Un exoesqueleto robótico para ayudar a lesionados medulares

Investigadores de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) han desarrollado un exoesqueleto que permite que personas que no pueden caminar debido a una lesión medular recuperen parte de su movilidad y se desplacen autónomamente.

El dispositivo, destinado a pacientes que aún mantienen un cierto control de la cadera, lo que supone el 30% de los lesionados medulares, reconoce las intenciones del usuario y le ayuda a dar el paso con cadencia gracias a diversos sensores de posición y un  motor situado a la altura de la rodilla.

El aparato estaría indicado para pacientes que aún mantienen movilidad en la cadera

ABLE (Assistive Biorobotic Low-cost Exoskeleton) es uno de los 23 proyectos de investigación seleccionados para recibir financiación y asesoramiento de la tercera convocatoria del programa CaixaImpulse, puesto en marcha por la Obra Social La Caixa y Caixa Capital Risc.

El proyecto ya se encuentra en una fase avanzada de diseño, pero necesita las pruebas y controles definitivos para que se pueda convertir en un producto comercial.

Cada año en todo el mundo, entre 250.000 y 500.000 personas sufren una lesión medular (LM). "Estas lesiones comportan complicaciones secundarias, como diabetes u osteoporosis, implican elevados costes económicos y complican la inclusión social y ocupacional de los pacientes", relatan los investigadores.

El proyecto inició su singladura en el año 2010 y tomó cuerpo tras conseguir tres proyectos consecutivos del plan español de I+D, en colaboración con las universidades de La Coruña y Extremadura. El equipo de Ingeniería Biomecánica (BioMec) de la UPC se encarga especialmente de la parte "más constructiva", explica Josep Maria Font, coordinador del proyecto. Ya está registrada la patente a nivel español. 

Actualmente, grandes y caros

Las personas con LM podrían caminar de manera autónoma si tuvieran un exoesqueleto robótico para rehabilitar los movimientos de las piernas anuladas por la lesión. «No obstante, la mayoría de los exoesqueletos que están actualmente en el mercado son caros, pesados, difíciles de operar y no están adaptados al paciente. Por eso, solo se encuentran en hospitales y grandes centros de rehabilitación», prosiguen los autores del prototipo. 

ABLE no es como otros exoesqueletos que se activan solos -se mueven autónomamente y el usuario se deja llevar como si se encontrará dentro de un robot–, sino que «los mecanismos esenciales» solo se emplean para "facilitar la recuperación funcional de la marcha", dice Font. "Tiene que ser intuitivo", insiste.

Los sensores detectan la posición de las piernas y ayudan al paciente a dar el paso. Un motor con batería aporta la potencia necesaria

Consiste en tres componentes modulares. En primer lugar, un motor a la altura de la rodilla que hace las veces de músculo artificial. Luego, la clave, dos sensores en las piernas que detectan cuándo el usuario quiere iniciar el paso. Esto se logra mediante el cálculo de la orientación y el ángulo (de la misma manera que funcionan los lectores de los teléfonos móviles para la visualización de fotos verticales u horizontales). "Detecta que hay una pierna adelantada y que el paciente quiere elevar la pierna", resume Font. Finalmente, el aparato lleva una mochila que contiene la electrónica y la batería (y que en un futuro podría miniaturizarse y llevarse en el cinturón).

El aparato está destinado a lesionados medulares incompletos, que preservan movilidad en la cadera, entre las vértebras torácica 10 (t10) y lumbar 1(l1). "No tienen fuerza en los cuadríceps ni en los isquios, pero sí en la cadera, lo que les permite lanzar el paso. Ahora, en cambio, van en silla de ruedas durante su vida cotidiana", comenta Font. "El impacto final será una mejora de su calidad de vida y una reducción significativa de los costes individuales y del sistema sanitario", dicen los investigadores de la UPC.

Pruebas hospitalarias

"Lo hemos probado con una paciente del Complejo Hospitalario Universitario de La Coruña y hemos tenido buenos resultados, lo que nos permite estar muy satisfechos", dice Font. Próximamente, gracias a la financiación del CaixaImpulse, el equipo quiere ampliar las pruebas a cinco usuarios del Instituto Guttman de Barcelona con diferentes tipos de lesión. Para la comercialización también se necesita una aprobación clínica, pero menos severa que un medicamento, por ejemplo, al tratarse de un dispositivo médico no invasivo.

Las iniciativas seleccionadas por CaixaImpulse recibirán una ayuda de hasta 70.000 euros destinada a la ejecución de los planes de valorización y comercialización del activo, así como acceso a un programa de formación y asesoramiento.

El precio final del dispositivo «dependerá del modelo de transferencia», dicen los autores, pero podría costar entre 10.000 y 15.000 euros.