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Salud: Rodilla biónica del MIT revoluciona la rehabilitación con conexión directa a huesos y músculos

11/07/2025 | 85 visitas

Un innovador dispositivo del MIT promete transformar la vida de personas con amputaciones sobre la rodilla, al integrarse directamente con el cuerpo y ofrecer una movilidad más natural y una sensación de pertenencia sin precedentes. -/- Por PGDJ.

Un avance tecnológico desarrollado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) está cambiando radicalmente la rehabilitación de personas con amputaciones por encima de la rodilla. Un equipo de investigación ha creado una rodilla biónica que, al conectarse de manera directa con músculos y huesos, permite a los usuarios caminar de forma más natural y experimentar la prótesis como una extensión genuina de su propio cuerpo.

Un estudio clínico publicado en la revista Science reveló resultados prometedores, mostrando mejoras significativas en la movilidad y la percepción de pertenencia corporal. Este logro abre nuevas avenidas para la rehabilitación y la calidad de vida de los pacientes, superando las limitaciones de los dispositivos protésicos convencionales mediante una profunda integración con la fisiología humana. Los participantes del estudio reportaron una mayor facilidad al moverse y sentir la extremidad artificial como parte integral de sí mismos, un objetivo largamente buscado en el campo de la biónica.

Integración avanzada y funcionamiento clave

La innovación de esta rodilla biónica reside en su conexión directa al hueso y al tejido muscular residual, a diferencia de las prótesis tradicionales que requieren un encaje externo. Este sistema, denominado prótesis mecanoneural osteointegrada (PMO), incorpora una varilla de titanio implantada en el fémur, proporcionando una base estable para la prótesis y evitando desplazamientos a largo plazo.

El implante cuenta con dieciséis cables que captan señales eléctricas de los músculos, facilitando una comunicación bidireccional entre el sistema nervioso y el dispositivo robótico. Esto permite que el cerebro envíe órdenes para el movimiento de la pierna y reciba retroalimentación sobre sensaciones como la presión o la posición.

El procedimiento quirúrgico que hace posible esta integración se conoce como interfaz mioneuronal agonista-antagonista (AMI). Durante la cirugía, los músculos que normalmente se cortan en una amputación se reconectan en pares opuestos, manteniendo su función natural y transmitiendo señales sensoriales, lo que ayuda al usuario a percibir el movimiento y la posición de la prótesis de forma más natural.

El sistema e-OPRA complementa esta técnica mediante la varilla de titanio que enlaza la cirugía AMI con la transmisión precisa de señales musculares a un controlador robótico. Este controlador calcula el torque necesario en tiempo real para ajustar el dispositivo según el movimiento requerido por el usuario.

Tony Shu, autor principal del estudio y doctor por el MIT, explicó: “Todas las partes trabajan juntas para facilitar la entrada y salida de información del cuerpo y una mejor interacción mecánica con el dispositivo. Estamos cargando directamente el esqueleto, que es la parte del cuerpo que se supone que debe cargarse, en lugar de usar encajes, lo cual es incómodo y puede provocar frecuentes infecciones cutáneas”.

Estudio clínico y resultados prometedores

El estudio, liderado por Hugh Herr, profesor y codirector del Centro K. Lisa Yang de Biónica del MIT, involucró a diecisiete participantes divididos en tres grupos: dos recibieron el sistema combinado AMI y e-OPRA (PMO), ocho solo la cirugía AMI, y siete utilizaron prótesis tradicionales. Todos probaron una prótesis de rodilla motorizada experimental del MIT.

Las evaluaciones incluyeron la capacidad para flexionar la rodilla en ángulos específicos, subir escaleras y superar obstáculos. Los usuarios del sistema PMO mostraron el mejor desempeño, superando a los otros grupos. Estos datos, según el MIT, demuestran que la integración directa con hueso y tejido no solo mejora el control mecánico, sino que optimiza la retroalimentación sensorial, permitiendo movimientos más precisos y naturales.

La cirugía AMI ya es una práctica rutinaria en pacientes con amputaciones por debajo de la rodilla en el Hospital Brigham and Women’s y, según Herr, pronto podría convertirse en un estándar para las amputaciones superiores. Aunque el sistema PMO aún necesita ensayos clínicos más extensos antes de la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), el MIT estima que la tecnología podría estar disponible en aproximadamente cinco años.

Herr destacó: “Una prótesis integrada en el tejido —anclada al hueso y controlada directamente por el sistema nervioso— no es simplemente un dispositivo inerte, sino un sistema integrado en la fisiología humana, permitiendo un mayor nivel de personificación protésica”. Este enfoque transforma la prótesis de una simple herramienta a una parte del propio ser.

Michael Goldfarb, profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Vanderbilt, elogió el logro, afirmando que "este artículo representa la materialización de una visión que la comunidad científica ha tenido durante mucho tiempo: la implementación y demostración de una pierna robótica totalmente integrada fisiológicamente y controlada voluntariamente".

El estudio también evaluó la sensación de encarnación, con participantes respondiendo sobre la autonomía, percepción y representación corporal de la prótesis. Los dos usuarios con el sistema PMO experimentaron notables mejoras en la sensación de agencia y pertenencia, lo que Herr considera crucial: “Por muy sofisticados que sean los sistemas de IA de una prótesis robótica, el usuario la percibirá como una herramienta externa. Pero con esta integración tisular, cuanto más integrada esté, más probable será que considere que la prótesis forma parte de su cuerpo”.