La bioingeniería sanjuanina está realizando un gran aporte para quienes padecen de Mielomeligoncele (MMC), una de las manifestaciones más graves y frecuentes de la espina bífida. Se trata, en este caso, de una ortesis que ayuda a suplir las deficiencias musculares inferiores y la articulación del tobillo. Un bioingeniero, recién egresado, elaboró su tesis sobre este tema que será expuesto el mes próximo en Chile.

Javier Pereyra, biongeniero, junto al equipo del proyecto del exoesqueleto para la marcha humana: Silvia Rodrigo, Rodolfo Rodrigo, y Juan Pablo Graffigna del Departamento de Bioingeniería de la UNSJ.

Un exoesqueleto, también denominado ortesis activa, es un mecanismo estructural externo que interactúa en paralelo con el cuerpo humano, transfiriéndole potencia mecánica, de tal manera de aumentar su desempeño funcional para efectuar una tarea determinada.

Uno de cada mil chicos que nace en Argentina padece de Mielomeligoncele (MMC), un desorden neurológico congénito que produce daños a nivel de la médula espinal y afecta la actividad motora. Un detalle nada menor para quien decide dedicar su vida a encontrar sistemas para que las personas con problemas motrices puedan tener una vida más normal.

Así surgió la idea de Javier Pereyra, un flamante bioingeniero egresado de la Universidad Nacional de San Juan, cuya tesis fue la formulación de un dispositivo exoesquelético destinado a que quienes sufren esta enfermedad puedan tener la esperanza de caminar. Es una especie de zapato mecánico que suple la función de la marcha imposibilitada por la falta de actividad muscular, que junto con una sistema de cinta caminadora aumenta la funcionalidad de los músculos.

La segunda etapa será la formulación de un músculo neumático que completará esta alternativa que de por sí significa un gran avance científico. Dada la magnitud de esta investigación, será expuesta el mes próximo en un Congreso de bioingeniería que se realizará en Viña del Mar, Chile.

El equipo de investigación también estuvo integrado por los ingenieros Gonzalo Ragusa, Rodolfo Rodrigo y Silvia Rodrigo, quienes asesoraron y realizaron aportes desde diferentes ópticas ya que integran un proyecto mayor de la Universidad Nacional de San Juan (UNSJ), denominado “Dispositivo exoesquelético para rehabilitación de la marcha humana”, orientado al diseño y desarrollo de una ortesis activa que permita rehabilitar la marcha en pacientes con MMC.

Javier es un joven de 30 años, operador de camiones en Veladero, trabajo que sigue haciendo en la actualidad mientras sueña con que se haga realidad el prototipo de prueba para personas con desórdenes neuromotores provenientes de la MMC. También fue mozo, trabajó en una estación de servicio, entre otras actividades laborales que le permitieron solventar esta carrera de casi seis años, que además incluye un año de residencia que él hizo en el Hospital Rawson.

“Estoy muy contento por el logro. Luché mucho, debía coordinar los parciales para que coincidieran durante los 14 días que estaba abajo, y arriba estudiaba bastante. Sigo manejando camiones, pero también me gustaría hacer algo vinculado a mi profesión”, explica Javier.

La idea del dispositivo que ayudará a caminar a tantas personas con MMC, surgió luego de que una compañera de trabajo le contó que el hijo de unos amigos padecía la enfermedad. “Ahí empezó el desafío de crear una ortesis, que es un sistema que ayuda a suplir funciones en el cuerpo humano, para este tipo de patología”, cuenta el nuevo profesional.

Si bien en el mundo esta clase de dispositivo está muy avanzado, no hay un sistema mecánico que asista el movimiento de la articulación del tobillo que es a lo que está referido este trabajo. El objetivo de esta primera etapa del proyecto fue diseñar el sistema mecánico de un exoesqueleto u ortesis activa que asista el movimiento de esa articulación (en inglés: active ankle foot orthosis, AAFO), con el propósito de compensar las deficiencias motoras que la afectan.

Para lograrlo, Javier junto al grupo de asesores debieron investigar y evaluar conceptos que permitieran abordar la solución del problema planteado, como por ejemplo las características neurofisiológicas del MMC, particularmente aquellas asociadas con las deficiencias locomotoras típicamente observadas en estos pacientes, así como el tipo de ortesis que se utilizan en la práctica para compensar esas falencias.

Otros conceptos tratados fueron los relacionados con el comportamiento mecánico del cuerpo humano durante la marcha, tanto en condiciones normales como en la situación neuropatológica planteada. Del mismo modo, estudiaron las propiedades mecánicas y físico-químicas de los materiales habitualmente empleados para sistemas de este tipo.
En base a todo esto se logró determinar cada una de las especificaciones de diseño de la AAFO según el nivel de lesión medular, propiedades mecánicas de los posibles materiales ortésicos a utilizar, y las funciones a las que estará sometido el exoesqueleto en condiciones reales de operación.

A partir de ahí, y gracias a las herramientas tecnológicas existentes, como el AutoCad y SolidWorks, se realizó el diseño computacional de su estructura, que permite, además, el análisis mecánico del modelo y la optimización de esta creación, previo a su construcción.

También se dejó planteado la manera de diseñar una AAFO a medida, de acuerdo a la talla del paciente y con distintos tipos de materiales, así como la posibilidad de incorporar elementos correctores adicionales para pies cavos (exceso de arco) y valgos (talón hacia afuera).

Claro que esto no termina acá porque en la próxima etapa del trabajo, la investigación contempla la prueba y puesta a punto del elemento activo de la AAFO, en este caso, un músculo neumático capaz de ejercer una fuerza equivalente a la de la musculatura humana durante la marcha en condiciones normales.

En la etapa final está previsto controlar la operación del exoesqueleto mediante el registro y procesamiento de señales cinemáticas, cinéticas y electromiográficas obtenidas en pruebas de marcha de pacientes con MMC, previo a su futura implementación como dispositivo de rehabilitación.

Otro detalle es que la AAFO fue diseñada para ser utilizada conjuntamente con una cinta caminadora, en donde el paciente puede entrenar su marcha mientras su peso es parcialmente soportado por un arnés. En base al principio de neuroplasticidad, se postula que el elemento activo de la ortesis compensaría la hipotonía muscular de los flexores plantares, observada en pacientes con lesiones bajas de MMC, favoreciendo además la locomoción y su progresiva recuperación.

Este trabajo constituye un aporte vital para establecer las bases para el diseño y desarrollo de exoesqueletos de rehabilitación para la marcha humana, lo cual permitiría en un futuro abordar un proyecto de mayor envergadura, orientado por ejemplo, a la implementación de un exoesqueleto de pierna completa.

Lo cierto es que este avance tiene un fuerte impacto a nivel regional y nacional, tanto desde el punto de vista tecnológico, como de la generación de un equipo de trabajo interdisciplinario e interinstitucional, pionero en Argentina en esta área del conocimiento de la bioingeniería aplicada a la rehabilitación motora de pacientes con MMC.

Fuente : Diario de Cuyo

http://www.tomamateyavivate.com.ar/medicina-argentina/avance-de-la-bioingenieria-argentina-para-personas-que-no-pueden-caminar/#