Una rodilla biónica integrada en el tejido devuelve la movilidad natural tras una amputación

Un nuevo avance en neuroingeniería desarrollado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha permitido crear una prótesis de rodilla biónica que se integra directamente en los tejidos musculares y óseos de personas con amputación por encima de la rodilla. Esta tecnología, denominada prótesis mecanoneural osteointegrada (OMP, por sus siglas en inglés), ha demostrado en un pequeño estudio clínico que permite recuperar una movilidad más ágil, precisa y natural que las prótesis tradicionales, a la vez que mejora la percepción corporal del usuario.

Los resultados del ensayo, publicados esta semana en la revista Science, muestran que las personas que utilizaron esta nueva prótesis pudieron superar obstáculos, subir escaleras, realizar maniobras rápidas o transiciones cotidianas como sentarse y levantarse con mayor facilidad que quienes llevaban dispositivos convencionales. Además, reportaron una sensación notablemente mayor de que la prótesis formaba parte de su propio cuerpo.

A diferencia de las prótesis habituales, este nuevo dispositivo se ancla directamente al hueso mediante un implante de titanio y se conecta a los músculos residuales mediante electrodos implantados

A diferencia de las prótesis habituales, que se apoyan en un encaje externo, este nuevo dispositivo se ancla directamente al hueso mediante un implante de titanio y se conecta a los músculos residuales mediante electrodos implantados. El sistema recoge señales neuromusculares que luego son interpretadas por un controlador robótico para mover la prótesis de forma dinámica, adaptándose a la intención del usuario. La clave está en una técnica quirúrgica desarrollada por el equipo del MIT, llamada interfaz mioneuronal agonista-antagonista, que reconfigura la musculatura residual para que pueda enviar y recibir información tal como lo hacía antes de la amputación.

«Una prótesis integrada en el tejido no es simplemente una herramienta externa, sino una extensión funcional del cuerpo», explica Hugh Herr, líder del equipo de investigación, profesor en el MIT y codirector del Centro K. Lisa Yang para la Biónica. «Cuanto más estrecha es esa integración, más el usuario percibe la prótesis como parte de sí mismo».

La importancia del embodiment

La investigación incluyó a dos personas con amputación transfemoral que utilizaron el sistema OMP y a otros 15 participantes con distintos niveles de tecnología protésica previa. Las pruebas de movilidad y percepción corporal mostraron que quienes llevaban la prótesis biónica mejoraron notablemente tanto en rendimiento físico como en lo que los investigadores denominan embodiment, es decir, la sensación de que la extremidad artificial pertenece al propio cuerpo. Durante el estudio, estas personas afirmaron sentir que tenían dos piernas, que controlaban directamente la prótesis y que esta formaba parte de su esquema corporal.

A lo largo del último siglo, las prótesis han avanzado en aspectos mecánicos pero han dejado de lado elementos esenciales del movimiento humano, como la retroalimentación sensorial y la versatilidad del control motor. Aunque algunos modelos modernos permiten caminar de forma repetitiva, siguen siendo insuficientes para tareas complejas o cambios de marcha y equilibrio, lo que limita considerablemente la autonomía de los usuarios. El nuevo enfoque desarrollado en el MIT aspira a superar estas limitaciones mediante una integración profunda entre la tecnología y la fisiología humana.

Según sus previsiones, el sistema completo podría estar disponible comercialmente en un plazo de cinco años

El estudio plantea que la restauración de la función no debe limitarse a la movilidad mecánica, sino que debe incluir la recuperación del control neuromuscular y de la percepción del propio cuerpo.

Aunque el sistema todavía necesita ensayos más amplios para obtener la aprobación de la agencia reguladora estadounidense (FDA), los autores consideran que podría representar un cambio de paradigma en el diseño y uso de prótesis.

La cirugía AMI ya se aplica de forma rutinaria en pacientes con amputaciones por debajo de la rodilla en el hospital Brigham and Women’s, en Boston. El equipo del MIT espera que pronto se adopte también en amputaciones más complejas. Según sus previsiones, el sistema completo podría estar disponible comercialmente en un plazo de cinco años, una vez superadas las fases clínicas y regulatorias.

El trabajo ha sido financiado por el Centro K. Lisa Yang para la Biónica y la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA). En un artículo complementario, también publicado en Science, el investigador Lee Fisher analiza el impacto clínico y científico de esta innovación en el campo de la biónica y la rehabilitación.

Referencia:

Herr et al. Tissue-integrated bionic knee restores versatile legged movement after amputation. Science, 2025.