Desarrollan pierna biónica

Electrodos adjuntos a 9 músculos actúan como antenas, captan señales eléctricas y las emiten en un patrón específico para que la prótesis se mueva. Cuando Hailey Daniswicz, de 20 años, contrae músculos de su muslo, electrodos colocados en su pierna ordenan a un avatar computacional que flexione una rodilla y un tobillo que la joven ya no tiene desde el 2005. Daniswicz, estudiante de segundo año de la Universidad Northwestern que perdió la pierna a causa de un cáncer de huesos, "entrena" a la computadora a identificar movimientos ligeros del muslo con miras a que le sea colocada una pierna "biónica", una prótesis robótica que controlaría con sus propios nervios y músculos.

"Integramos realmente la máquina y la persona", explica Levi Hargrove, científico investigador del Instituto de Rehabilitación del Centro de Medicina Biónica de Chicago a cargo del proyecto.

Daniswicz participa en una prueba clínica patrocinada por el Ejército estadounidense que utiliza la electromiografía, impulsos eléctricos producidos por los músculos, así como software de reconocimiento de patrones para controlar una nueva generación de miembros robóticos.

Electrodos colocados en nueve músculos diferentes del muslo fungen como antenas y captan impulsos eléctricos enviados de los nervios a los músculos. Estas señales son emitidas de acuerdo a un patrón específico que depende del tipo de movimiento buscado.

Con un poco de entrenamiento, la computadora puede aprender el patrón de señales de una persona que desea doblar la rodilla o flexionar el tobillo y genera movimiento en el avatar.

Investigadores del instituto ya han desarrollado prótesis robóticas de brazo guiadas por impulsos nerviosos. Pero una pierna robótica le daría a una persona amputada un nuevo tipo de libertad, al permitirle subir las escaleras de forma más segura y con un movimiento más natural.

Daniswicz, quien "capacita" su avatar computacional desde enero, es ahora capaz de ordenarle doblar y enderezar la rodilla, así como flexionar y estirar el tobillo con movimientos leves de los músculos del muslo.

La estudiante integra un grupo de cuatro voluntarios en la prueba que originalmente buscaba determinar si los pacientes necesitarían cirugía para implantar terminaciones nerviosas suplementarias, una técnica llamada reinervación muscular selectiva, para controlar la prótesis de pierna.

El equipo había anticipado que los pacientes serían capaces de utilizar la articulación de la rodilla, pero se sorprendieron al constatar que también pueden controlar el tobillo sin cirugía, de acuerdo con un reporte de Hargrove y colegas en el número de esta semana del Periódico de la Asociación Médica Estadounidense.

Desde el final de la prueba, tres voluntarios más han registrado resultados similares.

"El hecho de que estos hallazgos sugieran que la cirugía podría no requerirse multiplica a la población candidata", menciona Hargrove.

Las prótesis convencionales funcionan con sensores mecánicos, la pierna biónica trabaja con los impulsos nerviosos.