El tobillo biónico que ha aprendido a bailar

Hace un año, Hugh Herr, director del departamento de Biomecánica del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts, en Boston, EEUU), estaba recorriendo un tramo del camino de Santiago cuando explotaron dos bombas en el popular maratón de Boston, que se celebró de nuevo el sábado. “No daba ningún crédito a las primeras informaciones que me llegaron”, reconoce, pero al confirmarse la noticia pensó que “tenía que ayudar de alguna manera”.

Días más tarde, ya en tierra estadounidense, pudo visitar a la bailarina profesional Adrianne Haslet-Davis que se recuperaba en el hospital tras perder la pierna izquierda por debajo de la rodilla en una de las explosiones. De esa visita surgió un “vínculo personal”, explica Herr, que tiene amputadas ambas piernas por debajo de la rodilla tras un accidente de montaña cuando era joven. El reto era “devolverla a la pista de baile”. Casi un año después, la bailarina ha vuelto a danzar en público.

Tras el éxito, el aluvión de peticiones de la prensa, y a dos días de celebrarse una nueva edición de la Maratón de Boston que quiere olvidar que sucedió el año pasado, el departamento de Biomecánica del MIT ha abierto sus puertas para dar a conocer el proceso de creación de esta prótesis biónica y, además, trazar los próximos pasos de esta tecnología.

En el laboratorio del MIT, el profesor Hugh Herr entra en escena con los pantalones arremangados por las rodillas. Luce sus dos prótesis biónicas que le acompañan en su rutina diaria “con una autonomía de 300 pasos”, añade. Camina sobre una tarima en la que está instalada una cinta de correr vigilada por más de una docena de cámaras que sirven para estudiar el movimiento de sujetos que caminan, corren o, en este caso, bailan. Con 17 años, perdió las dos extremidades a raíz de un accidente de escalada en New Hampshire. Esta es una de sus pasiones y la sigue practicando gracias a dos prótesis especiales que se ha fabricado para esta práctica. Pone su testimonio como ejemplo: “Gracias a la tecnología, no me siento un discapacitado”.

En los próximos años las máquinas cambiarán por completo nuestras capacidades físicas”, dijo Herr

Con el objetivo de desarrollar un tobillo biónico apto para el baile, según relata Herr, los estudios partieron de la observación de una bailarina profesional a la que le aplicaron 60 marcadores en el cuerpo. Las cámaras traquearon sus movimientos y, posteriormente, los científicos desarrollaron un modelo matemático para cada uno de ellos. Los datos se volcaron a la prótesis y ésta fue capaz de reproducir los movimientos de la pierna en base a unos sensores que detectan la actividad muscular del portador.

Tras 200 días de trabajo “y con miles de imprevistos”, reconoce Elliot Rouse, uno de los miembros del equipo de Herr, los investigadores consiguieron crear el tobillo biónico. La pieza está compuesta de titanio, aluminio, carbono y silicona. Posee un mecanismo en la articulación que hace que ofrezca resistencia a la hora de entrar en contacto con el suelo y, además, proporciona propulsión cuando la prótesis hace el gesto de levantarse. Funciona con baterías recargables y tiene autonomía para 300 pasos.

Tras esta senda, el profesor avanza que están trabajando en nuevas prótesis “para otras partes del cuerpo” u otras con más aplicaciones: desde ir en snowboard hasta correr, aunque en este último caso “la tarea es más a largo plazo”.

El profesor va más allá y afirma: “Por muchos avances que se hagan para practicar una u otra disciplina deportiva, las prótesis del futuro tienen que ser capaces de sentir el cuerpo. En la actualidad, estas prótesis biónicas poseen tres sensores que captan los movimientos musculares. Tendríamos que ser capaces de añadir centenares de ellos para leer la información de músculos nervios y tendones”, manifesta.

Herr cita el caso de unas prótesis que están desarrollando en el departamento y que “reducen la energía que se emplea al caminar”. “En los próximos años las máquinas cambiarán por completo nuestras capacidades físicas”, sentencia.

El profesor trabaja en el desarrollo de las prótesis que calza la deportista paralímpica americana Amy Purdy, que sufre la amputación de dos piernas por debajo de la rodilla, y asegura que le encantaría “trabajar en un snowboard para ella”. Asimismo, su equipo trabaja para mejorar las prótesis ya existentes y adaptarlas a carreras de largas distancias. El profesor ha reconocido que “no existe dispositivo biónico que, por ahora, puede soportar la exigencia de una maratón. Ese es un proyecto más a largo plazo”, asegura.

El profesor ha aceptado las limitaciones de las prótesis que a día de hoy no son capaces de abarcar “la complejidad del cuerpo humano”, que posee propiedades imposibles en el terreno tecnológico, “como la capacidad de regenerarse”. En cuanto a sus fuentes de inspiración, Herr dice que, dada su condición de amputado, le resulta “mucho más fácil entender el sufrimiento humano” y “motivarse” ante nuevos retos.

900 prótesis biónicas

En 2011, la revista Time calificó a Herr de “líder de la era biónica” por sus avances en el nuevo campo de la biomecánica. Pasearse por su laboratorio es como estar en un taller de piezas ortopédicas en el que se evidencia la evolución de las prótesis a lo largo de la historia reciente. Por ejemplo, lo que era una prótesis de rodilla de hace cinco años atrás parece una vulgar pieza de hierro, o un tóner de impresora. Los científicos que colaboran con Herr aceptan bromas, pero dejan claro que era una pieza única en su momento.

Desde 2010, el departamento de Biomecánica del MIT, junto con el apoyo de la Administración estadounidense y capital privado, ha creado 900 prótesis biónica, -400 de ellas para soldados americanos heridos en la guerra, desarrolladas para caminar. Precisamente, el tobillo biónico parte de uno de estos dispositivos tradicionales al que se le ha hecho una personalización para cumplir sus funciones en la pista de baile.

Las prótesis biónicas se comercializan a través de la empresa BIOM, una spin off del Media Lab del MIT. Esta compañía, mediante capital público y privado, trabaja para mejorar sus dispositivos y exportarlos alrededor del mundo. En la actualidad, estas prótesis se han comercializado en EU, Reino Unido, Sudáfrica y Canadá, según reconoce Herr.



Vía Materia.