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Biofísica

Dos en uno

Utilizan un dispositivo con ultrasonido y láser simultáneos para la rehabilitación de pacientes con artrosis

Manopla con el emisor de ultrasonido en el centro y cuatro emisores de láser

EDUARDO CÉSARManopla con el emisor de ultrasonido en el centro y cuatro emisores de láserEDUARDO CÉSAR

La artrosis, una enfermedad reumática con efectos sobre las articulaciones del cuerpo, que provoca dolor y limita los movimientos, afecta a alrededor de un 20% de la población mundial. La incidencia de esta dolencia, conocida en los medios médicos como osteoartrosis u osteoartritis, aumenta con la edad y se estima que afecta al 85% de la población hasta los 64 años, y se vuelve universal luego de los 85. Es incurable, y su tratamiento consiste en aliviar el dolor y mejorar la calidad funcional de los pacientes, con la recuperación y el mantenimiento de los movimientos. La buena noticia es que un grupo de científicos de la Universidad de São Paulo (USP) y de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) ha desarrollado una nueva modalidad terapéutica para esta enfermedad conjugando el uso simultáneo de ultrasonido y láser. Estudios clínicos experimentales con este dispositivo, con unas 80 mujeres padeciendo artrosis en las manos y en las rodillas, mostraron resultados alentadores. Una patente de este aparato, que se encuentra en etapa de prototipo y debe ser aprobado por las autoridades sanitarias del país para su distribución comercial, se depositó en marzo de 2014 en el Instituto Nacional de la Propiedad Industrial (INPI).

Los médicos, fisioterapeutas y terapeutas ocupacionales conocen bien los efectos positivos del ultrasonido y del láser en la rehabilitación de pacientes que padecen artrosis y otros problemas en las articulaciones. Pero la novedad reside ahora en la aplicación simultánea, a partir de un único aparato, de ambas técnicas. “La metodología que hemos desarrollado es pionera y combina los efectos mecánicos del ultrasonido con los efectos fototerapéuticos del láser. Y esto produce un efecto sinérgico de considerable amplitud, al aliviar el dolor y acelerar la recuperación del estado de inflamación. De esta manera, esta tecnología reduce el tiempo de tratamiento, acelera la rehabilitación física del paciente y agiliza su retorno a las actividades cotidianas”, dice el físico Vanderlei Salvador Bagnato, docente del Instituto de Física de São Carlos de la Universidad de São Paulo (IFSC-USP) y coordinador del Centro de Investigación en Óptica y Fotónica (CePOF), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid) financiados por la FAPESP.

Bagnato explica que el ultrasonido es una forma de onda mecánica merced a la cual la energía vibratoria se transforma en energía molecular y promueve diversos efectos terapéuticos, entre ellos el aumento de la vascularización y de la síntesis de colágeno, aparte de acelerar la disminución del proceso inflamatorio, con la consiguiente reparación tisular. El haz de láser está compuesto por ondas electromagnéticas que, de alguna manera, generan efectos de modulación y estimulantes tales como el alivio del dolor y la regeneración del tejido. “Como el ultrasonido es un estímulo esencialmente mecánico, es necesario que el organismo responda al mismo. En caso de que la zona se encuentre muy debilitada, la respuesta es limitada. Por eso la estimulación con láser completa la acción terapéutica”, dice Bagnato, quien es también coordinador de la Agencia USP de Innovación.

La forma de aplicación y el gabinete del aparato

EDUARDO CÉSARLa forma de aplicación y el gabinete del aparatoEDUARDO CÉSAR

“El dispositivo que creamos en nuestro grupo, que asocia el láser y el ultrasonido en un mismo aparato, potencializa el efecto terapéutico de manera no invasiva y no farmacológica, lo que resulta ventajoso en casos de personas con enfermedades crónicas, ancianos, adultos en edad productiva o atletas. Debido a estas características, puede asociárselo con otros tratamientos existentes”, dice la terapeuta ocupacional Alessandra Rossi Paolillo, docente del Departamento de Terapia Ocupacional de la UFSCar e integrante del equipo que desarrolló esta nueva tecnología. “Otras ventajas del sistema son la característica ergonómica y la portabilidad, que permite su utilización en atención domiciliaria o ambulatoria, tanto para la rehabilitación física como para tratamientos de estética corporal.”

En las sesiones terapéuticas realizadas experimentalmente con un grupo de 43 mujeres con edades entre 60 y 80 años que padecen artrosis en las manos, el prototipo se aplicó en cinco puntos durante 15 minutos en cada mano, con movimientos circulares lentos y suaves. Las sesiones se realizaron una vez por semana durante tres meses. Según Rossi Paolillo, se concretaron evaluaciones cuantitativas y cualitativas durante los períodos pre y pos tratamiento. “Primeramente tomamos radiografías para realizar el diagnóstico de la osteoartrosis. Luego evaluamos la fuerza de prensión con un dinamómetro de mano y efectuamos estudios con la ayuda de un electrogoniómetro, para medir la amplitud articular de los dedos en simultáneo con el uso de un acelerómetro posicionado en el puño, para medir la aceleración, la velocidad y la cantidad de movimientos”, dice la terapeuta ocupacional.

Disminución del tiempo
Al final del tratamiento, los investigadores evaluaron los umbrales de dolor y funcionalidad de las manos de las pacientes y constataron, mediante un test específico, que la disminución del tiempo de ejecución de la actividad de “agarrar objetos pequeños” fue de alrededor de 11 segundos a 8 segundos. “Esto indica que las pacientes exhibieron una mayor coordinación motora fina y una mayor funcionalidad en la simulación de movimientos y la prensión de objetos de uso cotidiano. También se registró un aumento significativo del umbral de dolor para el grupo tratado con el aparato, en tanto que no hubo diferencias significativas para el grupo placebo”, dice Rossi Paolillo.

Los buenos resultados que muestra el dispositivo desarrollado por el grupo de investigadores de São Carlos, del cual también forman parte las fisioterapeutas Jéssica Patrícia João y Fernanda Rossi Paolillo, el físico Herbert João y la alumna de pregrado Daniela Frascá, del IFSC-USP, atrajeron la atención de empresas. Según Vanderlei Bagnato, MM Optics, una compañía con sede en el polo tecnológico de São Carlos, ha expresado su interés en fabricar el dispositivo y ponerlo a disposición de profesionales de la salud de Brasil. “Un valor estimado para el aparato es de 10 mil reales”, dice Bagnato. Los científicos estiman que, dentro de un año, los estudios estarán finalizados y el aparato estará listo para salir al mercado.

Proyecto
CePOF – Centro de Investigación en Óptica y Fotónica (nº 2013/ 07276-1); Modalidad Centros de Investigación, innovación y Difusión (Cepid); Investigador responsable Vanderlei Bagnato (USP); Inversión R$ 8.287.218,51 y US$ 5.825.805,65 en un período de 5 años (FAPESP).

Artículo científico
PAOLILLO, A. R. et al. Synergic effects of ultrasound and laser on the pain relief in women with hand osteoarthritis. Lasers in Medical Science. v. 30, p. 279-86. 2015.

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