Protesis de brazo por reinervación muscular selectiva

XXXLimagenLas prótesis motorizadas de brazo pueden ayudar a las personas que han sufrido una amputación de esta clase a recobrar algunas funciones, pero se requiere bastante tiempo para aprender a utilizar estos dispositivos y el número de movimientos que proporcionan resulta limitado.

Todd A. Kuiken, fisioterapeuta del Instituto de Rehabilitación de Chicago y profesor de la Universidad del Noroeste, ha abierto el camino a una técnica conocida como reinervación muscular selectiva (TMR, por sus siglas en inglés) que permite a un brazo protésico responder directamente a las señales del cerebro, haciendo que esta prótesis sea mucho más fácil de utilizar que la prótesis motorizada tradicional. Esta técnica, todavía en desarrollo, permite a los usuarios abrir y cerrar sus manos artificiales, y doblar y enderezar sus codos artificiales, de un modo casi tan natural como lo harían con sus propios brazos.

“La idea es que cuando alguien pierde un brazo, pierde los músculos y los elementos estructurales de los huesos. Pero la información de control debe estar todavía allí en los nervios residuales”, explica Kuiken. Él decidió tomar los nervios residuales que una vez llevaban los órdenes del cerebro para producir los movimientos del brazo, la muñeca y la mano, y los conectó a los músculos del pecho para que las señales pudieran utilizarse en el movimiento del miembro artificial.

Esto se logra con la ayuda de un electromiograma (EMG) que recoge la señal eléctrica que emite el músculo cuando se contrae.

Esta señal se dirige a un microprocesador en el brazo artificial que descifra la señal y le dice al brazo qué hacer. Hasta ahora, en su trabajo, Kuiken y sus colegas han programado el procesador del brazo protésico para reconocer cuatro señales capaces de producir dos tipos de movimientos del brazo: abrir y cerrar la mano, y doblar y enderezar el codo.

¿El resultado? Cuando el paciente piensa en “cerrar la mano”, la mano se cierra. Esto contrasta con la tecnología actualmente en uso de las prótesis motorizadas de brazo: el paciente tiene que aprender a utilizar nuevos grupos de músculos para mover el brazo protésico, puede realizar sólo un movimiento cada vez, y debe contraer dos músculos simultáneamente para lograr un nuevo movimiento.

En su nuevo estudio, Kuiken y sus colegas demuestran que la TMR también tiene la posibilidad de proporcionar un número aún mayor de movimientos del brazo y de la mano, más allá de los cuatro que ya han logrado.

Si bien la TMR es más intuitiva y natural, Kuiken y su equipo quieren ver si pueden extraer más de la rica información de las señales eléctricas producidas por los nervios y músculos del pecho, y aprovecharlas para proporcionar un número mayor de movimientos del brazo y la mano.

En el estudio, colocaron entre 79 y 128 electrodos de EMG en los músculos del pecho de cinco pacientes. Se analizaron las señales obtenidas por EMG de cada uno de 16 movimientos diferentes del codo, la muñeca, la mano, el dedo pulgar y del resto de los dedos para los cuales se pidió a los pacientes intentar realizar movimientos. Los investigadores consiguieron reconocer las señales asociadas con los diferentes movimientos del brazo con un 95 por ciento de exactitud.

El próximo paso es utilizar esta información para programar estos nuevos movimientos en el microprocesador del brazo artificial

XXXLimagenNuevos avances en una protesis de brazo por reinervación muscular selectiva

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