Piernas biónicas: la estimulación nerviosa directa recupera las sensaciones táctiles y motoras de la extremidad natural
Las prótesis disponibles en el mercado no ofrecen ninguna respuesta sensorial, lo que puede suponer un riesgo de caídas y de pérdida de confianza en la prótesis. Los amputados dependen en gran medida de la extremidad intacta, lo que genera un andar asimétrico que provoca artritis, osteoporosis y dolor lumbar a largo plazo, además de movilidad reducida y un mayor cansancio. Asimismo, la falta de conexión fisiológica entre la prótesis y el sistema nervioso del paciente provoca dolor fantasma.
Una prótesis que restablece la sensación táctil y motora
Para hacer frente a este problema, el proyecto financiado con fondos europeos SensAgain diseñó una neuroprótesis innovadora que reaviva la sensibilidad de la extremidad amputada. El proyecto estuvo coordinado por SensArs Neuroprosthetics y se basó en la tecnología SENSY desarrollada durante el proyecto NEBIAS. Inicialmente diseñada para que las personas con manos amputadas recuperen las sensaciones de una mano perdida, se avanzó con el desarrollo de la tecnología SENSY y se adaptó a prótesis para extremidades inferiores. Como cofundador y director general de SensArs Neuroprosthetics, Francesco Petrini explica: «La solución para conseguir unas prótesis más naturales y controlables es conectar el dispositivo con los nervios periféricos que se mantienen anatómica y funcionalmente intactos tras la amputación». La neuroprótesis incluye una plantilla colocada bajo el pie de la prótesis de pierna usada por el paciente y un controlador externo que recibe la información sobre la presión de la plantilla y sobre el movimiento de la pierna protésica. A continuación, esta información se transmite a través de un sistema de estimulación implantable que va conectado a los nervios del paciente. Las señales se transmiten a los nervios a través de pequeños impulsos eléctricos. Como señala Petrini: «SENSY se comunica con el lenguaje del sistema nervioso». Entonces, la naturaleza hace el resto: las señales de los nervios son transmitidas al cerebro de los pacientes, que pueden percibir el tacto y el movimiento de la prótesis de la extremidad inferior. «El prototipo fue validado clínicamente con unos resultados muy alentadores en tres personas con extremidades inferiores amputadas. Esto fue posible gracias a un consorcio de expertos europeos en neurología, neurociencia, neuroingeniería, cirugía y tecnología», añade Petrini. Los resultados de este ensayo piloto fueron publicados en Science Translation Medicine y Nature Medicine en 2019. Los pacientes notan las sensaciones táctiles procedentes de más de veinte puntos de la planta del pie y de la contracción de cuatro músculos de la pierna. Estas sensaciones, desencadenadas por los sensores añadidos a la prótesis, permitieron que los pacientes redujesen el riesgo de caídas y experimentasen un aumento de la movilidad. La prótesis fue percibida como una prolongación del cuerpo y no como un dispositivo extraño, como suele suceder con las tecnologías comercializadas. Esto supone un aumento de la confianza al usar el dispositivo y una reducción de la carga cognitiva al controlar la prótesis.
Perspectivas de cara al futuro
En conjunto, el equipo de SensAgain trabajó para resolver las limitaciones de los dispositivos protésicos de extremidades inferiores disponibles en la actualidad al comunicar el sistema nervioso con las propias máquinas y restaurar las sensaciones de la pierna amputada. Esto no solo ofrecerá a las personas con discapacidad una tecnología completamente nueva para su rehabilitación, sino que también facilitará la adopción de las prótesis. Si tenemos en cuenta que los amputados sufren comorbilidades adicionales como la artritis, la osteoporosis y el dolor lumbar, está previsto que la prótesis de SENSY mejore la salud general del paciente gracias a la recuperación de la funcionalidad de las extremidades. SensArs ha recibido fondos adicionales de la Comisión Europea a través del proyecto GoSafe, que se puso en marcha en noviembre de 2019. Una vez que finalice la fase de prototipado industrial, se procederá a la validación de SENSY en animales y se llevará a cabo un ensayo clínico más amplio. Se espera contar con resultados clínicos a finales de 2022 y estos serán usados para certificar el dispositivo para su comercialización.
Palabras clave
SensAgain, extremidad, prótesis, amputado, SENSY, electrodo, respuesta sensorial
