Restauran movimientos del brazo en personas con afección neurodegenerativa mediante un robot portátil blando

Publicado: 6 feb 2023 20:23 GMT

Aunque esta tecnología pudiera mejorar la vida de las personas, los científicos advierten que aún se encuentran en la fase de investigación, a varios años de introducir un producto comercial.

Investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard (SEAS) en colaboración con el Hospital General de Massachusetts, ambos en EE.UU., ha desarrollado un dispositivo portátil robótico y blando capaz de ayudar significativamente al movimiento de la parte superior del brazo y el hombro en personas que padecen esclerosis lateral amiotrófica (ELA). Este prototipo de asistencia podría mejorar su calidad de vida, al ser cómodo, seguro y fácil de usar, comunicaron el pasado viernes.

Cruzada robótica contra la esclerosis lateral amiotrófica

También conocida como enfermedad de Lou Gehrig, la ELA es una afección neurodegenerativa que daña las células del cerebro y la médula espinal necesarias para el movimiento. «Este estudio nos da la esperanza de que la tecnología portátil robótica blanda podría ayudarnos a desarrollar nuevos dispositivos capaces de restaurar las capacidades funcionales de las extremidades en personas con ELA y otras enfermedades que privan a los pacientes de su movilidad», apuntó Conor Walsh, profesor de la SEAS y director del laboratorio donde se diseñó y construyó el dispositivo portátil.

El dispositivo

«Esta tecnología es bastante simple en esencia», comenta Tommaso Proietti, autor del estudio. «Básicamente es una camiseta con algunos actuadores inflables similares a globos debajo de la axila. El globo presurizado ayuda al usuario a combatir la gravedad para mover la parte superior del brazo y el hombro», explicó. Se desarrolló un sistema de sensores que detecta el movimiento residual del brazo y calibra la presurización adecuada del actuador del globo para mover el brazo de forma suave y natural.

Después de un proceso de calibración de medio minuto para detectar el nivel de movilidad y fuerza de cada usuario, el dispositivo mejoró el rango de movimiento de los diez participantes del estudio que vivían con ELA. También redujo la fatiga muscular y aumentó el rendimiento de tareas como sostener o alcanzar objetos. Los participantes tardaron menos de 15 minutos en aprender a usar el dispositivo, que está confeccionado en tela y funciona de forma inalámbrica con una batería.

Seguro y cómodo

«Estos sistemas también son muy seguros, intrínsecamente, porque están hechos de tela y globos inflables», manifestó Proietti. «A diferencia de los robots rígidos tradicionales […] el usuario no corre el riesgo de lesionarse con el robot», añadió. El mecanismo es ligero en el cuerpo y el usuario nota simplemente que lleva una prenda de ropa. «Nuestra visión es que estos robots funcionen como ropa y sean cómodos de usar durante largos períodos de tiempo», indicó Walsh. Los resultados del estudio fueron publicados, en Science Translational Medicine. 

Hacia el control neuronal

Debido a que la ELA suele progresar rápidamente en un plazo corto, haciendo que se pierdan los movimientos residuales, el equipo está explorando versiones potenciales de dispositivos portátiles de asistencia cuyos movimientos podrían controlarse mediante señales en el cerebro. Esperan que un dispositivo de este tipo pueda algún día ayudar al movimiento en pacientes que ya no tienen actividad muscular residual. Este trabajo lo realizan en asociación con Leigh Hochberg, neurólogo del Hospital General de Massachusetts e investigador principal del sistema de interfaz neuronal BrainGate.

El equipo está ansioso por que esta tecnología comience a mejorar la vida de las personas, pero advierten que aún se encuentran en la fase de investigación, a varios años de introducir un producto comercial. «Mirar a las personas a los ojos mientras realizaban tareas y experimentaban movimiento usando el dispositivo portátil, escuchar sus comentarios de que estaban encantados de poder mover el brazo de una manera que no habían podido en años, fue un sentimiento muy agridulce», señaló Proietti.