Estudiante de Ingeniería Biomédica PUCP-UPCH presenta innovador proyecto multidisciplinario en la IEEE Colombian Caribbean Conference

06/12/2023

Homero Fabian, estudiante de Ingeniería Biomédica PUCP-UPCH e integrante del Grupo de Investigación en Robótica Aplicada y Biomecánica (GIRAB PUCP), estuvo en la IEEE Colombian Caribbean Conference, en Barranquilla, Colombia, presentando su artículo titulado “Design and Characterization of a Soft Robotic Wrist Brace for Pediatric Rehabilitation”.

La investigación está enfocada en mejorar el proceso de la rehabilitación física en niños de ocho años con afecciones motoras en la muñeca. “Nos centramos en la rehabilitación, en la que el paciente comienza con el movimiento por su propia fuerza, pero el sistema le ayuda a completar los rangos de movimientos en su muñeca”, detalla Fabian.

Si bien Homero Fabian fue quien presentó el artículo en Colombia, el equipo que realizó la investigación está compuesto por Junior Barrientos, egresado de Ingeniería Mecatrónica, Victoria Abarca, docente de la sección de Bioingeniería, y Dante Elías, director de carrera de Ingeniería Biomédica PUCP, jefe del Laboratorio de Ingeniería Biomecánica y Robótica Aplicada (LIBRA) y del grupo de investigación GIRAB.

Para Homero, la publicación de este artículo les brinda sustento entre la comunidad científica a nivel internacional, lo cual es importante para esta investigación que forma parte de un gran proyecto desarrollado en el GIRAB PUCP. “Ya se está trabajando en la redacción de más publicaciones”, agrega el estudiante.

Los logros de un gran proyecto

El proyecto que menciona Fabian es el denominado “Guante robótico blando con interfaz lúdica de musicoterapia para la rehabilitación de mano en niños con parálisis cerebral infantil”, mediante el cual ganaron del Concurso Anual de Proyectos de Investigación PUCP 2022 y obtuvieron el financiamiento para continuar con las fases de su trabajo en colaboración con el Instituto para el Desarrollo Infantil (ARIE).

Según detalla Fabian, el proyecto está compuesto por 10 integrantes que conforman un grupo multidisciplinario de estudiantes y profesionales PUCP:

  1. Homero Fabian, estudiante Ing. Biomédica
  2. Raúl Barrientos, egresado Ing. Mecatrónica
  3. Victoria Abarca, docente de la sección de Bioingeniería
  4. Dante Elías, docente de la sección de Mecánica, jefe de LIBRA y de GIRAB
  5. Javier Urbina, estudiante Ing. Biomédica
  6. Ana Angulo, estudiante Ing. Biomédica
  7. Allan Flores, docente de la sección Mecánica
  8. Consuelo Cano, docente de la sección Diseño Industrial en el Departamento de Arte y Diseño
  9. Luis Zarate, egresado de Electrónica que apoya al equipo desde Alemania
  10. María Rodríguez, médica especialista en medicina física y rehabilitación, quien es el contacto con ARIE.

Homero cuenta que este proyecto tiene dos fases de prueba. La primera, donde se encuentran actualmente, está enfocada en testear los ángulos y fuerzas de la muñequera con la ayuda de robots. Y la segunda, comprueba el movimiento que genera este dispositivo en personas voluntarias. Para esto último, se contará con la colaboración de ARIE, instituto que ha contribuido con el apoyo de una especialista en medicina física, María Rodríguez, quien es el contacto que les facilita información relevante para el proyecto, como las medidas de las muñecas y manos de sus pacientes e información sobre patologías y técnicas de rehabilitación en lesiones en la mano y muñeca.

