Para muchos amputados, las prótesis ofrecen una oportunidad de recuperar la movilidad, aunque las prótesis tradicionales pueden resultar incómodas y poco naturales. Sin embargo, investigadores del MIT han probado una nueva prótesis que brinda una experiencia de caminar más natural.
Esta pierna biónica controlada por el cerebro permite a los usuarios manejar el pie protésico solo con sus pensamientos. El estudio demostró que los participantes podían caminar de manera más natural, subir escaleras y moverse fácilmente alrededor de obstáculos.
«Nadie ha sido capaz de mostrar este nivel de control cerebral que produce una marcha natural, donde el sistema nervioso humano controla el movimiento, no un algoritmo robótico», explicó Hugh Herr, codirector del Centro K. Lisa Yang para Biónica en el MIT y autor principal del nuevo estudio.
La clave de esta tecnología de pierna biónica es una nueva técnica quirúrgica llamada interfaz mioneural agonista-antagonista (AMI). Esta cirugía de amputación por debajo de la rodilla preserva y reconecta los nervios y músculos en el miembro residual.
Normalmente, la cirugía de amputación corta las conexiones entre los músculos (agonistas y antagonistas) que normalmente trabajan juntos, interrumpiendo la comunicación natural entre estos músculos y el sistema nervioso. La cirugía AMI reconecta los pares de músculos agonistas y antagonistas en el miembro residual, permitiendo que las señales de los músculos reunidos asistan a la pierna biónica en la determinación de cómo el usuario desea usar el pie protésico (flexionar, apuntar, rotar).
Después de la cirugía AMI, entra en acción la interfaz neuroprotésica, que utiliza electrodos en el miembro residual para detectar y monitorear estas contracciones musculares. No solo registra la actividad muscular, sino que también tiene un algoritmo avanzado que actúa como un decodificador, analizando los patrones específicos de contracciones musculares y traduciéndolos en los movimientos deseados para el pie protésico.
Durante el estudio, todos los participantes recibieron una pierna biónica con una articulación de tobillo motorizada. Esta articulación usualmente recoge señales de los músculos gastrocnemios, que controlan la flexión y extensión del pie. Las señales se envían a un controlador robótico, que determina el movimiento óptimo del tobillo según variables como el ángulo de flexión, el torque y la fuente de energía.
Los beneficios de la cirugía AMI fueron evidentes en un estudio con siete pacientes, quienes reportaron una reducción del dolor y una atrofia muscular mínima después de la cirugía. «Este trabajo representa otro paso en la demostración de lo que es posible en términos de restaurar la función en pacientes que sufren lesiones severas en las extremidades», dijo Matthew Carty, cirujano en el Hospital Brigham and Women’s y profesor asociado en la Escuela de Medicina de Harvard.
