Científicos en .Neurostore (EPFL/CHUV/UNIL) ha desarrollado un enfoque que combina la robótica de rehabilitación con la estimulación de la médula espinal para restaurar el movimiento en personas con lesiones de la médula espinal. La tecnología mejora la rehabilitación y permite actividades como andar en bicicleta y caminar al aire libre.
Las lesiones de la médula espinal alteran la vida, dejando a menudo a las personas con graves deficiencias de movilidad. Si bien la robótica de rehabilitación—dispositivos que guían el movimiento durante la terapia—han mejorado el entrenamiento para las personas con lesiones de la médula espinal, su efectividad sigue siendo limitada. Sin compromiso muscular activo, el movimiento asistido por robot por sí solo no vuelve a entrenar suficientemente el sistema nervioso.
Un equipo en .NeuroRestauro, dirigido por Grégoire Courtine y Jocelyne Bloch, ahora ha desarrollado un sistema que aparentemente integra una neuroprótesis de médula espinal implantada con robótica de rehabilitación. El dispositivo researchers’ ofrece pulsos eléctricos oportunos para estimular los músculos en armonía con los movimientos robóticos, lo que resulta en una actividad muscular natural y coordinada durante la terapia. La innovación en neuroprótesis aprovechó la experiencia robótica de El profesor Auke Ijspeerts lab en EPFL. Este avance no solo mejora la movilidad inmediata, sino que también fomenta la recuperación a largo plazo.
“La integración perfecta de la estimulación de la médula espinal con la rehabilitación o la robótica recreativa acelerará el despliegue de esta terapia en el estándar de atención y la comunidad de personas con lesión de la médula espinal,” dice Courtine. Esta adaptabilidad garantiza que los profesionales de la rehabilitación puedan incorporar esta tecnología en los protocolos de rehabilitación existentes en todo el mundo. La combinación de terapias también presenta desafíos significativos, ya que cada uno requiere una sincronización precisa. Las estrategias de estimulación de la médula espinal deben ser moduladas tanto en el espacio como en el tiempo para que coincidan con el movimiento de los pacientes, y su integración con los sistemas de rehabilitación robótica ampliamente utilizados requiere un marco flexible y adaptable.
La tecnología se basa en un estimulador de la médula espinal totalmente implantado que proporciona estimulación epidural eléctrica biomimética (estimulación epidural eléctrica). A diferencia de la estimulación eléctrica funcional tradicional, este método activa las neuronas motoras de manera más eficiente al imitar las señales nerviosas naturales.
Los investigadores integraron la estimulación epidural eléctrica con varios dispositivos robóticos de rehabilitación, incluyendo cintas de correr, exoesqueletos y bicicletas estacionarias, asegurando que la estimulación se sincroniza con precisión con cada fase del movimiento. El sistema utiliza sensores inalámbricos para detectar el movimiento de las extremidades y ajustar automáticamente la estimulación en tiempo real, lo que permite una experiencia de usuario perfecta.
En un estudio de prueba de concepto que involucró a cinco personas con lesiones de la médula espinal, la combinación de robótica y estimulación epidural eléctrica resultó en una activación muscular inmediata y sostenida. Los participantes no solo recuperaron la capacidad de involucrar a los músculos durante la terapia asistida por robot, sino que algunos también mejoraron sus movimientos voluntarios incluso después de que se desactivó la estimulación.
Los investigadores también trabajaron en estrecha colaboración con los centros de rehabilitación para probar qué tan bien se integró el sistema de estimulación con dispositivos robóticos ampliamente utilizados. “Visitamos múltiples centros de rehabilitación para probar nuestra tecnología de estimulación con los sistemas robóticos que usan rutinariamente, y fue increíblemente gratificante presenciar su entusiasmo,” dice .El investigador de NeuroRestore Nicolas Hankov y el investigador de BioRob Miroslav Caban, los primeros autores del estudio. “Ver de primera mano cómo nuestro enfoque se integra a la perfección con los protocolos de rehabilitación existentes refuerza su potencial para transformar la atención a las personas con lesiones de la médula espinal al proporcionar un marco tecnológico que es fácil de adoptar e implementar en múltiples entornos de rehabilitación
El estudio también mostró el potencial de este enfoque más allá de los entornos clínicos, ya que los participantes utilizaron el sistema para caminar con un rodillo y andar en bicicleta al aire libre, validando su impacto en el mundo real.
Esta innovadora tecnología ofrece nuevas esperanzas para las personas con lesiones de la médula espinal, presentando un enfoque de rehabilitación más efectivo que la robótica sola. Al hacer que la rehabilitación sea más dinámica y atractiva, tiene el potencial de mejorar significativamente los resultados de recuperación. Se necesitarán ensayos clínicos futuros para establecer beneficios a largo plazo, pero los resultados iniciales sugieren que la integración de la neuroprótesis con la robótica de rehabilitación podría redefinir la restauración de la movilidad después de la parálisis.
Lista de contribuyentes
- EPFL Neuro X
- Hospital Universitario de Lausana (CHUV) y Universidad de Lausana (UNIL)
- Centro Defitech de Neuroterapias Intervencionistas (.NeuroRestaurador)
- Laboratorio de Biorobótica EPFL
- Médico EN ADELANTE
- Universidad de Ciencias Aplicadas de Berna
- VAMED Gestión y Servicio Suiza AG
- ETH Zurich Laboratorio de Sistemas Sensoriales-Motores
- Centro de Lesiones de la Médula Espinal de la Universidad de Zurich
- AG Hocoma
- Medtronic
- Universidad de Oxford
- GBY (Ir a sí mismo) SA
- Université de Bordeaux Institut des Maladies Neurodégénératives
- Universidad de Ciencias Aplicadas de Zurich (ZHAW)
- AG MyoSwiss
Financiación
Fundación Nacional Suiza para la Ciencia (SNSF) (NCCR Robotics)
Alas para la Vida
Fundación Defitech
Fundación Internacional para la Investigación en Paraplegia
Riders4Riders
Fundación Panacée
Fundación Caritativa del Grupo Pictet
Fundación Firmenich
Eurostars
Medtronic
Salud Personalizada y Tecnologías Relacionadas (PHRT)
Referencias
Nicolas Hankov, Miroslav Caban, Robin Demesmaeker, Margaux Roulet, Salif Komi, Michele Xiloyannis, Anne Gehrig, Camille Varescon, Martina Rebeka Spiess, Serena Maggioni, Chiara Basla, Gleb Koginov, Florian Haufe, Marina DyErcole, Cathal Harte, Sergio D. Hernández-Charpak, Aurelie Paley, Manon Tschopp, Natacha Herrmann, Nadine Intering, Edeny Baaklini, Francesco Acquati, Charlotte Jacquet, Anne Watrin, Jimmy Ravier, Frédéric Merlos, Grégoire Eberlé, Katrien Van den Keybus, Hendrik Lambert, Henri Lorach, Rik Buschman, Nicholas Buse, Timothy Denison, Dino De Bon, Jaime E. Duarte, Robert Riener, Auke Ijspeert, Fabien Wagner, Sebastian Tobler, Leonie Asboth, Joachim Von Zitzewitz, Jocelyne Bloch, Grégoire Courtine. Aumento de la robótica de rehabilitación con neuromodulación de la médula espinal: una prueba de concepto. Science Robotics 12 marzo 2025. DOI: 10.1126/escirobóticos.adn5564
EPFL News. P. N. Traducido al español
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