Construyendo el cuerpo robotizado

Hoy existen dispositivos para recuperar la visión, movilidad e incluso aquellos que se controlan con la mente; son las prótesis biónicas
La mente humana no descansa en busca de mejorar la calidad de vida. Esta obsesión ha llevado a la creación de dispositivos que hoy en día se consideran de uso común y son muy accesibles económicamente, pero que hasta hace algunos años eran algo impensable; si no lo eran para las posibilidades de la tecnología, lo eran para el bolsillo.

Las prótesis ortopédicas no han escapado a esta tendencia con la aplicación de la robótica. El aumento de la calidad de vida de una persona con este tipo de dispositivos es incalculable ya que han ido adquiriendo diversas cualidades que las hacen más "inteligentes" y precisan cada vez menos del estímulo consciente del usuario.

Cómo atar cordones con un brazo biónico


El técnico en ortesis y prótesis Fernando García, uno de los encargados de la empresa de equipos ortopédicos Bergantiños, dijo a Cromo que este tipo de dispositivos no solo ya se importan en Uruguay, sino que son ensamblados en el país. No obstante, todavía no se ha colocado ninguna pieza debido a su alto costo. Una prótesis robotizada de pierna completa puede llegar a costar unos US$ 80 mil, mientras que una convencional mecánica está en el entorno de los US$ 2 mil.

Cromo se comunicó con algunos de los departamentos de robótica de las facultades de Ingeniería nacionales, pero, según manifestaron los responsables de las cátedras, por el momento ninguna está trabajando en el desarrollo de tecnologías aplicadas a las prótesis ortopédicas robotizadas.

Cómo diferenciarlas

Para entender lo que es una prótesis robotizada o biónica, como también se le suele llamar, primero hay que entender el funcionamiento de las convencionales. Existen dos tipos: las de los miembros inferiores y las de los superiores. Dentro de cada uno de estos grupos hay tres subcategorías: las mecánicas, las electrónicas y las robotizadas.

Dentro de las prótesis mecánicas para miembros inferiores se pueden encontrar tres tipos: las "tradicionales", las que tienen mecanismos neumáticos en la rodilla y las que tienen mecanismos hidráulicos. Cada una de ellas brinda una distinta capacidad de marcha al paciente.

Por otro lado están las electrónicas. Estas poseen componentes que miden la velocidad con la que se mueve la persona, el tipo de terreno en el que circula, el largo del paso y otros datos para que la prótesis se vaya ajustando a cada tipo de marcha.

Pierna biónica

Un tercer tipo corresponde a las robotizadas. En estas trabajan los científicos hoy en día. Estas contienen un motor en la articulación que se flexiona y se estira, permitiendo que la prótesis se mueva por su cuenta de acuerdo con el patrón de movimiento de la persona. "Una persona con una prótesis convencional, al subir la escalera, primero apoya en el escalón su pierna sana y luego la prótesis, subiendo un escalón por vez; una persona con una prótesis robotizada sube la escalera normalmente", explicó García.

Este movimiento de la rodilla es posible gracias a dos sistemas: uno es mediante el implante de una plantilla en la pierna sana que emite señales de bluetooth a un receptor colocado en la prótesis que reconoce qué tipo de marcha está intentando realizar la persona. Otro tipo de prótesis funciona con unos dispositivos llamados acelerómetros e inclinómetros que miden la inclinación del músculo y la velocidad que se le quiere dar a la marcha.

MANO BIÓNICA

En cuanto a los miembros superiores también existen estas tres categorías y, en general, son más avanzadas del punto de vista tecnológico.

Las prótesis mecánicas funcionan mediante un movimiento del hombro del paciente que hace que el terminal de la prótesis (una mano o un gancho) se abra o se cierre, haciéndole posible agarrar o soltar objetos. Las prótesis electrónicas tienen sensores que se aplican a los músculos de la persona, y permiten lo mismo, pero las robotizadas van más allá. "Hoy ya tenemos manos con las cuales se pueden mover los cinco dedos y se puede rotar la muñeca", señaló el especialista.

No para cualquiera

Los avances tecnológicos en el "mundo" de las prótesis, como le llama García, son muchos y suceden a gran velocidad. La noticia se difunde rápidamente y llega hasta aquellos que más lo necesitan a través de los medios, principalmente de internet, y despierta ilusiones.

"Lo que a veces cuesta con estas nuevas tecnologías es decirle a la persona que para acceder a ella primero tiene que sí o sí pasar por otra tecnología anterior", dijo García.

