Programa del congreso

Actualmente existen métodos tradicionales para evaluar el estrés de los cirujanos durante su actividad quirúrgica de manera subjetiva. En este estudio, se propone un nuevo índice objetivo para medir el estrés durante la realización de actividades quirúrgicas, denominado Surgery Stress Index (SURG-STRI). Este nuevo índice estará basado en las características fisiológicas y de la cinemática del cirujano medidas con un sensor EDA. Para ello, se recopilaron datos durante 44 sesiones quirúrgicas completadas por 18 cirujanos. Una vez se recopilaron los datos del sensor EDA, se generó un dataset, sobre el que se aplicó una técnica de preprocesado, el escalado. Este conjunto de datos fue dividido con un 80% de los datos para el entrenamiento y la validación cruzada y un 20% de los datos para test. Sobre el conjunto de entrenamiento, se aplicaron tres técnicas de inteligencia artificial para obtener los modelos predictivos del índice de estrés, los cuales fueron validados en el conjunto de test. Los resultados obtenidos mostraron que el modelo generado aplicando regresión lineal múltiple alcanzo los mejores resultados. Dicho modelo fue validado correctamente, mostrando la posibilidad de predecir y evaluar el estrés de manera objetiva, tanto en valores extremos de estrés, como en los valores centrales con un valor de R2 mayor de 0,75. Estos resultados posibilitan un innovador método para medir el estrés de forma objetiva, lo que podría prevenir riesgos para la salud del cirujano durante la intervención quirúrgica, con el consiguiente beneficio para la calidad asistencial y el rendimiento quirúrgico.

Mental workload is a critical factor in the use of lower-limb exoskeletons, where motor demands interact with attentional and working memory processes. Eye-tracking has emerged as a non-invasive method, yet its application in exoskeleton-assisted walking remains underexplored. In this study, five healthy participants performed N-back working memory tasks under four conditions: seated-pre, walking without exoskeleton, walking with exoskeleton, and seated-post, across multiple N-back levels (baseline, 0-back, 1-back, 2-back). Eye-tracking data were collected to measure pupil dilation, saccadic dynamics, microsaccades, and blink rate. Linear Mixed Models showed that mean pupil diameter increased by 0.30 mm during walking with the exoskeleton relative to seated baseline (p < 0.01) and by 0.10 mm relative to walking without exoskeleton (p < 0.05), with additional increases of 0.025–0.05 mm per N-back level. Saccade latency increased by ~20 ms with exoskeleton use and 5–15 ms per N-back level, while saccadic amplitude, velocity, and blink rate decreased under high-demand conditions. Microsaccade rate increased by 0.02–0.03 /s during walking with the exoskeleton. These results indicate that pupil dilation and oculomotor adjustments can provide reliable, quantifiable markers of cognitive load during exoskeleton-assisted walking.

La cirugía ortopédica oncológica, especialmente en el contexto de resecciones pélvicas, plantea grandes desafíos debido a la complejidad anatómica y a la necesidad de una reconstrucción precisa de la articulación. Este trabajo propone un flujo de trabajo innovador que integra tecnologías de impresión 3D y realidad aumentada (RA) para asistir en la planificación y ejecución de cirugías de implantes de cadera tras resecciones tumorales. Se diseñaron guías quirúrgicas personalizadas mediante modelado anatómico en 3D y se implementa una aplicación de navegación quirúrgica en gafas HoloLens 2. La validación experimental se llevó a cabo en biorréplicas impresas en 3D y en especímenes cadavéricos, analizando la precisión de las osteotomías, los errores en el posicionamiento del implante y los tiempos quirúrgicos. Los resultados preliminares evidencian una mejora significativa en la fidelidad de las resecciones óseas y en la colocación de los implantes, manteniéndose los tiempos quirúrgicos dentro de los márgenes habituales. Este enfoque complementa las técnicas quirúrgicas convencionales, se alinea con los principios de la medicina personalizada y consolida un marco validado para su futura transferencia.

