicamente movimientos de flexión y extensión (Drake et
al., 2020).
De igual manera, los músculos de la mano son intrínsecos localizados en 5 compartimentos:
compartimento tenar formado encontrándose el abductor corto del pulgar, flexor corto del pulgar y
oponente del pulgar; compartimento aductor presente el aductor del pulgar; compartimento hipotenar
por el abductor del meñique, flexor corto del dedo meñique y oponente del dedo meñique;
compartimento central están los músculos cortos de la mano y los compartimentos interóseos
ubicándose los músculos interóseos (Moore et al., 2013).
La mano presenta un sistema biomecánico complejo de agarre, caracterizado por las fases de transporte,
formación de agarre y manipulación (Vázquez et al., 2022).
Las lesiones en extremidades superiores, específicamente en las muñecas son uno de los problemas más
comunes que dificultan las actividades diarias de las personas, actualmente se busca acortar el tiempo
de recuperación de estas lesiones mediante sesiones de terapia realizadas por expertos en la materia.
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La comunidad científica se ha esforzado por proporcionar herramientas tecnológicas y
dispositivos robóticos que ayuden a ofrecer una mejor terapia y se esfuerza por hacer que el
trabajo de los profesionales de la rehabilitación sea más fácil y conveniente. Estos dispositivos se
centran en el diseño de exoesqueletos. (Alvarado et al., 2023)
El proceso de rehabilitación es lento debido a la complejidad de las secuelas anatomofuncionales
traumáticas de la mano, es por ello que, uno de los principales objetivos del terapeuta físico es
incrementar la funcionalidad o al menos disminuir al máximo el grado de discapacidad, para esto se
debe tomar en consideración una adecuada intervención fisioterapéutica basada en dos líneas
principales que son la prensión y el tacto permitiendo la interacción con el entorno, facilitando al
individuo su independencia funcional, los exoesqueletos suman al manejo terapéutico que se debe
brindar como parte del equipo multidisciplinar. (Peña et al., 2021).
Considerando lo anterior, podemos decir que los exoesqueletos en muchas ocasiones basan su diseño
en mecanismos unidireccionales y bidireccionales, el primero se basa en la apertura o cierre de la mano,
con rehabilitación activa por medio de mecanismos neumáticos o eléctricos donde el paciente realiza
movimientos voluntarios durante cada actividad y el segundo son actuadores pasivos basado en el
control de movimiento automático en donde la terapia es guiada en su totalidad por el dispositivo.
Sobresaliendo también la producción de los exoesqueletos mixtos que ofrecen mayor beneficio en la
rehabilitación.
Actualmente se ha prestado especial atención a la producción de exoesqueletos compuestos, que son de
gran importancia en la rehabilitación. (Arias, 2021).
Dentro de los exoesqueletos de la mano se distingue a Andreas Wege, Konstantin Kondak, y Günter
Hommel generando un prototipo mecánico de cuatro grados de libertad, así como el cálculo de los
ángulos correspondientes a cada falange y el uso de sensores mioeléctricos para la medición de la
actividad muscular (Chavez et al., 2010).
Para el desarrollo de prototipos de exoesqueletos se deben considerar diversos puntos de importancia
como es el análisis de movimientos, parámetros cinemáticos y cinéticos, selección de actuadores,
geometría de los modelos, control del diseño mecánico, diseño del sistema de control y evaluación de
la eficacia y eficiencia de la terapia robótica (Broche et al., 2021).
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En tiempos recientes se han observado diversos desarrollos tecnológicos que buscan beneficiar los
procesos de rehabilitación en la práctica clínica, se ha observado que la repetición de movimientos
específicos puede otorgar mejoras en la funcionalidad. Particularmente cuando se habla de miembro
superior y en patologías específicas como el Accidente Cerebro Vascular, el uso de robots basados en
exoesqueletos y sistemas de efectores finales, especialmente en la fase aguda, es por ello que se
considera que su utilidad puede ser alta no solo en esta patología específica sino en cualquier
circunstancia que requiera incrementar la funcionalidad de la mano.
El uso de exoesqueletos o robots terapéuticos tiene como ventajas que es reprogramable y puede
adaptarse a las necesidades de cada caso, además puede motivar al usuario y facilitar el aprendizaje
motor (Pérez et al., 2023).
