TR35 Spain Technology Review en español elige a los 10 innovadores menores de 35

Juan Moreno, 34

Sistemas para una rehabilitación eficiente de personas con movilidad reducida

CSIC

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El ictus o accidente cerebrovascular es una de las primeras causas de mortalidad en el mundo occidental. En España es la segunda causa de muerte y la primera en mujeres. Además, supone la primera causa de discapacidad y genera un gasto muy elevado para los servicios sanitarios y sociales, lo que la convierte en una de las enfermedades con mayor impacto social. Así lo ponen de manifiesto los científicos que han elaborado la actual Estrategia en Ictus del Sistema Nacional de Salud de España. Según su coordinador, el catedrático de Neurología Jorge Matías-Guiu, “su repercusión en el seno de las familias, en el campo profesional y laboral, y en el terreno de lo social es enorme”.

Algo parecido sucede con la lesión medular. Aunque su incidencia no es tan alta, este supone también un problema de salud pública de gran magnitud, ya que incapacita a los afectados e impide que puedan valerse por sí mismos debido a la inmovilidad que afecta a todo su cuerpo o a gran parte de él.

Ambos daños siempre han estado ligados a un mal pronóstico y a la imposibilidad de recuperación. Sin embargo, las nuevas estrategias para el manejo de los pacientes, unidas a los avances tecnológicos, están aumentando sus posibilidades de mejora.

Las tecnologías más prometedoras en este sentido en los últimos años se han desarrollado en los campos de la neurorobótica y de la biomecánica, con sistemas de control cerebral de dispositivos o exoesqueletos que permiten levantarse y andar a personas que han perdido la movilidad en las piernas. Sin embargo, estas herramientas necesitan ser perfeccionadas, ya que aún no se ha explotado su potencial.

Camino de ello está Juan Moreno, bioingeniero colombiano y español que trabaja desde 2002 en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC, en España). Su proyecto de investigación personal se centra en el desarrollo de herramientas robóticas de rehabilitación realmente eficientes que permitan a los médicos concentrarse en tratar a los pacientes, considerando los mecanismos de la plasticidad neuronal.

Este enfoque busca la rehabilitación neuronal de los pacientes -que han perdido la capacidad de enviar al cerebro la orden de que mueva las áreas afectadas- basándose en la neuroplasticidad: la capacidad del cerebro para reorganizarse mediante la formación de nuevas conexiones neuronales. Esta capacidad puede desarrollarse en respuesta a lesiones y enfermedades como forma de adaptación a los cambios del entorno, pero no es fácil lograrlo.

El sistema ideado por Moreno busca oferecer una mayor precisión de la que ofrecen las terapias actuales, de modo que los profesionales sanitarios puedan monitorizar el funcionamiento del sistema nervioso del paciente afectado para poder diseñar un modelo de optimización del tiempo de la terapia robótica y generar nuevas métricas de evaluación como la función cerebral o el nivel de participación activa del paciente.

Se trata de un enfoque integrado en el que se incorporan dispositivos de asistencia robótica e interfaces cerebro-computadora (BCI, por sus siglas en inglés) con el sistema nervioso para investigar la eficiencia de nuevos paradigmas rehabilitadores como los basados en la neuroplasticidad y extender las evidencias que los apoyen.

Hasta la fecha, Moreno ha desarrollado una órtesis de marcha inteligente para compensar la debilidad muscular de rodilla y tobillo, que ha sido patentada mundialmente. Gracias a ella, el joven recibió el Premio Imserso Infanta Cristina 2011 por su contribución a la innovación tecnológica de alto impacto para la sociedad. Esta órtesis ha evolucionado hasta convertirse en el exoesqueleto ESBIRRO -que aún no se ha probado en humanos- para ampliar la cobertura a patologías bilaterales y un mayor número de articulaciones del cuerpo humano, y por lo tanto aumentar el potencial de la tecnología.

Por otra parte, el TR35 ha coordinado el proyecto europeo BETTER, que ha dado lugar a desarrollos novedosos en sistemas de neurorehabilitación que combinan interfaces cerebro-computadora con exoesqueletos. En concreto, ha creado unos módulos robóticos que pueden utilizarse para rehabilitar la marcha de manera versátil y que están instalados en ambientes de rehabilitación clínica (en el Hospital de Rehabilitación Fondazione Santa Lucia, en Italia) y se utilizan actualmente para tratar pacientes e investigar sobre los aspectos neurofisiológicos de los trastornos de la marcha.

Moreno ha jugado también un papel esencial en un proyecto internacional en inteligencia artificial aplicada a la rehabilitación física que ha impulsado una cooperación bilateral entre España y Japón. Esto ha permitido estrechar vínculos entre el CSIC y su análogo en el país asiático (RIKEN), en colaboración con el fabricante Toyota. Los resultados del proyecto, coordinado por Moreno y por el director de la Unidad de Control de comportamiento Inteligente de RIKEN, Shingo Shimoda, han sido difundidos recientemente en la conferencia internacional sobre biorobótica BioRob 2012.

Estas son sus investigaciones recientes más destacadas pero no las únicas. Moreno es autor o coautor de más de 70 artículos en revistas científicas -y conferencias- y revisor de algunas como Medical and Biological Engineering and Computing o Journal of Biomechanics.

El joven también ha mostrado tener un interés empresarial no solo con la aplicación de sus desarrollos a la práctica clínica sino cofundando su propia compañía: Technaid. En esta empresa, asociada al CSIC, el TR35 ha participado en las actividades de investigación y desarrollo que han resultado en productos de hardware y software para captura y análisis del movimiento humano.

De este modo, Moreno espera ayudar a los pacientes con problemas de movilidad a recuperar las capacidades perdidas con el fin último de dotarles de una mayor independencia en el desempeño de sus actividades diarias para mejorar su calidad de vida.

Aunque todavía le queda un largo recorrido, el profesor e investigador en inmunología Jose Manuel Lozano -miembro del jurado de los premios TR35 Spain- cree que lo importante es que su trabajo hasta ahora “es innovador, creativo y abre caminos importantes en investigación aplicada a diversos aspectos de la salud humana”. Por su parte, Gabriel de Jesús Bedoya, profesor del Instituto de Biología de la Universidad de Antioquia (Colombia) y juez también de TR35 Spain, cree que “las aplicaciones de sus diseños son directas y de gran impacto, y la estrategia de desarrollo que ha utilizado le augura un éxito sin precedentes a su trabajo”. - Esther Paniagua

Ganadores de Innovadores menores de 35 España 2012

David Gascón

Sensores inteligentes para transferir información del mundo real a la nube

Juan Moreno

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Pablo Orduña

Acceso masivo a una red de laboratorios remotos para colegios y universidades

Francisco Palao

Inteligencia artificial para resolver problemas de forma innovadora

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