Robótica asistencial ciber-física para terapia de habla-lenguaje (assistive cyber-physical robotics for speech-language therapy)

Resumen

Introducción Esta investigación se ha centrado en la acción terapéutica de habilidades relacionadas con el lenguaje y el habla de los seres humanos. Aborda la robótica asistida (AR) como un tema general, también conocido como robótica social; específicamente el estudio de la interacción de la relación humano-robot con fines terapéuticos (Calderita L.V. et al 2015; Vaquero C. et al, 2008). La investigación busca el aumento del impacto de la estrategia y las técnicas de terapia con validación aportando en el desarrollo de aplicaciones ciberfísicas, es decir, aquellas que integran y controlan objetos en el mundo físico (como un robot) con mundos virtuales. Es posible señalar algunos ejemplos relevantes de la necesidad de investigación en este campo. La Organización Mundial de la Salud informó que, para 2015, más de 60 millones de personas sufrieron un incidente relacionado con enfermedades cardiovasculares, de las cuales aproximadamente el 37% de los sobrevivientes sufren algún tipo de dislalia o trastornos de la articulación relacionados con las habilidades del lenguaje o del habla (OPS, 2014). Además, la prevalencia de afecciones que requieren terapia del habla o del lenguaje (relacionadas con dislalia fisiológica, funcional y orgánica) en la infancia en el mundo permanece entre 8% y 9%, lo que afecta el aprendizaje y el acceso a oportunidades a lo largo de la vida (OMS, 2011). Según estas estadísticas, está claro que la investigación en el campo de la terapia del habla y el lenguaje puede tener un alto impacto en la calidad de vida de muchas personas en el mundo, particularmente de aquellas que sufren algún tipo de trastorno de la articulación o dislalia. Desarrollo teórico Nuestra investigación se centra en la acción terapéutica de las habilidades relacionadas con el lenguaje y el habla en los seres humanos, considerando que el lenguaje puede entenderse como codificación, es decir, un sistema de comunicación basado en palabras, símbolos escritos, hablados (fonéticos) o gestuales. Partimos del concepto de "habilidad del habla" que se refiere particularmente al sonido asociado con el lenguaje hablado (Raul, F. y Ahyea, A.2017). Es evidente que, de acuerdo con las investigaciones revisadas, crece la investigación y desarrollo tecnológico para proveer herramientas de apoyo (basadas en robótica y simulación) que faciliten el aprendizaje de personas con necesidades educativas o terapéuticas particulares. Un ejemplo recurrente es que viven las personas con trastornos de habla y lenguaje ya sea por condiciones psico-somáticas como por factores como la edad o pérdida de habilidades por accidentes (Ibarra-L Villalobos J. et al, 2016). Como una primera fase, se investigó la práctica clínica enfocada en dislalia y desórdenes de la articulación para desarrollar una plataforma robótica ciberfísica que fue programada para ser ejecutada con robots humanoides NAO y una aplicación para dispositivos móviles con el emulador robótico integrado. Estas tecnologías se validaron funcionalmente de forma cualitativa antes de ser aplicadas en un experimento estadísticamente riguroso. En la segunda fase, método científico aplicado fue experimental cuantitativo, específicamente con un diseño 2k ANOVA Two Ways y sigue la tradición de la epistemología del positivismo. Fue ejecutado con pacientes reales y terapeutas de habla y lenguaje durante 10 semanas. Encontramos, con un 95% de significación estadística, que el uso de la plataforma desarrollada puede mejorar la efectividad terapéutica en dislalia hasta el 11,3%, en 10 semanas. Asimismo, hay una tendencia creciente en la efectividad de las personas que usaron solo la aplicación de dispositivo móvil sin restricción de tiempo (de 59.83% a 69.06% para una mejora absoluta de 9.23%). Además, se obtuvo como hallazgo que el uso de la plataforma por sí sola no representa un factor que cause una mejora si el tiempo está restringido, pero representa un factor que influye en la mejora terapéutica si el tiempo no lo está y el paciente tiene la oportunidad de practicar más y con horarios flexibles. Conclusión Concluimos que las tecnologías de asistencia, tanto los sistemas robóticos como los ciberfísicos, son factores experimentales clínicamente causales (es decir, causan diferencias estadísticamente significativas en la tendencia central del comportamiento) de una mayor efectividad terapéutica en la dislalia funcional. Además, el uso de tecnologías cambia la efectividad terapéutica esperada y el porcentaje de mejora se puede esperar más alto con un mayor uso de la plataforma durante más períodos de tiempo. Finalmente, después de esta investigación, se identifica que una gran oportunidad en el futuro es mejorar y validar clínicamente el uso de esta plataforma con experiencia de realidad virtual y en combinación con un gemelo digital del robot físico para mejorar la experiencia de la vida real de los usuarios o pacientes. Bibliografía consultada Vaquero C., Saz O., Rodríguez W.R., Human Language Technologies for speech therapy in Spanish language, Proceedings of the LangTech, pp 129-138, 2008. WHO. World Report on Disability. Geneva, Switzerland, World Health Organization, Geneva Publications, 2011. 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