Para poder obtener los datos característicos de las trayectorias de movimiento en una articulación
específica, frecuentemente se utilizan programas para el análisis de video, se fundamentan en
seguimiento de patrones y evalúan la posición, velocidad y aceleración lo que ayuda a generar imágenes
cuadro por cuadro, información de suma importancia cuando se pretende crear un dispositivo de grado
médico (Carmona y Mejía., 2023).
METODOLOGÍA
La metodología empleada para la realización del presente artículo consistió en una revisión
bibliográfica, consultando las principales bases de datos como: Dialnet, Redalyc, PubMed, Google
Académico y Scielo. Para la búsqueda de artículos científicos se consideraron las palabras clave:
Estudio piloto, mano y exoesqueleto.
Para la recolección de artículos aceptados en la investigación, se determinaron ciertos criterios de
inclusión y exclusión que se mencionan a continuación.
Criterios de inclusión: Se aceptaron artículos científicos que su año de publicación fuera de 2019 a la
fecha. Se incluyeron, estudios piloto, ensayos clínicos aleatorizados, artículos de casos y controles,
estudios de cohorte, que cumplieran con las palabras claves antes mencionadas, así como artículos en
idioma inglés, portugués, francés y español.
Criterios de exclusión: Estudios que su año de publicación fuera inferior a 2019, trabajos de tesis,
duplicados, artículos de revisiones de literatura, artículos con acceso restringido.
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RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Para la realización del presente trabajo de investigación, se empleó una metodología documental
bibliográfica sistematizada, que contuviera información referente a estudios piloto en el tema de
exoesqueletos de mano, se consultaron las principales bases de datos como: Google académico,
PubMed, Dialnet y Elsevier.
Para la recopilación de artículos, se consideraron artículos médicos y de ingeniería que mencionan las
palabras clave: exoesqueletos, mano y estudio piloto.
El proceso de recolección de trabajos se desarrolló con una identificación de artículos de las fuentes
antes mencionadas, en donde se obtuvieron 1600 archivos de 4 bases de datos distintas considerando
los 4 idiomas para la elegibilidad, de estos registros, se descartaron 72 archivos duplicados, restando un
total de 1528 artículos, sin embargo, se excluyeron 1486 porque no cubrieron los criterios de
elegibilidad o inclusión, de los cuales, 42 artículos fueron seleccionados, no obstante, no se pudieron
recuperar 12 artículos, ya sea porque la extensión de servidor no se encontraba disponible o el trabajo
contaba con restricciones de accesibilidad, al finalizar la selección, se incluyen en el artículo un total
de 14 trabajos que abordan el tema, muestran una metodología experimental o estudio piloto.
El 57% de los trabajos arrojaron que el uso de exoesqueletos en la rehabilitación son efectivos para el
abordaje terapéutico en pacientes con secuela de evento cerebrovascular, por otra parte, en 2 artículos
se menciona que no existen efectos adversos o significativos en el aumento del dolor, por lo que, los
exoesqueletos se consideran como una opción óptima para no alterar la frecuencia cardiaca o la fatiga
muscular en pacientes con algún tipo de lesión neurológica u ortopédica, además, los trabajos de
investigación, lograron demostrar una alta satisfacción en estudios piloto realizados en pacientes sanos,
ya que aumenta la percepción de la calidad de vida de acuerdo a los test de la percepción de la calidad
que se aplicaron a individuos objetos de estudio al finalizar el mismo.
pág. 2947
Ilustración 1
CONCLUSIONES
En conclusión, existe suficiente evidencia científica que demuestra que el uso de exoesqueletos es ideal
para la aplicación de un tratamiento de rehabilitación en pacientes con diagnósticos neurológicos y
ortopédicos, en donde se destaca el uso de exoesqueletos en la recuperación de pacientes con secuela
de Evento Cerebro Vascular y Fracturas distales del antebrazo, con una mejoría significativa, derivados
de resultados cualitativos, de igual manera se menciona que los usuarios se encuentran satisfechos con
el uso de exoesqueletos incluidos en tu rehabilitación, posicionando como una herramienta fundamental
e innovador en el personal de salud, sin embargo, las investigaciones carecen de datos cuantitativos que
demuestren eficacia en el uso de exoesqueletos, hasta el momento los estudios piloto se han desarrollado
en pacientes sanos, empleando encuestas de satisfacción que arrojan resultados positivos, si bien, el uso
de estos artefactos empleados en la rama médica resultan innovadores y agradables para el usuario, las
terapias convencionales no son sustituibles por este tipo de aditamentos electrónicos, ya que solo
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proporcionan controladores que regulan y facilitan el movimiento articular y muscular del usuario-
paciente.
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