EXOESQUELETOS

Escrito por Horacio Cano Camacho

En la inauguración del mundial de futbol Brasil 2014 se programó la presentación del exoesqueleto WAP (por Walk Again Project o caminar de nuevo). Un joven que sufre de cuadriplejia o inmovilidad de sus miembros inferiores y superiores, se entrenó durante varios meses para pararse de su silla de ruedas y caminar mediante el artilugio, hasta dar la patada inicial del juego inaugural. Se trataba, a decir de sus desarrolladores, de un exoesqueleto controlado por la mente, una tecnología revolucionaria que podía transformar la vida de millones y el mundial de futbol sería el escenario ideal para presentarlo, con sus millones de espectadores en todo el mundo.

Pero algo salió mal y la presentación fue relegada a un acto más del espectáculo (bailes, samba y esa parafernalia) y finalmente la televisión ni le hizo ningún caso, lo cual incluso motivó el despido del realizador del evento. De manera que nadie sabe a ciencia cierta que es el wap y si realmente constituye un adelanto como se había anunciado…

Días después de ese fiasco, la FDA (algo así con administración para drogas y medicamentos) estadounidense, autorizó la comercialización del primer exoesqueleto que permite caminar a personas con paraplejia. El invento se llama ReWalk y consiste en un aparato motorizado a manera de un soporte externo para las piernas que permite caminar, con ayuda de muletas, a personas con lesiones en la medula espinal completa o parcial.

La idea es que junto a la terapia física, la capacitación y la asistencia de un cuidador, las personas con este tipo de daño puedan utilizar estos dispositivos para caminar de nuevo.

El diseño de este tipo de equipos no es una tarea trivial. Se requiere construir una estructura de metal u otro material más ligero pero de alta resistencia que se pueda ajustar a las piernas y el torso. Luego hay que diseñar un sistema de articulación para las rodillas, los tobillos y la cintura (cadera). Esto es un problema por que de esto depende que el exoesqueleto pueda realizar movimientos articulados y no constituir una camisa de fuerza.

Otro reto es el proveer a este esqueleto de motores que permitan el movimiento, un sensor de inclinación y por supuesto, una fuente de alimentación eléctrica para todo el conjunto. En el caso del ReWalk, hay un control remoto que se coloca en la muñeca y que permite “ordenar” a los motores ciertos movimientos para que el exoesqueleto se ponga de pie, se doble para sentarse o articule los movimientos para caminar.

Un problema adicional al uso del aparato lo constituye la aparición de úlceras (escaras) por presión y lesiones asociadas. También hay un problema de hipertensión asociada a la presión diastólica durante su uso. Recordemos que el movimiento constante en una persona sana disminuye la compresión constante sobre ciertas zonas del cuerpo, pero en una persona que se encuentra inmóvil, esta presión va provocando lesiones que se convierten en úlceras que van de leves a muy graves. Aquí se requiere usar materiales de recubrimiento que representen menor rozamiento con la piel e incluso materiales que constantemente estén trasladando la presión a diferentes zonas.

En el caso de la presión, recordemos que la sangre retorna de las piernas al existir movimientos peristálticos en las venas y arterias generados por las capas de músculos que forman los vasos sanguíneos. En el caso de las lesiones medulares, al no existir el impulso nervioso que haga “latir” estos músculos, los vasos se atrofian provocando que la sangre que llega a las piernas no retorne al corazón con la suficiente presión. Esto puede generar cambios bruscos en la presión sanguínea y llevar a mareos, desmayos e incluso a la formación de coágulos o trombos con consecuencias muy graves. La solución se encuentra también en el diseño de dispositivos que “hagan” eficiente el retorno de la sangre. Estos dispositivos ya existen en el mercado y se usan para los trajes de los pilotos de aviones. El problema es su alto costo y la carga adicional que representan para el exoesqueleto.

Aún estamos lejos del exoesqueleto ideal. Además de los riesgos y limitaciones asociadas a su uso: un caminar muy robótico, el peso enorme de las estructuras de metal y las baterías para la alimentación eléctrica, la dependencia de palancas o “joystick” (como si tratara de una grúa), el costo es prohibitivo para la mayoría de los pacientes.

El permiso de la FDA constituye un gran avance que puede estimular la inventiva y otras iniciativas para innovar en el campo. Ahora se está trabajando en exoesqueletos “bioinspirados” como el que se debió presentar en Brasil. Estos exoesqueletos contienen biosensores conectados al cerebro que detectan el deseo de movimiento y lo convierten en señales o pulsos eléctricos a los mini motores que mueven las piernas. El fracaso del modelo brasileño por razones ajenas a los investigadores fue rápidamente compensado con el anuncio norteamericano, ya que ReWalk es de este tipo.

En fin, estamos asistiendo no sólo a la generación de esperanzas para los millones de personas con lesión medular, sino también al nacimiento de una nueva ciencia, la neurorrobótica o neuroprotésica que ya se ha apuntado éxitos como este esqueleto o ratones que recuperan el movimiento o incluso mover manos artificiales con la mente…

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