Los dispositivos robóticos se utilizan cada vez más para ayudar a los pacientes con funciones motoras deterioradas. A través de un nuevo exoesqueleto adaptable, el proyecto Symbitron espera revolucionar la rehabilitación de los pacientes.

La lesión de la médula espinal (LME) puede provocar paraplejía, la pérdida de movimiento en la parte inferior del cuerpo. Los recientes esfuerzos de investigación para tratar las SCI y restaurar el movimiento parcial han dado como resultado el desarrollo de exoesqueletos auxiliares. Considerando que el reclutamiento activo del sistema neuromuscular en pacientes con LME podría promover la recuperación motora, Los exoesqueletos deben responder tanto al usuario como al medio ambiente.

El proyecto Symbitron, financiado con fondos europeos, fue una iniciativa de cuatro años cuyo objetivo era desarrollar un bioinspirado, exoesqueleto usable personalizado. "Nuestro principal objetivo era permitir que los pacientes con LME caminen sin ayuda adicional, complementando su función motora restante, ″ Explica el coordinador del proyecto, el profesor Herman van der Kooij.

Un diseño centrado en el paciente

El exoesqueleto Symbitron se basó en una solución totalmente personalizada que complementa las capacidades restantes únicas de cada paciente individual. El diseño era único, ya que reproducía la funcionalidad neuromuscular fisiológica al tiempo que integraba a la perfección la funcionalidad humana residual.

Los investigadores emplearon modelos dinámicos de los músculos de las extremidades inferiores para ayudar a la marcha de los sujetos con LME al recrear el comportamiento humano a través de la cinemática articular. medidas cinéticas, y activaciones musculares. Los modelos se basaron en datos clínicos medidos en sujetos sanos y pacientes con LME. El controlador del exoesqueleto generado requirió muy pocas entradas desde los ángulos articulares, postura, y detección de columpios para simular caminar a diferentes velocidades y terrenos. También demostró robustez frente a perturbaciones y perturbaciones ambientales.

Junto con una amplia optimización del diseño y el control, Se puso un énfasis considerable en la interacción simbiótica bidireccional hombre-máquina de los exoesqueletos portátiles. El exoesqueleto modular se puede modificar al tamaño y las capacidades de diferentes sujetos utilizando diferentes configuraciones, es decir, solo soporte para el tobillo, soporte tobillo-rodilla, o apoyo tobillo-rodilla-cadera. También es posible apoyar solo una o ambas piernas. Es más, la modularidad electrónica y mecánica es reconocida automáticamente por el software respectivo para adaptar el rendimiento a las necesidades específicas del usuario.

Impacto clínico

Para proporcionar una prueba clínica del concepto de seguridad y funcionalidad del sistema, el consorcio Symbitron desarrolló un entorno de formación y protocolos de formación para pacientes con LME y sus médicos. El proyecto empleó sujetos SCI incompletos que solo necesitaban apoyo en el tobillo o en el tobillo y la rodilla, y sujetos SCI completos que necesitaban apoyo total de ambas piernas.

"Las pruebas clínicas demostraron que el hardware y el software se pueden ajustar a las características específicas de estos sujetos, lo que demuestra la viabilidad de nuestro enfoque único, ″ Enfatiza el Prof. van der Kooij. En tono rimbombante, los controladores de inspiración biológica, en contraste con los enfoques convencionales, permitieron patrones de marcha variables en términos de velocidad y longitud de paso.

Los resultados fueron muy prometedores, con todos los sujetos con LME incompleta mejorando su velocidad al caminar y / o equilibrio durante el entrenamiento y dos sujetos con LME completa caminando nuevamente. En algunos casos, se observó un efecto de rehabilitación después del entrenamiento con los dispositivos Symbitron, incluso cuando los sujetos no usaron el dispositivo. El análisis psicométrico también validó la satisfacción del paciente y la motivación para seguir mejorando.

El profesor van der Kooij tiene la esperanza de que "aunque los resultados clínicos aún son preliminares, el entrenamiento con los dispositivos Symbitron parece mejorar la marcha de los sujetos a los que les queda algo de función restante. ″ Esto sugiere que el apoyo ofrecido por el enfoque Symbitron podría extenderse más allá de los sujetos con LME, como para la rehabilitación de supervivientes de accidentes cerebrovasculares.