"Yo siempre les pongo el ejemplo de los autos: si no sabe manejar, yo no le puedo dar un Ferrari de último modelo; primero le tengo que dar un buen auto (no tiene por qué ser una cachila), pero para manejar el Ferrari tiene primero que aprender a manejar". Además, existe la posibilidad de que el paciente no se adapte a este tipo de prótesis, por ejemplo, por el terreno en el que se mueve o por el peso del paciente.

Investigación sin pausa

Los científicos que se dedican a esta área ya se encuentran desarrollando dispositivos que requerirán cada vez menos del estímulo consciente del usuario, como lo son las prótesis implantadas en los terminales nerviosos. Si bien aún se encuentran en las primeras fases de desarrollo, no sería extraño que en pocos años se vuelvan un implante de uso común. Por este camino también va la osteointegración, una metodología mediante la cual la prótesis se conecta directamente al hueso.

Otro avance de la electrónica tiene que ver con aquellas personas que no fueron amputadas necesariamente, pero que sufren de alguna enfermedad que les genera dificultades para caminar. Para esto, según García, existe un dispositivo que estimula los músculos del pie para que la punta se levante cuando la persona va a dar un paso y vuelva a caer una vez que el talón está apoyado en el piso.

Impresora 3D


Y esto no es todo: la impresión en 3D, que hoy en día se encuentra en su momento de auge, también se puso al servicio de la fabricación de prótesis ortopédicas. Sin ir más lejos, el premio nacional y sudamericano de este año del desafío "24 horas de innovación" se lo llevó Dínamo, un proyecto ideado por jóvenes uruguayos que busca integrar la impresión 3D, el reciclaje de plástico y la fabricación de prótesis de bajo costo. "En unos años, las prótesis robóticas se van a usar al nivel que hoy usamos las mecánicas", opinó el protecista. Y agregó: "Si hoy una prótesis robótica sale cerca de US$ 80 mil, capaz que dentro de 10 años vale US$ 5 mil. Es de locos".

Nuevos esqueletos

La robótica también se ha encargado de ayudar a aquellas personas con dificultades de movilidad y a aquellos que requieren de una rehabilitación intensiva mediante la fabricación de exoesqueletos. Un ejemplo de esto es el modelo que comercializa en Estados Unidos la compañía Ekso GT. El dispositivo, que se acopla al cuerpo del usuario por sus piernas y su cintura, funciona en conjunto con unas muletas que tienen botones a la altura en la que la persona coloca la mano, con los que ingresa los comandos del movimiento que desea realizar. Además, unos sensores detectan hacia dónde vuelca el peso el usuario para dar el paso de la manera correcta. Este modelo específico solamente requiere una hora de carga y funciona hasta tres horas caminando sin parar.

Exoesqueletos

Los exoesqueletos, sin embargo, no siempre fueron pensados para ayudar a las personas que habían sufrido lesiones. En un principio, los inventores de estos sistemas habían pensado en un dispositivo que ayudara a los soldados estadounidenses a levantar cargas pesadas. En esta misma línea, hoy existen exoesqueletos especialmente fabricados para trabajadores industriales que normalmente hacen mucho esfuerzo en su jornada laboral.

García recordó un dicho que se repite mucho en el ámbito de quienes comparten su labor: "Hace 20 años atrás, para ser un protecista había que ser un artesano. Hoy ya tenés que saber de electrónica, tenés que saber de biomecánica. Dentro de 10 años, probablemente tengas que ser un ingeniero".

Para verte mejor

La tecnología biónica no se limita solamente a las prótesis ortopédicas. En 2012 ya se sabía de un microchip que, colocado detrás del ojo y conectado con electrodos, permitía que un paciente ciego comenzara a detectar la luz y el contorno de los objetos que lo rodeaban. Hoy ya se habla del ojo biónico. El primer paciente en probarlo fue un hombre británico de 80 años que sufría de pérdida de visión por la edad. La operación a la que se sometió fue un reemplazo de retina por una prótesis retinal llamada Argus II. Esta funciona procesando los datos enviados por pequeñas cámaras colocadas en los lentes del paciente que luego son enviados mediante señales inalámbricas a la prótesis retinal.

Ojo biónico


Con la mente

La empresa islandesa Össur anunció este año brazos y piernas ortopédicas que se controlan con el cerebro. Este envía señales inconscientes a un receptor en las prótesis que las convierte en impulsos mioeléctricos (a través de los músculos) que controlan la prótesis.

Prótesis que sienten

El año pasado, un danés al que le amputaron su mano hace nueve años obtuvo una prótesis que le restituyó el sentido del tacto. Con las prótesis convencionales, los usuarios deben tener mucho cuidado de no romper los objetos que sostienen, ya que no pueden sentir si están imponiéndole mucha presión.

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