Un hombre de 39 años de edad que había estado completamente paralizado durante cuatro años fue capaz de controlar voluntariamente sus músculos de las piernas y tomar miles de pasos en un dispositivo «exoesqueleto robótico» durante cinco días de entrenamiento.
Esta es la primera vez que una persona parálisis completa ha recuperado lo suficiente control voluntario para trabajar activamente con un dispositivo robótico diseñado para mejorar la movilidad.
Además del dispositivo robótico, el hombre fue ayudado por una técnica novedosa de estimulación de la médula no invasiva que no requiere cirugía. Sus movimientos de las piernas también dio lugar a otros beneficios para la salud, incluyendo la mejora de la función cardiovascular y el tono muscular.
El nuevo enfoque combina un traje biónico portátil alimentado por batería que permite a las personas mover sus piernas de manera escalonada, con un procedimiento no invasivo que los mismos investigadores habían utilizado previamente para permitir cinco hombres que habían estado completamente paralizados mover sus piernas en un movimiento rítmico. Ese logro anterior se cree que es la primera vez que las personas que están completamente paralizadas han podido volver a aprender los movimientos voluntarios de la pierna sin cirugía. (Los investigadores no describen el logro como «caminar» porque nadie que este completamente paralizada ha caminado de forma independiente en ausencia del un dispositivo robótico o la estimulación eléctrica de la médula espinal).
En el último estudio, los investigadores trataron a Marcos Pollock, quien perdió la vista en 1998 y más tarde se convirtió en el primer ciego en correr hasta el Polo Sur. En 2010, Pollock cayó de una ventana del segundo piso y sufrió una lesión en la médula espinal que lo dejó paralizado de cintura para abajo.
En la UCLA, Pollock avanzó considerablemente después de recibir entrenamiento físico sin estimulación de la médula y luego sólo cinco días de entrenamiento de estimulación de la médula en un lapso de una semana, por alrededor de una hora al día.
«En las últimas semanas de la prueba, mi ritmo cardíaco bateó 138 latidos por minuto», dijo Pollock. «Esta es una zona de entrenamiento aeróbico, una velocidad que ni siquiera he estado a punto de llegar por estar paralizado. Ese fue un momento muy emocionante, emotivo para mí, después de haber pasado toda mi vida adulta antes romper mi espalda como atleta».
Incluso en los años desde que perdió la vista, Pollock ha competido en carreras de ultra resistencia a través de los desiertos, montañas y casquetes polares. También ganó medallas de plata y bronce en remo en los Juegos de la Commonwealth y puso en marcha un negocio de charlas motivacionales.
«Caminando con la estimulación y tener mi aumento de la frecuencia cardíaca, junto con la conciencia de mis piernas debajo de mí, era adictivo. Yo quería más», dijo.
La investigación será publicada por la IEEE de Ingeniería en Medicina y Biología de la Sociedad, la sociedad más grande del mundo de los ingenieros biomédicos.
El procedimiento utiliza un dispositivo robótico fabricado en California, Richmond, por EKSO Bionics que captura los datos que permite que el equipo de investigación determine hasta qué punto el sujeto se está moviendo con sus propios miembros, en lugar de ser ayudado por el dispositivo.
«Si el robot hace todo el trabajo, el tema se vuelve pasivo y el sistema nervioso se apaga», dijo Edgerton.
Los datos mostraron que Pollock estaba flexionando activamente la rodilla izquierda, levantando su pierna izquierda y que durante y después de la estimulación eléctrica, fue capaz de ayudar voluntariamente el robot a pisar; no era sólo el dispositivo robótico a hacer el trabajo.
«Para las personas que están gravemente heridas, pero no completamente paralizados, hay muchas razones para creer que van a tener la oportunidad de utilizar este tipo de intervenciones para mejorar aún más su nivel de función. Son susceptibles de mejorar aún más», dijo Edgerton. «Necesitamos ampliar la caja de herramientas clínica disponible para las personas con lesión de la médula espinal y otras enfermedades.»
Edgerton y su equipo de investigación han recibido numerosos premios y distinciones por sus investigaciones, incluyendo 2011 Premio Revelación Popular Mechanics.
«El Dr. Edgerton es un pionero y nos sentimos alentados por estos resultados a ampliar nuestra comprensión de las posibles opciones de tratamiento para la parálisis», dijo Peter Wilderotter, presidente y CEO de la Fundación Christopher y Dana Reeve, que ayudó a financiar la investigación. «Teniendo en cuenta las complejidades de una lesión de la médula espinal, no habrá una talla única para todos cura sino más bien una combinación de diferentes intervenciones para lograr la recuperación funcional.
«Lo que estamos viendo ahora mismo en el campo de la investigación de la médula espinal es una oleada de impulso con nuevas orientaciones y enfoques para recordar a la columna vertebral de sus potenciales años incluso después de una lesión», dijo.
Gracia Peng, director del Programa de Ingeniería de Rehabilitación del NIBIB, dijo: «Este es un gran ejemplo de un enfoque terapéutico que combina dos modalidades muy diferentes – la neuromodulación y dispositivos de asistencia robótica – para lograr un resultado que no se podía realizar con solos enfoque . Este enfoque multi-dispositivo, al igual que la terapia de múltiples fármacos, en última instancia, puede beneficiar a los pacientes con problemas de movilidad en una amplia variedad de entornos de rehabilitación «.
Tecnologías NeuroRecovery, una empresa de tecnología médica Edgerton fundada, diseña y desarrolla dispositivos que ayudan a restaurar el movimiento en pacientes con parálisis. La empresa proporcionó el dispositivo utilizado para estimular la médula espinal en combinación con el EKSO en esta investigación.
Edgerton dijo que aunque es probable que sea necesario otro año para que los nuevos enfoques estén ampliamente disponibles, ahora se cree que es posible mejorar significativamente la calidad de vida de los pacientes con lesiones de la médula espinal severas, y para ayudarles a recuperarse de múltiples funciones del cuerpo. Aunque su laboratorio está haciendo un progreso espectacular, sólo es capaz de trabajar con un pequeño número de pacientes debido a los limitados recursos.
«Podríamos lograr mucho más en el avance de la ciencia y la tecnología con más recursos», dijo Edgerton.
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