La iniciativa para la atención de esta problemática surgió de la necesidad de contar con equipos de bajo costo que contribuyan a la rehabilitación de un niño. “El proyecto gira en torno a actuadores blandos, que tienen la capacidad de ser baratos, lo cual es relevante, porque observamos que los centros de rehabilitación no podrían adquirir equipos de alto costo, entonces ¿qué mejor que adecuarnos a ello?”, narra el estudiante de Ing. Biomédica, quien agrega que usualmente los dispositivos con actuadores blandos son utilizados solo para adultos, sin embargo su trabajo aprovecha esta tecnología en niños que, en el marco de este proyecto, tendrían entre ocho y diez años.

Por otro lado, adicional al logro del CAP 2022 y a la conferencia en Barranquilla, hace dos semanas el equipo recibió la noticia de que presentarán otro artículo a nivel internacional. Esta vez en la conferencia “Latin America Symposium in Circuits and Systems Society” en Uruguay, donde Raul Barrientos presentará la investigación del equipo titulada “An electro-pneumatic glove using a soft actuator for flat pinch movement in pediatric finger rehabilitation”.

El Grupo de Investigación en Robótica Aplicada y Biomecánica (GIRAB-PUCP)

El proyecto y los artículos detallados líneas arriba nacieron de la iniciativa de un equipo multidisciplinario de alumnos, egresados y docentes que conforma el Grupo de Investigación en Robótica Aplicada y Biomecánica (GIRAB PUCP), que desarrolla sus trabajos en el Laboratorio de Ingeniería Biomecánica y Robótica Aplicada (LIBRA).

El proyecto y los artículos detallados líneas arriba nacieron de la iniciativa de un equipo multidisciplinario de alumnos, egresados y docentes que conforma el Grupo de Investigación en Robótica Aplicada y Biomecánica (GIRAB PUCP), que desarrolla sus trabajos en el Laboratorio de Ingeniería Biomecánica y Robótica Aplicada (LIBRA).

Victoria Abarca, docente de la sección de Bioingeniería, cuenta que el laboratorio está abierto para cualquier estudiante que esté interesado en sus líneas de investigación, que son análisis de cuerpo humano, biomecánica del movimiento y diseño de dispositivos de rehabilitación. “Somos un grupo que une a ciertas carreras con un fin específico para el desarrollo de proyectos innovadores. La unión de cada conocimiento ayuda a crear una idea y atiende una necesidad específica para cada problemática”, indica Abarca.

Es por ello que en LIBRA se vienen trabajando proyectos en donde se involucran a estudiantes y especialistas de diversas áreas, como Ing. Biomédica, Ing. Mecatrónica, Ing. Mecánica, Ing. Electrónica, Diseño Industrial, Medicina, Terapia Física y Ocupacional, y demás profesionales que se alineen a sus propósitos.

Durante este tiempo, el GIRAB ha obtenido logros a nivel nacional e internacional. Por ejemplo, en noviembre pasado, recibieron la noticia de que presentarían otro artículo en la Conferencia IEEE ChileCon 2023, en Valdivia, Chile, entre el 5 y 7 de diciembre. Esta publicación está titulada “Design and implementation of a physical simulator for hand and wrist joint range of motion validation for rehabilitation devices”, y tiene como autor principal a Alejandro Saldarriaga, estudiante de Ing. Mecatrónica PUCP. Además, tiene como coautores a los docentes Victoria Abarca y Dante Elías.

Según Saldarriaga, quien es practicante en el GIRAB, esta publicación nació de la “idea de no probar como tal un dispositivo de rehabilitación directamente en humanos, sino que tenga una etapa previa y también que facilite las simulaciones”.

Los integrantes del GIRAB también se sienten orgullosos de haber publicado el mes pasado un artículo en la revista de alto impacto (Q1) “Prosthesis” de MDPI, titulado “EMG and IMU Data Fusion for Locomotion Mode Classification in Transtibial Amputees”. En este caso, la autoría de la publicación es de Omar Gonzales, estudiante de Ing. Electrónica que estuvo acompañado de Gonzalo Oshiro, egresado de Ing. Mecatrónica, Jorge Chávez, estudiante de Ing. Biomédica, y los docentes Victoria Abarca y Dante Elías.