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Un exoesqueleto desarrollado en el CSIC busca que los pacientes aprendan a caminar y mantengan la movilidad para evitar la aparición de complicaciones provocadas por la pérdida de la marcha.
El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha presentado el primer exoesqueleto del mundo dirigido a niños con atrofia muscular espinal. El dispositivo, de 12 kilos de peso y fabricado con aluminio y titanio, está diseñado para ayudar al paciente a caminar, en algunos casos por primera vez.
La idea es que también se utilice en hospitales como terapia de entrenamiento muscular para evitar los efectos colaterales asociados a la pérdida de movilidad propia de esta enfermedad. La tecnología, que ya ha sido patentada y licenciada conjuntamente por el CSIC y su empresa de base tecnológica Marsi Bionics, se encuentra en fase preclínica.
La estructura consiste en unos largos soportes, llamados ortesis, que se ajustan y adaptan a las piernas y tronco del niño. En las articulaciones una serie de motores imitan el funcionamiento del músculo humano y aportan al niño la fuerza que le falta para mantenerse en pie y caminar. El sistema lo completan una serie de sensores, un controlador de movimiento y una batería con cinco horas de autonomía.
«La principal dificultad para desarrollar este tipo de exoesqueletos pediátricos consiste en que los síntomas de las enfermedades neuromusculares, como la atrofia muscular espinal, varían con el tiempo tanto en las articulaciones como en el conjunto del cuerpo. Por eso es necesario un exoesqueleto capaz de adaptarse a estas variaciones de forma autónoma. Nuestro modelo incluye articulaciones inteligentes que modifican la rigidez de forma automática y se adaptan a la sintomatología de cada niño en cada momento», explica la investigadora del CSIC Elena García, del Centro de Automática y Robótica, centro mixto del CSIC y la Universidad Politécnica de Madrid.
El equipo de García ya marcó un hito al desarrollar el primer exoesqueleto pediátrico, destinado a niños con paraplejia. La iniciativa recibió numerosos premios, pero la científica recalca que «no había hecho más que empezar». El gran reto es diseñar exoesqueletos que se adapten al mayor número posible de pacientes. «Cada enfermedad tiene una sintomatología y características distintas. Es necesaria una inyección en I+D para cada una».
Aportar músculo
Lo realmente novedoso de este segundo prototipo no es que esté destinado a la población pediátrica, sino específicamente a enfermedades neuromusculares. La hipotonía es lo que predomina, por lo que lo que «se trata de aportar ese músculo que falta».
La tarea no es sencilla, ya que, dentro de una misma enfermedad, el grado de afectación de cada niño es distinto y también hay que tener en cuenta las condiciones concretas, lo que obliga a «sintonizar continuamente, tratar de imitar el comportamiento normal del músculo», aclara la investigadora, que añade «que no es sólo el músculo, sino todas las estructuras que lo acompañan».
Con ese fin, se ha diseñado «un sistema inteligente de cambio de la rigidez estructural porque, por ejemplo, no es lo mismo caminar en arena que en un terreno rígido». El exoesqueleto puede adaptarse «gracias a esos músculos artificiales que son capaces de modificar automáticamente la rigidez que presenta la articulación».
En el futuro, la disponibilidad de dos tipos de exoesqueletos podría cubrir las necesidades de los pacientes de un amplio abanico de enfermedades. Uno de ellos serviría para las enfermedades que se caracterizan por la hipotonía y el otro modelo se destinaría a las que son «más espásticas, más complejas y con deformidades que hay que tener en cuenta», apunta la científica.
Ensayos clínicos
El prototipo se va a probar en dos ensayos clínicos, en el primero de los cuales, que se desarrollará en el Hospital San Juan de Dios, de Barcelona, se va a evaluar su usabilidad. Participarán ocho niños de entre tres y nueve años.
A continuación, un equipo del Hospital Ramón y Cajal, de Madrid, encabezado por el neurólogo infantil Gustavo Lorenzo evaluará el impacto psicológico en la vida diaria del niño. Cuatro niños con atrofia muscular espinal probarán el exoesqueleto y, finalmente, será uno (porque sólo hay un dispositivo) el que lo usará durante un año en su domicilio.
El exoesqueleto está dirigido a niños de entre tres y 14 años. La existencia de cinco motores en cada pierna, cuya colocación implica una longitud mínima, y la dificultad para controlar el comportamiento y la colaboración de los niños más pequeños ha llevado a los investigadores a tener que poner un límite de edad mínima.
Financiación
Uno de los principales escollos a los que se enfrenta este proyecto es la financiación. Por un lado, el coste para las familias, y por otro, el de la fabricación industrial. Respecto al primer punto, García comenta que lo que se pretende es instaurar un esquema de alquiler, que sería de unos 800 euros mensuales. «Se trata de conseguir cobertura para ayudar a las familias», aclara, y añade que el precio de compra sería de unos 50.000 euros.
En cuanto a la fabricación en serie, la investigadora ha señalado que el año pasado se puso en marcha una campaña de crowdfunding que «sigue abierta porque no hemos conseguido suficientes fondos». En este sentido, resalta que no han conseguido otro tipo de financiación porque «el capital riesgo busca otro tipo de proyectos, con un retorno económico inmediato».
junio 15/2016 (Diario Médico)
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