Nueva prótesis logra que personas amputadas caminen con más naturalidad y velocidad

Siete pacientes, a quienes les habían amputado su pierna por debajo de la rodilla, lograron caminar más rápido, evitar obstáculos y subir escaleras con mucha más naturalidad que personas con amputación tradicional, gracias a una novedosa prótesis que se controla totalmente por el sistema nervioso.

La nueva intervención quirúrgica e interfaz neuroprotésica (implantación de un chip en el cerebro), fue desarrollada por investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) y el Brigham and Women’s Hospital. En concreto, logró aumentar en un 41 % la velocidad de los siete pacientes frente a otros con otras intervenciones.

Según explican los investigadores detrás de este importante avance, “la amputación quirúrgica reconecta los músculos del muñón, lo que permite a los pacientes recibir información ‘propioceptiva’ sobre la posición de la prótesis en el espacio”. La propioceptiva, vale la pena recordar, es el sentido de la posición de nuestro cuerpo, así como el control que ejercemos sobre nuestros músculos.

Hugh Herr, codirector del Centro K. Lisa Yang de Biónica del MIT y miembro asociado del Instituto McGovern de Investigación Cerebral del MIT, señaló que “este es el primer estudio protésico de la historia que muestra una prótesis de pierna bajo modulación neural completa, donde surge una marcha biomimética. Nadie ha sido capaz de mostrar este nivel de control cerebral que produce una marcha natural, en la que el sistema nervioso humano controla el movimiento, no un algoritmo de control robótico”.

Herr también es el autor principal del artículo publicado hace unos días en la revista académica Nature Medicine en donde los investigadores resumen los hallazgos de su trabajo.

Para entender el avance logrado por este equipo, es importante entender que la mayoría de los movimientos de nuestras extremidades están controlados por pares de músculos que se estiran y contraen por turnos. En una amputación tradicional por debajo de la rodilla, estas interacciones se interrumpen. Esto puede dificultar el control de una prótesis, pues no pueden percibir donde se encuentra su extremidad en el espacio. Pierden la capacidad de propioceptiva.

Por eso, explican los investigadores, el primer paso para lograr el reciente avance, fue el desarrollo de una cirugía que se conoce como interfaz mioneural agonista-antagonista (AMI). En vez de cortar las interacciones musculares, los doctores conectan los dos extremos de los músculos para que sigan comunicándose entre sí dentro del muñón.

Con este procedimiento, continúa Herr, buscan, “en la mayor medida posible, conectar agonistas nativos con antagonistas nativos de una manera fisiológica para que, después de la amputación, una persona pueda mover su miembro fantasma completo con niveles fisiológicos de propiocepción y rango de movimiento”.

Tras la cirugía AMI, los científicos encontraron que se restableció la capacidad de las personas para controlar de forma continua y directa toda la marcha. Con las nuevas prótesis, los doctores pusieron a prueba a sus pacientes: los hicieron caminar a nivel del suelo por un sendero de 10 metros, subir una pendiente, bajar una rampa, subir y bajar escaleras, así como caminar sobre una superficie plana sorteando obstáculos.

Como resultado, los pacientes con la nueva prótesis lograron caminar más rápido que personas con otro tipo de muñones, casi al mismo ritmo que personas sin amputaciones. También mostraron movimientos más naturales, como apuntar con los dedos de la prótesis hacia arriba al subir escaleras.

Matthew Carty, cirujano del Brigham and Women’s Hospital y profesor asociado de la Facultad de Medicina de Harvard, quien también participó en el estudio, agregó que “este trabajo representa un paso más en nuestra demostración de lo que es posible en términos de restablecimiento de la función en pacientes que sufren lesiones graves en las extremidades”.

Hasta el momento, dicen los investigadores, cerca de 60 personas en todo el mundo han recibido este tipo de cirugía, que también puede utilizarse en amputaciones de brazo.

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Siete pacientes, a quienes les habían amputado su pierna por debajo de la rodilla, lograron caminar más rápido, evitar obstáculos y subir escaleras con mucha más naturalidad que personas con amputación tradicional, gracias a una novedosa prótesis que se controla totalmente por el sistema nervioso.

La nueva intervención quirúrgica e interfaz neuroprotésica (implantación de un chip en el cerebro), fue desarrollada por investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) y el Brigham and Women’s Hospital. En concreto, logró aumentar en un 41 % la velocidad de los siete pacientes frente a otros con otras intervenciones.

Según explican los investigadores detrás de este importante avance, “la amputación quirúrgica reconecta los músculos del muñón, lo que permite a los pacientes recibir información ‘propioceptiva’ sobre la posición de la prótesis en el espacio”. La propioceptiva, vale la pena recordar, es el sentido de la posición de nuestro cuerpo, así como el control que ejercemos sobre nuestros músculos.

Hugh Herr, codirector del Centro K. Lisa Yang de Biónica del MIT y miembro asociado del Instituto McGovern de Investigación Cerebral del MIT, señaló que “este es el primer estudio protésico de la historia que muestra una prótesis de pierna bajo modulación neural completa, donde surge una marcha biomimética. Nadie ha sido capaz de mostrar este nivel de control cerebral que produce una marcha natural, en la que el sistema nervioso humano controla el movimiento, no un algoritmo de control robótico”.

Herr también es el autor principal del artículo publicado hace unos días en la revista académica Nature Medicine en donde los investigadores resumen los hallazgos de su trabajo.

Para entender el avance logrado por este equipo, es importante entender que la mayoría de los movimientos de nuestras extremidades están controlados por pares de músculos que se estiran y contraen por turnos. En una amputación tradicional por debajo de la rodilla, estas interacciones se interrumpen. Esto puede dificultar el control de una prótesis, pues no pueden percibir donde se encuentra su extremidad en el espacio. Pierden la capacidad de propioceptiva.

Por eso, explican los investigadores, el primer paso para lograr el reciente avance, fue el desarrollo de una cirugía que se conoce como interfaz mioneural agonista-antagonista (AMI). En vez de cortar las interacciones musculares, los doctores conectan los dos extremos de los músculos para que sigan comunicándose entre sí dentro del muñón.

Con este procedimiento, continúa Herr, buscan, “en la mayor medida posible, conectar agonistas nativos con antagonistas nativos de una manera fisiológica para que, después de la amputación, una persona pueda mover su miembro fantasma completo con niveles fisiológicos de propiocepción y rango de movimiento”.

Tras la cirugía AMI, los científicos encontraron que se restableció la capacidad de las personas para controlar de forma continua y directa toda la marcha. Con las nuevas prótesis, los doctores pusieron a prueba a sus pacientes: los hicieron caminar a nivel del suelo por un sendero de 10 metros, subir una pendiente, bajar una rampa, subir y bajar escaleras, así como caminar sobre una superficie plana sorteando obstáculos.

Como resultado, los pacientes con la nueva prótesis lograron caminar más rápido que personas con otro tipo de muñones, casi al mismo ritmo que personas sin amputaciones. También mostraron movimientos más naturales, como apuntar con los dedos de la prótesis hacia arriba al subir escaleras.

Matthew Carty, cirujano del Brigham and Women’s Hospital y profesor asociado de la Facultad de Medicina de Harvard, quien también participó en el estudio, agregó que “este trabajo representa un paso más en nuestra demostración de lo que es posible en términos de restablecimiento de la función en pacientes que sufren lesiones graves en las extremidades”.

Hasta el momento, dicen los investigadores, cerca de 60 personas en todo el mundo han recibido este tipo de cirugía, que también puede utilizarse en amputaciones de brazo.

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