Diseño de exoesqueleto contribuye a terapias en pacientes con accidente cerebrovascular

Desde hace dos años, Omar Augusto Galindo, estudiante de Diseño Industrial de la Universidad Nacional de Colombia, trabaja en el desarrollo de un prototipo de órtesis automatizado que ayude a recuperar arcos de movilidad en el brazo y antebrazo de personas mayores de 20 años de edad, de entre 1,60 y 1,80 metros de estatura y talla mediana.

En la actualidad, las soluciones solo contemplan exoesqueletos de gran tamaño. Este diseño, con un mecanismo capaz de ejecutar señales de control electrónico sobre la órtesis, facilitarí­a que los pacientes recuperen parte de la movilidad del brazo afectado después de sufrir un accidente cerebrovascular (ACV), bien sea que este haya quedado en posición de flacidez o de espasticidad.

“La órtesis automatizada funciona con dos motores, uno para realizar la labor de la abducción y otro para ejecutar el movimiento de la flexo-extensión del codo. Cada uno de estos motores se relacionan con cajas reductoras mecánicas que aumentan el torque ejercido por el mecanismo y permiten llevar a cabo los movimientos de la extremidad”, explicó Galindo en entrevista para El Hospital. “Estos componentes se encuentran dispuestos sobre un chaleco o exotraje que se coloca sobre la persona a la que se le practicará la terapia”, añadió.

El prototipo sirve para la terapia pasiva asistida, es decir para la recuperación de ángulos de giro de la extremidad (rangos de movilidad), más no para restablecer la capacidad de mover la extremidad por sí­ misma. “Se aclara esto porque una de las principales consecuencias de un ACV es que además de perder el movimiento del miembro, esta (la extremidad) también se empieza a entumecer y ello genera dolor así­ como la pérdida de rangos de movilidad”, precisó el estudiante.

Hasta esta etapa el exoesqueleto fue desarrollado en su totalidad con piezas prototipadas por fabricación de filamento fundido (FDM o impresión en 3D). Está equipado con un chaleco que posibilita lograr las repeticiones en posiciones de bipedestación y de sedestación, y una unidad de control (Raspberry Pi®) que permite conectarse de forma inalámbrica a cualquier dispositivo móvil por wifi donde es controlado por una interfaz web para configurar la terapia; esta interfaz también almacena los datos del paciente y el seguimiento en la nube para que el especialista esté informado sobre el avance del tratamiento.

En palabras de Galindo, si se tiene en cuenta que después de un ACV la terapia pasiva es permanente, la principal ventaja del prototipo es la versatilidad a la hora de ser usado a nivel ambulatorio, además el bajo costo de fabricación. Por otra parte, “la interfaz gráfica es de muy fácil uso y abierta a cualquier dispositivo móvil u ordenador, técnicamente desde un solo computador o teléfono móvil inteligente, se pueden controlar varios exoesqueletos en una sala”, comentó el desarrollador.

El diseñador comenzó a trabajar a partir de la iniciativa del ingeniero en Control Electrónico Juan Sánchez, de la Universidad Distrital, ya que se necesitaba implantar señales de control sobre un exoesqueleto para movilizar un brazo que habí­a perdido el movimiento por causa de un ACV.

Hasta esta etapa de diseño, el prototipo puede colocarse en cualquier persona que haya sufrido de un ACV que afectase la movilidad de la extremidad superior con complicaciones motoras, tales como flacidez (brazo suelto), espasticidad moderada (brazo con poca tensión no hipertónico) y hemiparesia espástica (que tiene afectado un lado del cuerpo).