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Universidad Nacional de San Juan - Facultad de Ingeniería

05 de Junio de 2017 | 4 ′ 22 ′′

Investigadores sanjuaninos diseñan un dispositivo robótico para rehabilitar la marcha humana

En Argentina se estima que cada 10.000 recién nacidos, un niño nace con Mielomeningocele (MMC), siendo San Juan la tercera provincia en prevalencia a nivel país. Un grupo de científicos diseñó una órtesis activa o exoesqueleto que se acopla a la pierna y permite recuperar la marcha humana.

Investigadores sanjuaninos diseñan un dispositivo robótico para rehabilitar la marcha humana

Desde el año 2005, un equipo de trabajo, dirigido por Silvia Rodrigo, doctora en Ingeniería, e integrado por Dora Christian como codirectora, Carina Herrera, Claudia Lescano y Carlos Riveros, miembros del Gabinete de Tecnología Médica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de San Juan (UNSJ), estudia la problemática de la locomoción o marcha humana en pacientes con neuropatologías, tales como el Parkinson, accidente cerebro-vascular y lesión de la médula espinal, con vistas a su rehabilitación a través de dispositivos ortoprotésicos.

Dada la complejidad y amplitud de la temática, la investigación se centró, en los últimos años, en la rehabilitación de marcha de pacientes con Mielomeningocele, a partir de una solución tecnológica de características biomecatrónicas, tal como es una órtesis activa o robótica. Se entiende por órtesis activa o robótica (también denominado exoesqueleto) de rehabilitación de marcha a un dispositivo, conformado por una estructura que se acopla en paralelo con la extremidad inferior para asistir activamente durante el entrenamiento de marcha el movimiento articular deficiente por efecto de la parálisis o paresis muscular que ocasiona la lesión neurológica.

Tal asistencia activa se logra mediante actuadores articulares, acoplados a la estructura y controlados de acuerdo a un protocolo que propicie la recuperación funcional de la musculatura afectada, para lo cual el paciente entrena su marcha en una cinta caminadora, combinada con un sistema de soporte parcial del peso corporal.

El Mielomeningocele (MMC) es un desorden congénito que afecta a las funciones sensoriales y motoras del sistema nervioso del cuerpo humano y determina, entre otros trastornos, parálisis muscular parcial (paresis) o total, proporcionalmente, al nivel de lesión medular de MMC. En Argentina se estima una incidencia anual de 1.3 casos de MMC por cada 10.000 recién nacidos, siendo San Juan la tercera provincia en prevalencia a nivel país (RENAC-Ar, 2014).

En particular, una lesión lumbosacra incompleta de MMC ocasiona una paresis del grupo muscular de los flexores plantares del tobillo (ubicados en la parte posterior de la pierna), que generan por sí solos más potencia que la musculatura de cadera y rodilla juntas para el adecuado desarrollo de la marcha. Tal condición coloca a estos pacientes MMC en una fase de transición entre lograr o no la autoambulación, lo cual muestra la importancia de intentar restablecer su marcha.

Para la construcción de este tipo de dispositivos robóticos, el equipo implementó una plataforma de estudio, análisis y experimentación para diseñar y desarrollar un prototipo de órtesis activa de tobillo-pie (en inglés, Active Ankle-Foot Orthosis, AAFO). En particular, se estudió un caso de una paciente con lesión lumbosacra incompleta de Mielomeningocele (mayor de edad, residente en la provincia de San Juan), a partir de cuyos patrones de ambulación (registrados en el Laboratorio de Marcha de FLENI, Buenos Aires) se desarrolló esta investigación.

La plataforma implementada comprende el diseño, desarrollo, modelación y validación del sistema de actuación y de la estructura del prototipo de AAFO, permitiendo, además, evaluar experimentalmente el desempeño del prototipo, bajo un esquema de control adecuado para la primera fase del protocolo de rehabilitación de marcha en pacientes con esta neuropatología. Asimismo, a partir de los patrones de marcha de la paciente, se obtuvieron descriptores característicos de su modo de ambulación, que se prevé emplear para elaborar estrategias de control específicas, con el fin de propiciar la recuperación funcional de marcha en estos pacientes.

Esta propuesta demuestra un fuerte impacto, tanto desde el punto de vista del avance tecnológico posibilitando la inclusión social de personas con discapacidad, así como la consolidación de un equipo de trabajo interdisciplinario, pionero en Argentina en esta área del conocimiento de la Bioingeniería.

Susana Roldán
Fabián Rojas
Fernanda Borcosque
Universidad Nacional de San Juan

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