El exoesqueleto blando de cadera reduce el coste fisiológico y el esfuerzo percibido en adultos mayores durante la subida

Comprobamos si nuestro exoesqueleto de cadera blanda reduce el coste fisiológico y la fatiga en adultos mayores que suben cuesta arriba. Los exoesqueletos rígidos tradicionales son demasiado pesados, pero nuestro dispositivo de cadera blanda suele ser ligero y sin duda ayuda. Para empezar, explica los procedimientos del estudio a un participante de entre 60 y 75 años y confirma que puede caminar de forma independiente en una cinta de correr durante al menos 15 minutos.

Ajusta los parámetros de la cinta a 3,5 kilómetros por hora y una inclinación del 15%. Conecta un cordón de seguridad magnético desde el cinturón del participante al interruptor de parada automática de la cinta y mantén a un investigador supervisor a un alcance continuo del botón manual de parada de emergencia. Prepara el dispositivo exoesqueleto antes de probar.

Verifica que el nivel de carga de la batería supere el 90%. Inspecciona manualmente las unidades de transmisión para confirmar la ausencia de enredos de cables, atascamientos mecánicos o fricción excesiva en los mecanismos de transmisión. Configura el exoesqueleto para que funcione en los modos de ascenso, descenso y plano adaptados al terreno, con cinco niveles de asistencia que proporcionan hasta 18 newton metros de par. En modo escalada, activa el algoritmo de aprendizaje de la marcha y el mecanismo activado por ángulo dentro del rango de cero a 90 grados para sincronizar la asistencia de flexión de cadera con el ciclo de marcha del participante.

Personalizar la magnitud de asistencia predominantemente en los niveles tres o cuatro en función de la tolerancia participativa durante la adaptación. Adjunta un monitor de frecuencia cardíaca al participante para un registro continuo de datos. Imprime la escala de esfuerzo percibido de Borg de 6 a 20 y la escala de dolor analógica visual de 0 a 10 en un artículo A4.

Coloca las básculas impresas dentro de la línea de visión del participante para facilitar el acceso durante la prueba. Comprueba la altura del participante para seleccionar el tamaño adecuado del dispositivo. Selecciona la talla L para una altura superior a 165 centímetros y la talla M para una altura inferior o igual a 165 centímetros.

Ayuda al jugador a ponerse las correas de los hombros. Ajusta la altura del módulo trasero para que las unidades motoras laterales de la cadera se alineen con el trocánter mayor del participante y abrocha la hebilla magnética de la cintura. Aprieta las correas de ajuste lateral por encima de la cresta ilíaca para anclar el dispositivo firmemente a la pelvis y evitar que se deslize.

Para asegurar la conexión de la pierna, alinea los puntales del muslo aproximadamente entre 5 y 10 centímetros por encima de la rótula. Asegura los ganchos y gira la esfera de la boa en sentido horario para apretar las correas del muslo. Verifica la tensión adecuada de la correa asegurando aproximadamente entre 1 y 1,5 centímetros de espacio cuando la correa se despega de la piel.

Haz que el participante realice sentadillas y elevaciones altas de piernas para confirmar que no hay interferencias mecánicas ni tensión excesiva del cable. Durante la sesión de adaptación de 15 minutos, retira el dispositivo y pide al participante que camine en la cinta a 3,5 kilómetros por hora y con una inclinación del 15% durante cinco minutos. A continuación, el participante camina con el exoesqueleto sin energía durante cinco minutos.

Luego, enciende el dispositivo y deja que el participante camine con el exoesqueleto motorizado durante cinco minutos, aumentando gradualmente la intensidad de asistencia desde que uno se ajusta a su nivel de confort preferido. Tras la adaptación, que el participante descanse sentado durante 20 minutos antes de los ensayos formales para asegurar que la frecuencia cardíaca y el esfuerzo percibido vuelvan a su estado base. Cubre todos los indicadores de diodo emisores de luz, incluidas las luces de encendido y modo, con cinta aislante para mantener el cegamiento visual.

Aleatoriza el orden de las tres condiciones experimentales. En la condición no-exo, que el participante camine con ropa deportiva estándar sin exoesqueleto. En la condición exo-on, activa el dispositivo en modo escalada con la intensidad de asistencia ajustada al nivel tres o cuatro.

Ajusta el nivel de asistencia hasta que el participante muestre un patrón de marcha estable sin inestabilidad postural, movimientos compensatorios ni molestias. Proporciona un periodo de descanso sentado de 40 minutos entre ensayos para permitir que la frecuencia cardíaca y los niveles de fatiga vuelvan a su estado inicial. Haz que el participante camine de forma natural en la cinta durante 15 minutos sin sujetar los pasamanos, salvo que sea necesario por seguridad.

Registra continuamente la frecuencia cardíaca durante la tarea. Promediar los datos recogidos entre los minutos 12 y 15 a una frecuencia de muestreo de un hertz para calcular la frecuencia cardíaca en estado estacionario. Define la tasa máxima absoluta registrada durante la tarea como la frecuencia cardíaca máxima.

En el minuto 14, pide al participante que informe el nivel de esfuerzo usando la valoración Borg de la escala de esfuerzo percibido. Inmediatamente después de la tarea, inspecciona visualmente las zonas de contacto cutánea en busca de eritema, ampollas o marcas de presión. Registra el dolor articular usando una escala analógica visual de 0 a 10 centímetros, donde 0 indica que no hay dolor y 10 indica el peor dolor imaginable.

Clasificar puntuaciones mayores o iguales a cuatro como molestias clínicamente significativas que requieren evaluación adicional. Finalmente, calcula el índice de coste fisiológico restando la frecuencia cardíaca en reposo de la frecuencia cardíaca al caminar y dividiendo el resultado por la velocidad al caminar. Un total de 20 adultos mayores sanos, incluidos 10 participantes masculinos y 10 mujeres, completaron las tres condiciones de caminata sin que se reportaran eventos adversos.

La condición exo-on resultó en un índice de coste fisiológico significativamente menor que la condición no-exo y la condición exo-off. El índice no-exo también fue significativamente menor que el exo-off. Las comparaciones exploratorias por parejas mostraron frecuencias cardíacas máximas más bajas en la condición exo-on que en las condiciones no-exo y exo-off.

La fatiga subjetiva medida mediante la escala de Borg de esfuerzo percibido fue significativamente menor en exo-on que en exo-off, pero no fue significativamente diferente de no-exo. El protocolo evalúa el coste fisiológico y la fatiga muscular durante la subida. El principal reto es colocar bien el dispositivo y elegir el que mejor se adapte a las mezclas.

Estudios futuros pueden probar colinas al aire libre en el mundo real e incluir a un grupo más amplio de pacientes con dispositivos.