El progreso tecnológico incesante de las extremidades biónicas

Hugh Herr utiliza dos prótesis BiOM T2. (Foto: Bryce Vickmark)

Desde que la ciencia-ficción comenzó a tratar de forma multitudinaria el tema de las extremidades biónicas, como por ejemplo en la famosa serie televisiva "The Six Million Dollar Man" ("El Hombre que costó 6 millones de dólares"), la idea de poder reemplazar extremidades perdidas por otras artificiales que doten a la persona de la misma funcionalidad que aquéllas ha despertado grandes anhelos en personas que han sufrido amputaciones, y ha dado a algunos científicos una meta hacia la que avanzar. Hugh Herr, cuya historia personal es digna de una película (http://noticiasdelaciencia.com/not/9677/) pertenece a ambas categorías, la de quienes han perdido extremidades y la de quienes trabajan para mejorar las biónicas destinadas a reemplazarlas.

Herr, pionero de la biónica y científico en el Media Lab del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, ha visto como el progreso tecnológico en materia de miembros biónicos, al cual él ha contribuido, está comenzando a alcanzar metas que antaño eran exclusivas de la ciencia-ficción y que además se consideraban imposibles. Los frutos del trabajo de Herr en el MIT a lo largo de las pasadas dos décadas han obtenido ya muchos titulares de prensa, como por ejemplo con ocasión de su participación en las TED Talks (Charlas TED) del pasado mes, una atención que también recibió Adrianne Haslet-Davis, bailarina profesional cuya pierna fue parcialmente amputada después de las bombas de la Maratón de Boston de 2013, y que utilizó una de las prótesis avanzadas de Herr para danzar sobre el escenario, en un emocionante ejemplo de superación personal y de que la tecnología no nos deshumaniza sino que incluso es capaz de preservar lo mejor de nosotros mismos.

En estos años de investigaciones y desarrollos, Herr ha estado diseñando (y llevando en su cuerpo) prótesis biónicas de pierna que, tal como él dice, “emulan a la naturaleza”, reproduciendo las funciones y la fuerza de rodillas, tobillos y pantorrillas biológicos.

La mayoría de estas prótesis se ha distribuido por muchas partes del mundo a través de la empresa de Herr, BiOM (llamada originalmente iWalk). Desde 2010, la compañía ha llevado el primer sistema biónico de pie y pantorrilla del mundo a más de 900 pacientes de todo el globo.

Desarrollada inicialmente por el grupo de investigación de Herr, la prótesis de BIOM simula un tobillo biológico (y los músculos de la zona de la pantorrilla conectados), proporcionando una funcionalidad natural, como la de un tobillo de carne y hueso, durante cada paso o zancada.

Utilizando una locomoción biónica alimentada con baterías, ésta es regulada mediante dos microprocesadores y seis sensores ambientales que ajustan la rigidez del tobillo, la potencia, la posición y la amortiguación, miles de veces por segundo. Los algoritmos generan las fluctuaciones de potencia necesarias, dependiendo del terreno y de otros factores, para facilitar el movimiento de la extremidad artificial del modo más adecuado en cada momento.

Cuando se coloca la prótesis a los pacientes, los especialistas encargados de ajustarla a cada usuario pueden programar la rigidez apropiada y la potencia a través de todas las etapas del modo de andar de cada persona, usando software creado por el grupo de Herr, un proceso que la compañía llama “Ajuste Biónico Personal”.

Entre otras cosas, el sistema restaura el andar natural, incluyendo el equilibrio y la velocidad; disminuye la tensión en la articulación, y reduce drásticamente el tiempo que se necesita para acostumbrarse a usar la nueva prótesis (lo cual puede llevar semanas o meses en los modelos convencionales). A menudo, en pocos minutos, un paciente puede empezar a caminar por el entorno, incluso correr.

Las extremidades artificiales robotizadas aún tienen muchas limitaciones, sobre todo en su autonomía energética, pero es evidente que este campo tecnológico está entrando en una fase de madurez y que es solo cuestión de tiempo alcanzar objetivos más ambiciosos. (NCYT)