Brazos protésicos de alta tecnología dan a los amputados destreza y sentido del tacto
Tabla de contenido:
- Los hombres sienten casi 20 puntos en los miembros protésicos
- Implante óseo proporciona fuerza adicional
- Touch Deepens Connection to Prosthetic
El tacto es una sensación poderosa. Una que nos conecta con el mundo que nos rodea, lo que nos permite distinguir entre un gatito frotándose contra el dorso de nuestra mano y una uña afilada que sobresale de una pared sin terminar.
Pero las sensaciones táctiles son más que una forma de identificar objetos. Nos permiten afinar los movimientos de nuestros músculos, a medida que la información sensorial pasa al cerebro desde los músculos y la piel. Esta información adicional hace la diferencia entre acunar una uva entre nuestro pulgar y dedo, y hacer una gran cantidad de jugo de uva.
advertisementAdvertisementPara los amputados, la retroalimentación sensorial de sus miembros protésicos ha estado ausente durante mucho tiempo, incluso cuando las extremidades artificiales en sí mismas han evolucionado en las últimas décadas en dispositivos robóticos altamente sofisticados. Pero dos grupos de investigación, cuyo trabajo se publica en la edición del 8 de octubre de Science Translational Medicine, están tratando de dar a esas extremidades artificiales una gama completa de sensaciones.
"El sentido del tacto es una de las formas en que interactuamos con los objetos que nos rodean", dijo Dustin Tyler, profesor asociado de ingeniería biomédica en la Universidad Case Western Reserve y director de uno de los estudios de investigación., en un comunicado de prensa. "Nuestro objetivo no es solo restablecer la función, sino construir una reconexión con el mundo. Esta es una restauración duradera y crónica de la sensación en múltiples puntos de la mano".
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AnuncioLos hombres sienten casi 20 puntos en los miembros protésicos
Para proporcionar a los amputados una sensación de Al sentir en su extremidad artificial, el grupo de investigadores liderado por Tyler implantó manguitos de electrodos en el antebrazo de un paciente masculino y el brazo superior de otro. Estos tipos de electrodos envuelven el haz de nervios en lugar de penetrar en la membrana protectora, lo que tiene el potencial de causar daño nervioso a largo plazo.
Los sensores en las manos artificiales de los pacientes alimentaron información sobre la cantidad de presión sobre los electrodos, lo que les permitió a los hombres sentir hasta 19 puntos distintos en sus extremidades protésicas.
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Un sujeto de estudio sostiene un tomate cherry. Foto cortesía de Russell Lee.
Para generar sensaciones más complejas, como la diferencia entre papel de lija y una superficie lisa, una computadora convirtió la información de los sensores en señales eléctricas variables. Estos fueron recogidos por los nervios periféricos, que llevaron la información sensorial al cerebro. Con el tiempo, los investigadores pudieron ajustar las señales a medida que los pacientes se sintonizaban con ellas.
"El sentido del tacto en realidad mejora", dijo Keith Vonderhuevel, de Sidney, Ohio, en un comunicado de prensa. Perdió la mano en 2005 e implantó el sistema en enero de 2013. "Cambian las cosas en la computadora para cambiar la sensación. Una vez, sentí como si el agua corriera por mi mano".
Debido a la necesidad para que una computadora ajuste las sensaciones táctiles provenientes de los sensores, este sistema actualmente solo funciona en el laboratorio, pero los investigadores esperan desarrollar un sistema basado en el hogar dentro de los próximos cinco años.
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Anuncio publicitarioImplante óseo proporciona fuerza adicional
El sistema desarrollado por el otro grupo de investigadores, con sede en Suecia, genera información sensorial de la extremidad artificial de forma similar camino. Sin embargo, los investigadores también pudieron unir el brazo artificial directamente al esqueleto, en un proceso llamado oseointegración, en lugar de usar el accesorio de enchufe en prótesis disponibles comercialmente.
"Hemos utilizado la oseointegración para crear una fusión estable a largo plazo entre el hombre y la máquina, donde los hemos integrado en diferentes niveles", dijo Max Ortiz Catalán, investigador de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Gotemburgo, Suecia, y líder autor de la publicación, en un comunicado de prensa. "El brazo artificial está directamente unido al esqueleto, proporcionando así estabilidad mecánica. "
Max Ortiz Catalan (izquierda) y el profesor asociado Rickard Brånemark (derecha) con el primer paciente tratado con el sistema de implante osteointegrado. Foto cortesía de Catalan.
AnuncioAdemás, Catalan y sus colegas conectaron el brazo protésico a los restos de los nervios y músculos en el brazo del amputado, proporcionándole tanto un sentido del tacto como la capacidad de controlar la extremidad artificial.
Esto le ha permitido conservar su trabajo como conductor de camiones, utilizando su brazo protésico para tareas que incluyen operar maquinaria y desempacar cajas de huevos. También lo usa para atar los cordones en los patines de sus hijos.
AdvertisementAdvertisement"La comunicación confiable entre la prótesis y el cuerpo ha sido el eslabón perdido para la implementación clínica del control neuronal y la retroalimentación sensorial, y esto ya está en marcha", dijo el catalán.
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Touch Deepens Connection to Prosthetic
Un sentido del tacto puede proporcionar a los amputados un mayor control de sus extremidades, especialmente la presión aplicada. Sin embargo, incluso sin esa sensación, las personas todavía son capaces de controlar las extremidades artificiales con una notable cantidad de destreza, en gran parte debido a la retroalimentación sensorial proveniente de los ojos y los músculos.
AnuncioPero agregar sensación táctil a una prótesis puede beneficiar a los amputados de otras maneras. Una de ellas es la reducción del dolor fantasma, la sensación intensa de que la extremidad aún está unida, aunque ya no esté presente.Los pacientes en los nuevos estudios informaron que su dolor fantasma disminuyó después de que comenzaron a sentir con la extremidad artificial.
Un sentido del tacto también puede ayudar a los amputados a integrarse psicológicamente con su prótesis, lo que les permite verlo no como una herramienta externa, sino como parte de su propio cuerpo. Esto, a su vez, podría reducir el número de amputados que dejan de usar su prótesis después de un corto tiempo y mejorar la calidad de su vida cotidiana.
AdvertisementAdvertisementLa imagen en miniatura es de un sujeto de estudio que saca una uva de un racimo. Foto cortesía de Dale Omori.
