Un dispositivo robótico suave y portátil mejora la marcha de personas con enfermedad de Parkinson

(EUROPA PRESS

Un grupo de investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson (SEAS) de la Universidad de Harvard y de la Facultad de Ciencias de la Salud y Rehabilitación Sargent de la Universidad de Boston (Estados Unidos) ha utilizado un robot blando que se puede llevar puesto para ayudar a una persona con Parkinson a caminar sin quedarse congelada , es decir, perder repentimanete la capacidad de mover los pies.

La prenda robótica, que se lleva alrededor de las caderas y los muslos, da un suave empujón a las caderas cuando la pierna se balancea, ayudando al paciente a lograr una zancada más larga.

La congelación es uno de los síntomas más comunes y debilitantes de la enfermedad de Parkinson. Consiste en perder repentinamente la capacidad de mover los pies, a menudo a medio paso, lo que da lugar a una serie de pasos entrecortados que se van acortando hasta que la persona se detiene por completo. Estos episodios son uno de los factores que más contribuyen a las caídas entre los enfermos de Parkinson.

Hoy en día, el congelamiento se trata con una serie de terapias farmacológicas, quirúrgicas o conductuales, ninguna de las cuales es especialmente eficaz. Ahora, los investigadores han logrado un dispositivo que elimina por completo la congelación de los participantes al caminar en interiores, permitiéndoles caminar más rápido y más lejos de lo que podrían hacerlo sin la ayuda de la prenda.

«Descubrimos que solo una pequeña cantidad de asistencia mecánica de nuestra prenda robótica blanda producía efectos instantáneos y mejoraba consistentemente el caminar a través de una gama de condiciones para el individuo en nuestro estudio», señala el Catedrático Paul A. Maeder de Ingeniería y Ciencias Aplicadas en SEAS y coautor del estudio, Conor Walsh.

La investigación, publicada en Nature Medicine , demuestra el potencial de la robótica blanda para «tratar este frustrante y potencialmente peligroso síntoma de la enfermedad de Parkinson y podría permitir a las personas que viven con la enfermedad recuperar no solo su movilidad, sino también su independencia».

Durante más de una década, el Laboratorio de Biodiseño de Walsh en SEAS ha estado desarrollando tecnologías robóticas de asistencia y rehabilitación para mejorar la movilidad de las personas que han sufrido un ictus y las que viven con esclerosis lateral amiotrófica (ELA) u otras enfermedades que afectan a la movilidad. Parte de esa tecnología, en concreto un exotraje para el reentrenamiento de la marcha tras un ictus, recibió el apoyo del Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada, y fue autorizada y comercializada por ReWalk Robotics.

En 2022, SEAS y el Sargent College recibieron una subvención de la Massachusetts Technology Collaborative para apoyar el desarrollo y la traducción de la próxima generación de robótica y tecnologías vestibles. La investigación se centra en el Move Lab, cuya misión es apoyar los avances en la mejora del rendimiento humano con el espacio de colaboración, la financiación, la infraestructura de I+D y la experiencia necesarias para convertir una investigación prometedora en tecnologías maduras que puedan traducirse mediante la colaboración con socios industriales.

«Aprovechar los robots blandos vestibles para prevenir la congelación de la marcha en pacientes con Parkinson requirió una colaboración entre ingenieros, científicos de rehabilitación, fisioterapeutas, biomecánicos y diseñadores de ropa», afirma Walsh.

El equipo pasó seis meses trabajando con un hombre de 73 años con enfermedad de Parkinson, que, a pesar de utilizar tratamientos quirúrgicos y farmacológicos, soportaba episodios de congelación considerables e incapacitantes más de 10 veces al día, lo que le provocaba caídas frecuentes. Estos episodios le impedían caminar por su comunidad y le obligaban a depender de un scooter para desplazarse al aire libre.

En investigaciones anteriores, Walsh y su equipo utilizaron la optimización human-in-the-loop para demostrar que un dispositivo blando y portátil podía utilizarse para aumentar la flexión de la cadera y ayudar a balancear la pierna hacia delante con el fin de reducir el gasto energético al caminar en personas sanas.

En este caso, los investigadores utilizaron el mismo enfoque pero para abordar la congelación. El dispositivo portátil utiliza actuadores accionados por cable y sensores que se llevan alrededor de la cintura y los muslos. A partir de los datos de movimiento recogidos por los sensores, los algoritmos estiman la fase de la marcha y generan fuerzas de asistencia junto con el movimiento muscular.

El efecto fue instantáneo. Sin ningún entrenamiento especial, el paciente pudo caminar sin congelarse en interiores y sólo con episodios ocasionales al aire libre. También pudo andar y hablar sin congelarse, algo poco frecuente sin el dispositivo.

«Los participantes en nuestro estudio que ofrecen voluntariamente su tiempo son auténticos colaboradores», afirma Walsh. «Como la movilidad es difícil, fue un verdadero reto para este individuo incluso venir al laboratorio, pero nos beneficiamos mucho de su perspectiva y retroalimentación», añade.

El dispositivo también podría usarse para comprender mejor los mecanismos de congelación de la marcha, que aún no se conocen bien.

«Como no entendemos bien la congelación, no sabemos por qué este método funciona tan bien», afirma Ellis. «Pero este trabajo sugiere los beneficios potenciales de una solución de abajo arriba en lugar de de arriba abajo para tratar la congelación de la marcha. Vemos que restaurar una biomecánica casi normal altera la dinámica periférica de la marcha y puede influir en el procesamiento central del control de la marcha», añade.