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BIOMECATRONICA

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Biomecatrónica

PRÓTETICA La adaptación de la robótica al sistema nervioso crea una nueva generación de miembros artificiales que funcionan como si fueran reales. Por Corie Lok Las prótesis convencionales de pierna dejan frecuentemente a sus usuarios, en especial a los amputados por encima de la rodilla, tropezando y cayendo o andando con pasos anormales. Hugh Herr, profesor de Media Laboratory de MIT, está construyendo prótesis más fiables que los usuarios pueden controlar con mayor precisión. Algunas de las más recientes prótesis de rodilla del mercado tienen ya microprocesadores incorporados a las mismas que pueden ser programados para contribuir a que los miembros se muevan con mayor naturalidad. Pero Herr ha recogido esta idea para dar un paso adelante más, y ha desarrollado una rodilla con sensores incorporados que pueden medir la forma en que la rodilla se flexa, así como el grado de fuerza que el usuario aplica a la misma mientras va andando. Esta rodilla artificial—recientemente comercializada por la compañía islandesa Össur —contiene también un chip de ordenador que analiza los datos del sensor para crear un modelo de la forma de andar del usuario, y adaptar el movimiento y la resistencia de la rodilla en función de la misma. Ahora Herr está trabajando para distribuir esos sensores más allá de la articulación de la rodilla, utilizándolos con el propósito de detectar no simplemente las fuerzas mecánicas del cuerpo, sino también las señales neurales procedentes de los músculos cercanos a la articulación.Este trabajo forma parte de una disciplina emergente llamada biomecatrónica, según la cual los investigadores están construyendo prótesis robóticas que pueden comunicarse con los sistemas nerviosos de los usuarios. Dentro de cinco a siete años, según predice Herr, los pacientes con lesiones de columna vertebral podrán mover sus miembros de nuevo controlando los exoesqueletos robóticos amarrados a los mismos (o, al menos, en un escenario de investigación). La biomecatrónica está recibiendo más atención ahora, en parte debido a la Guerra de Irak, que está devolviendo a los EE.UU. numerosos soldados con lesiones discapacitadoras. Herr, que dirige el grupo de biomecatrónica de Media Lab, forma parte de un nuevo proyecto de investigación de 7,2 millones de dólares dirigido por el Departamento de Asuntos de Veteranos (VA) de los EE.UU. para desarrollar nuevas tecnologías en beneficio de las personas con amputaciones y que han perdido sus miembros como resultado de lesiones en combate.Herr, que sufre una doble amputación de piernas, proyecta convertirse él mismo en la propia primera persona objeto de prueba de su último prototipo de prótesis de tobillo. A principios del año próximo, se implantarán al menos tres pequeños sensores en los músculos de una de sus piernas por debajo de la rodilla. Al flexar Herr los músculos de la pierna tal como antes movían su tobillo, estos sensores medirán la actividad eléctrica de tales músculos y transmitirán esa información a un chip de ordenador en la prótesis del tobillo, la cual traducirá los impulsos en instrucciones para los motores del tobillo. Herr espera poder mover el tobillo activando los músculos residuales próximos a la articulación y apreciando la forma en que responde, lo mismo que ocurriría con una articulación natural. La comunicación no será sólo en un sentido. Herr deberá también poder detectar la posición del tobillo mediante las vibraciones que procedan de la articulación. “Consideramos este trabajo como extraordinariamente prometedor,” dice Roy Aaron, profesor de ortopedia en la Brown Medical School y que dirige el proyecto VA.Habiendo perdido la parte inferior de sus piernas por congelación haciendo alpinismo cuando era adolescente, Herr dice que está ansioso por ensayar este nuevo dispositivo. “Yo creo que será perfecto para volver a controlar mis tobillos,” dice. La visión de Herr de este campo es la de combinar la biomecatrónica con la ingeniería de los tejidos y crear miembros hechos de materiales artificiales y de tejido humano. Herr dice, “Creo que, inevitablemente, terminaremos con dispositivos híbridos.”