Diseño y desarrollo de un dispositivo portátil con estimulación vibrotáctil de ruido blanco a 250 Hz para la reducción del temblor en enfermedad de Parkinson en etapa temprana

Resumen

Introducción: La enfermedad de Parkinson es un trastorno neurológico progresivo que afecta a más de 8.5 millones de personas en el mundo, con una prevalencia que se ha duplicado en los últimos 25 años. Entre sus principales síntomas motores destaca el temblor en manos, que compromete significativamente la ejecución de actividades de la vida diaria como escribir, comer y manipular objetos. Las tecnologías de asistencia portátiles representan una estrategia prometedora para complementar los tratamientos farmacológicos y de rehabilitación, especialmente en entornos con recursos limitados como México.

Objetivo: Diseñar y desarrollar un prototipo funcional de dispositivo portátil de muñeca que reduzca el temblor en manos de personas con enfermedad de Parkinson en etapa temprana, mediante estimulación vibrotáctil de ruido blanco dirigida a una frecuencia de 250 Hz, con el fin de mejorar su desempeño en actividades cotidianas.

Metodología: Se siguió un enfoque de ingeniería biomédica aplicada con etapas progresivas: revisión de literatura, análisis de requerimientos, diseño conceptual y ergonómico, diseño del sistema electrónico y desarrollo del prototipo. El dispositivo integra sensores inerciales (acelerómetro y giroscopio), actuadores de vibración y un microcontrolador. La frecuencia objetivo de 250 Hz se sustentó en evidencia científica: Cabral et al. (2024) demostraron que dicha frecuencia fue la única que redujo tanto la potencia pico como la amplitud del temblor incluso después de retirar el estímulo. El mecanismo se basa en el principio de resonancia estocástica: la vibración de ruido blanco interrumpe el circuito de retroalimentación sensoriomotora anormal que genera el temblor Parkinsoniano. La estructura fue fabricada mediante impresión 3D, priorizando portabilidad, comodidad y bajo costo.

Resultados: Se obtuvo un prototipo funcional ensamblado con componentes electrónicos accesibles. Las pruebas preliminares confirmaron la comunicación correcta entre sensores y actuadores, adquisición estable de señales e integridad estructural del dispositivo. El modelado CAD permitió optimizar la distribución de componentes y la ergonomía. La arquitectura electrónica constituye la base para futuras implementaciones de algoritmos de detección del temblor en tiempo real.

Conclusiones: El proyecto demostró la factibilidad de desarrollar un dispositivo portátil con estimulación vibrotáctil de ruido blanco a 250 Hz como estrategia de reducción del temblor en Parkinson, con fundamento en evidencia científica reciente. El prototipo representa una alternativa accesible y complementaria a las terapias convencionales. Trabajo futuro incluye validación clínica con pacientes, miniaturización, optimización de batería y desarrollo de algoritmos adaptativos de control.