Walking is a dynamic motor function characterized by synchronized muscle activations that facilitate joint movement and the gait cycle. Gait follows certain patterns that can vary depending on the disease, as in the case of stroke survivors. During stroke rehabilitation, therapy efficacy is generally assessed with clinical scales, which tend to be subjective and provide only a global overview of the functional abilities. Recently, efforts have increased to assess walking performance objectively and reliably, some using surface electromyography (EMG) signals. Clinical literature indicates that changes in EMG during gait are often analyzed with a limited number of metrics. In this work, we propose a case study in which we characterized and analyzed the electromyographic evolution of a stroke survivor throughout a 2-month lower-limb robotic gait therapy, integrating metrics from diverse studies to provide a broader characterization. The metrics are representative of the level of muscle activation, the activation changes, the variability of the signal, the median frequency, and the mean power. The EMG assessment was conducted during overground walking before, during, and after two months of robotic therapy, and with a follow-up after 2 months of only conventional therapy.

After data analysis, these metrics showed a great potential to capture important changes throughout the robotic rehabilitation process, including increased activation levels, energy, and variability in the tibialis anterior and soleus, indicating improved ankle stability and dorsiflexion. Additionally, these changes suggested a reduction in the hyperactivity of the vastus lateralis and rectus femoris, common in post-stroke gait.

La rehabilitación de los déficits neuropsicológicos y motores requiere intervenciones generalmente repetitivas, intensivas, con carácter motivador y adaptadas al estado de cada paciente. En este contexto, los entornos gamificados se han consolidado como herramientas capaces de fomentar la motivación y adherencia a los programas terapéuticos, promoviendo la mejora de funciones cognitivas como la atención, toma de decisiones y coordinación visomotora. Interesantemente, la motivación y efectividad de las intervenciones ha demostrado potenciarse con estrategias competitivas. El presente estudio expone el desarrollo y evaluación de un agente inteligente, entrenado mediante técnicas de Deep Reinforcement Learning, para competir contra usuarios reales en un juego de rehabilitación cognitiva. El desempeño del agente fue comparado con el de 10 jugadores humanos considerando métricas de ejecución del juego como puntuación final y número de movimientos, entre otras. Los resultados mostraron que el agente superó significativamente a los jugadores humanos en la mayoría de las métricas mostrando mayor eficiencia y capacidad de reacción. Estos resultados respaldan la viabilidad de entrenar agentes virtuales para que compitan con usuarios reales, incluso con mejor rendimiento.

La lesión medular pediátrica, aunque poco frecuente, provoca secuelas físicas, cognitivas y emocionales que afectan de manera significativa la calidad de vida de los niños y sus familias. En este contexto, la Robótica Social Asistencial (RSA) y la Inteligencia Artificial (IA) se posicionan como tecnologías innovadoras que pueden potenciar la motivación, la adherencia y la eficacia de los programas de rehabilitación en entornos hospitalarios y domiciliarios. Este trabajo presenta el protocolo clínico experimental diseñado para evaluar la plataforma INROBICS, desarrollada específicamente para la rehabilitación pediátrica en lesión medular.

El estudio, de carácter prospectivo y controlado, incluye pacientes de 7 a 16 años atendidos en la Unidad de Rehabilitación Pediátrica del Hospital Nacional de Parapléjicos. Los participantes serán asignados aleatoriamente a un grupo intervención, que combinará sesiones con INROBICS Clinic y Virtual, o a un grupo control con terapia convencional. El protocolo contempla 30 sesiones de entrenamiento de fuerza-resistencia en miembros superiores, distribuidas en un máximo de seis semanas.

Las medidas de evaluación incluyen variables motoras, cognitivas, emocionales y de calidad de vida, así como métricas objetivas de rango de movimiento, precisión motora y frecuencia cardíaca de reserva. El objetivo final es validar la utilidad de la RSA como complemento terapéutico, ofreciendo un abordaje integral y motivador para esta población.