El dispositivo es portátil y pesa 0,96 kilogramos. En lugar de facilitar el movimiento, el robot de rodilla actúa de forma resistiva, y aumenta deliberadamente la dificultad durante el ejercicio para estimular un desarrollo neuromuscular a largo plazo. De esta manera, se diferencia de los exoesqueletos tradicionales diseñados para asistir el paso y reducir el esfuerzo.
Seis niños afectados por atrofia muscular espinal (AME) han logrado mantenerse en pie sin ayuda gracias a un dispositivo robótico ligero que pesa menos de un kilo y que no solo logra la recuperación neuromuscular, sino que la mantiene en el tiempo tras interrumpir el entrenamiento.
El origen de la AME es la pérdida de neuronas motoras en la médula espinal y la parte del cerebro que está conectada con ella
El origen de la AME es la pérdida de neuronas motoras en la médula espinal y la parte del cerebro que está conectada con ella, lo que repercute en la debilidad y atrofia de los músculos que se usan para gatear, caminar, sentarse y dominar los movimientos de la cabeza.
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Un robot pequeño y ligero
Los síntomas de la AME pueden controlarse con fisioterapia, como el entrenamiento de resistencia isocinética, que utiliza ejercicios con velocidad controlada para mejorar la fuerza. El problema es que este entrenamiento requiere un equipo que solo está disponible en instituciones especializadas, y los dispositivos utilizados para el entrenamiento suelen ser demasiado voluminosos y difíciles de usar para los niños.
En lugar de facilitar el movimiento, el dispositivo actúa de forma resistiva, aumentando deliberadamente la dificultad durante el ejercicio
El entrenamiento con el robot es de resistencia isocinética: en lugar de facilitar el movimiento, el dispositivo actúa de forma resistiva, aumentando deliberadamente la dificultad durante el ejercicio para estimular un desarrollo neuromuscular a largo plazo. Se diferencia así de los exoesqueletos tradicionales diseñados para asistir el paso y reducir el esfuerzo.
El robot utiliza un motor de amortiguación que modula el par de frenado (resistencia) para garantizar que el usuario extienda la rodilla a una velocidad angular constante; y permite calibrar la resistencia hasta encontrar la «rigidez óptima» individual de cada pierna. De esta forma, activa los músculos y promueve una hipertrofia muscular demostrable e incrementa significativamente el volumen y el área transversal anatómica y fisiológica del músculo cuádriceps.
Recuperación mantenida en el tiempo
Tras seis semanas de entrenamiento, usando el robot de rodilla ligero cinco veces a la semana, los investigadores han observado mejoras en el movimiento. Los seis niños han sido capaces de levantarse de una posición sentada sin la ayuda del robot, la función de la rodilla ha mejorado y el volumen muscular de los cuádriceps ha aumentado un 19 %.
La exposición temporal al dispositivo puede facilitar una recuperación neuromuscular prolongada en el tiempo
Todos ellos han mantenido las mejoras funcionales que lograron con el robot tras interrumpir el entrenamiento, lo que, según los investigadores, indica que la exposición temporal al dispositivo puede facilitar una recuperación neuromuscular prolongada en el tiempo.
Los autores confían en hacer nuevas modificaciones al dispositivo para trabajar diferentes músculos y mejorar su potencial. No obstante, reconocen que harán falta más ensayos futuros con cohortes más amplias para determinar con precisión la eficacia de este tratamiento.
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La importancia de la robótica doméstica
“Desde el punto de vista clínico se trata de un trabajo innovador, que refuerza la idea de que provocar la adaptación neuromuscular activa mediante resistencia y utilizando robótica puede modificar parámetros fisiológicos”, señalan Elena García y Carlos Cumplido, CEO y director, respectivamente, de Marsi Bionics, en una reacción a este estudio recogida por Science Media Centre.
Desde el punto de vista clínico se trata de un trabajo innovador, que refuerza la idea de que provocar la adaptación neuromuscular activa mediante resistencia
Ambos investigadores españoles desarrollaron el primer exoesqueleto pediátrico del mundo para facilitar la movilidad a niños afectados por parálisis cerebral o atrofia muscular espinal; y Marsi Bionics es la empresa que fundaron para transferirlo a la sociedad. García y Cumplido ponen en valor la importancia del uso domiciliario de la robótica para estos pacientes.