Los científicos han desarrollado un exoesqueleto que permite a los amputados sentir que «caminan con pies normales» utilizando motores eléctricos que funcionan con baterías.
El robusto exoesqueleto, que se envuelve alrededor de la cintura y la pierna, fue desarrollado por un equipo de ingenieros de la Universidad de Utah en Salt Lake City.
Está diseñado para personas con amputaciones por encima de la rodilla y utiliza motores eléctricos y microprocesadores que funcionan con baterías para reducir el esfuerzo de caminar.
El marco de 5.4 libras está hecho de material de fibra de carbono y un compuesto de plástico y aluminio y puede caminar millas entre cargas, según sus creadores.
Aquellos que lo usaron experimentaron una reducción del 15.6 por ciento en la tasa metabólica, dijo el equipo, que es el equivalente a quitarse una mochila de 26 libras mientras salían a caminar.
No saben cuánto costará el dispositivo final o cuándo estará disponible para uso general, pero esperan lanzarlo al mercado pronto.
Los científicos han desarrollado un exoesqueleto que permite a los amputados sentir que «caminan con pies normales» utilizando motores eléctricos que funcionan con baterías. En la foto aparecen el voluntario Stan Schar (derecha) y el ingeniero profesor Tommaso Linzi (izquierda).
El robusto exoesqueleto, que se envuelve alrededor de la cintura y la pierna, fue desarrollado por un equipo de ingenieros de la Universidad de Utah en Salt Lake City.
Una amputación por encima de la rodilla reduce gravemente la movilidad y la calidad de vida de millones de personas, debido en gran parte a la extirpación de tantos músculos de la pantorrilla en la cirugía.
Las prótesis de pierna estándar no replican completamente las funciones biomecánicas de la pierna humana, pero el nuevo exoesqueleto mejora la fuerza y el rango de movimiento.
«Como resultado de esto, aunque tiene la capacidad de mover la cadera, su capacidad para caminar es muy pobre», dijo el profesor asociado Tommaso Linzi, quien dirigió el equipo de diseño.
«Hay una falta de fuerza y rango de movimiento», dijo cuando pierde una pierna.
Las personas con amputaciones por encima de la rodilla trabajan más duro mientras caminan, esforzando el resto de la extremidad y los músculos sanos de la extremidad para compensar la falta de energía de la prótesis.
El objetivo del exoesqueleto del profesor Lindsey es proporcionar esa energía extra hasta que caminar se vuelva normal nuevamente, acercándolo lo más posible a tener piernas normales.
El dispositivo cuenta con un actuador electromecánico liviano y eficiente que se conecta al muslo del usuario sobre el área de amputación.
El cinturón alrededor de la cintura contiene sistemas electrónicos personalizados, microcontroladores y sensores que funcionan con algoritmos de control avanzados.
“La IA del exoesqueleto comprende cómo se mueve una persona y la ayuda a moverse”, dijo Dante Archangelli, estudiante de posgrado y coautor.
«El gatillo se puede cambiar entre el lado derecho e izquierdo del arnés principal para adaptarse a cualquier pierna».
El dispositivo cuenta con un actuador electromecánico liviano y efectivo conectado al muslo del usuario sobre el área de amputación.
El objetivo del exoesqueleto del profesor Lindsey es proporcionar esa energía extra para que caminar vuelva a ser normal, acercándolo lo más posible a tener piernas normales.
A diferencia de un traje eléctrico que le da al superhéroe de Marvel, Iron Man, fuerza adicional u otros trajes de exoesqueleto que ayudan a los trabajadores a levantar cargas pesadas, el exoesqueleto del profesor Lindsey le da al usuario la fuerza adicional suficiente para caminar.
El profesor lo compara con una bicicleta eléctrica con un motor que ayuda al ciclista a mover la bicicleta cuesta arriba.
El equipo de investigadores realizó un estudio en el que seis personas con amputaciones por encima de la rodilla probaron el exoesqueleto mientras se registraba su tasa metabólica.
Los pacientes caminaron en una cinta rodante con y sin el dispositivo mientras se midieron los niveles de oxígeno y dióxido de carbono.
Diseñado para amputados por encima de la rodilla, utiliza motores eléctricos y microprocesadores que funcionan con baterías para reducir el esfuerzo de caminar.
El cuadro de 5.4 libras está hecho de fibra de carbono y un compuesto de plástico y aluminio y puede caminar millas entre cargas, según sus creadores.
El equipo dijo que quienes lo usaron experimentaron una reducción del 15.6 por ciento en la tasa metabólica, que es el equivalente a quitarse una mochila de 26 libras mientras camina.
Todos los que probaron el exoesqueleto mejoraron su tasa metabólica, en otras palabras, redujeron su gasto de energía, en un promedio del 15,6% mientras lo ejecutaban.
Es el equivalente a quitarse una mochila de 26 libras. Esa es una mejora realmente grande, dice, y agrega: «Estamos muy cerca de lo que la persona promedio gasta a la misma velocidad.
«El consumo metabólico es casi indistinguible del de una persona sana, dependiendo de su nivel de forma física».
Stan Sharr, quien perdió su pierna izquierda en un accidente mientras ayudaba a un vecino, dijo que nunca pensó que sentiría la sensación de caminar con ambas piernas sin esfuerzo.
Luego se puso un nuevo exoesqueleto experimental y dijo: «Sentí como si un viento fuerte estuviera detrás de mí, empujándome por el camino».
Schaar, de 74 años, dice que la experiencia de usar el exoesqueleto fue tan cercana a una pierna humana como cualquier otra cosa, dice.
“La primera vez que lo usé, fue como si mis músculos se hubieran fusionado por completo con este exoesqueleto y les estuviera ayudando a moverse más rápido”, dijo.
Ayudó a que mis piernas se relajaran, avanzaran y caminaran. Probablemente podría caminar millas con esta cosa porque estaba ayudando a que mis músculos se movieran.
«Soy una persona a la que no le queda mucho músculo en la extremidad restante», dice. Este dispositivo compensa mucho de lo que tuvieron que llevarse.
No hay nada que pueda reemplazar una pierna lesionada con carne y hueso, pero eso está bastante cerca. Espero que pongan esto en el mercado pronto.
La profesora Lindsey dijo que este momento podría suceder rápidamente. Cree que el exoesqueleto podría estar disponible a los dos años.
Una subvención de $ 985,000 (£ 724,000) del Departamento de Defensa de EE. UU. Financió el desarrollo de esta nueva tecnología de exoesqueleto para veteranos.
A principios de este año, el profesor Lindsey y su equipo recibieron una nueva subvención de $ 584,000 (£ 429,000) de la National Science Foundation para desarrollar aún más el dispositivo.
Esto podría incluir más estudios clínicos para mejorar el dispositivo y mejorar su efectividad para personas con diferentes tipos de amputaciones.
Los resultados fueron publicados en la revista medicina natural.
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