Exoesqueleto
1.- ¿Qué es el exoesqueleto?
Exo es una palabra griega que significa fuera. Un exoesqueleto sostiene al cuerpo desde afuera. Los exoesqueletos usualmente son diseñados para permitir caminar o aumentar la fuerza y resistencia a las personas con desordenes de movilidad.
2.- ¿Cómo funciona?
El exoesqueleto está compuesto por diferentes elementos:
Marco: debe poder sostener el cuerpo en su lugar de una manera segura sin el riesgo que quien lo usa se caiga.
Baterías: Deben poder hacer funcionar el exoesqueleto la mayor parte del día o ser fáciles de reemplazar.
Sensores: Estos capturan la información sobre como el usuario desea moverse. Los sensores pueden ser manuales, como una palanca, o pueden ser eléctricos y detectar los impulsos fisiológicos generados por el cuerpo.
Controlador: Actúa como el cerebro del dispositivo, el controlador es una computadora a bordo la cual toma la información capturada por los sensores y controla a los actuadores.
Actuadores: Si el marco es como los huesos del cuerpo y el controlador el cerebro, entonces los actuadores son como los músculos que ejercen el movimiento. Los actuadores son usualmente motores eléctricos o hidráulicos.
Control de Balance y Paso: La mayoría de los exoesqueletos actuales no ofrecen control de balance o paso. Los exoesqueletos actuales requieren que el usuario tenga suficiente fuerza de la parte superior del cuerpo para que el exoesqueleto y el usuario no se caigan. El balance de los exoesqueletos actuales es usualmente controlado con el uso de muletas.
3.- ¿Dónde se encuentra?
El inédito proyecto, conocido como “Walk Again” (Andar de nuevo), forma parte del desarrollo de una nueva tecnología de movilidad, la neurorehabilitación, que permite a la mente mandar señales a una vestimenta robótica conocida como exoesqueleto.
Algunos fabricantes son:
Argo Medical Technologies, de origen israelí, fabrica el ReWalk, basado en sensores de movimiento; pesa 18 kilos y se puede usar hasta ocho horas contínuas al día.
eLEGS es fabicado por Berkeley Bionics en California, Estados Unidos.
Funciona por medio de sensores de fuerza y movimiento; pesa 20 kilos y la vida de la batería es de más de seis horas.
HAL
Cyberdyne fabrica japonesa, crea el exoesqueleto HAL (Hybrid Assistive Limb). El sistema robótico llega hasta el final de las extremidades, en este caso las piernas, permitiendo el movimiento hasta de los tobillos y facilitando el caminar de una manera más natural, usa sensores adjuntos a la piel de quien lo usa para leer los impulsos eléctricos de los nervios; pesa 15 kilos y se puede usar hasta 5 horas.
México ya cuenta con un exoesqueleto
En diciembre del año pasado, el Centro de Evaluación y Rehabilitación Biónica y Robótica(Cerebro) presentó en México el ekso bionics o exoesqueleto, el cual es un aparato de apoyo para simplificar, aumentar o mejorar la calidad de vida de personas con impedimentos o discapacidades motrices en la marcha.
Marco Antonio Ireta, terapeuta de ese centro, indicó que el uso de esta prótesis corporal está recomendada para quienes presentan debilidad de extremidades inferiores o parálisis resultante de una lesión de la médula espinal con deficiencia motora completa C7 o menor.
Entre las características físicas que deben tener los candidatos al uso de este aparato están: una estatura mínima de 1.60 metros y máxima de 1.90 metros, pesar máximo 100 kilogramos y tener cerca del rango normal de movimiento en las caderas, las rodillas y tobillos.
El único exoesqueleto que existe en América Latina se encuentra en Cerebro y la primera paciente en usarlo es Laura Ramírez, de 29 años de edad, quien tres años atrás tuvo un accidente vial y resultó con lesión medular completa.
Ingenieros de la UNAM trabajan en exoesqueleto para pacientes con lesiones medulares
Un grupo de ingenieros de la UNAM se encuentran desarrollando un exoesqueleto que podría servir en un futuro para ayudar a la movilidad de pacientes con diferentes lesiones o limitantes físicas. Entre las personas que podrían verse beneficiadas con esta innovación están quienes padecen de lesiones medulares o incluso adultos mayores que presentan problemas en las extremidades inferiores.
Este equipo, encabezado por Serafín Castañeda Cedeño, trabaja desde hace tres años en esta prótesis del tipo conocido como órtesis, es decir que ayudan a los pacientes a realizar movimientos que han perdido debido a una lesión. Se trata de uno de los primeros modelos que se realizan en México y se ha diseñado con 10 grados de libertad en las articulaciones (dos en la cadera, uno para la rodilla y dos para el tobillo, en cada una de las piernas).
El aparato tiene un costo superior a los 200 mil dólares y en el Centro las terapias con el exoesqueleto cuestan entre mil 500 y 2 mil pesos.
El gerente comercial de Cerebro, Roberto Beltrán, señaló que los candidatos deben ser examinados y aprobados como médicamente adecuados antes de la evaluación por un terapeuta físico para el uso del Ekso bionics.
El traje biónico es colocado sobre la ropa del usuario para que pueda levantarse en cuestión de minutos y los motores a base de baterías mueven las piernas y reemplazan la función neuromuscular.
El diseño, para lograr un menor costo y que sea fácil de manufacturar, fue realizado en aluminio, lo cual además le aporta ligereza. Los motores que le dan movimiento funcionan con corriente directa y cuenta con mecanismos de reducción de velocidades.
Castañeda Cedeño señala que se buscó que esta prótesis fuera adaptrónica. Lo anterior significa que es capaz de adaptarse a distintas longitudes y masas de pierna. El prototipo no es invasivo y se pensó para que el paciente lo pueda utilizar con su ropa y sus zapatos, como “un traje externo”. Su colocación es sencilla; actualmente es más pesada que una vestimenta, pero se está trabajando en una nueva versión que utilizaría fibra de carbono para logar menor peso.
En las primeras etapas del diseño se realizan pruebas de simulación, las cuales incluyen la verificación de rangos de movimiento en una especie de caminadora para que éstos sean válidos y posteriormente se realizan pruebas en una persona para que realice los movimientos. La validación se realizará en el Laboratorio de Análisis de Movimiento del Instituto Nacional de Rehabilitación.
En la segunda etapa de este proyecto se trabaja especialmente en la la estabilidad de la marcha y en el seguimiento de las trayectorias de las articulaciones del dispositivo. Esto con el fin de que el usuario pueda marchar en él de la manera más normal y sin que se cause daño en las articulaciones.
Se tiene proyectado que para el 2015 el dispositivo esté fabricado y se puedan realizar las pruebas en el Instituto Nacional de Rehabilitación. Si todo resulta conforme a lo planeado, en el 2016 se espera contar ya con un protocolo para colocarlo en un individuo y realizar ensayos preliminares.
En México, según cifras estimadas pues no se cuenta con información exacta, existe una incidencia de 18.1 por millón de habitantes al año que sufren alguna paraplejia o alguna lesión medular. Este tipo de lesiones ocurre, en su mayoría, en hombres en edad productiva. El investigador apunta que si se considera la edad, el sexo y la clasificación de las lesiones, “la población objetivo sería el 23.87 por ciento de los lesionados medulares”.