Lunes 16 de septiembre de 2024

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Una nueva pierna biónica resuelve el gran problema de las prótesis: el movimiento natural

CD. DE MÉXICO, MX.-: Una nueva pierna biónica resuelve el gran problema de las prótesis: el movimiento natural / CORTESÍA
Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts diseñaron una interfaz para que las prótesis de pierna se muevan de manera armónica a partir del análisis de impulsos eléctricos.

● TECNOLOGÍA | WIRED | CD. DE MÉXICO, MX.- | 03 de Julio de 2024

Una prometedora pierna biónica, operada por los impulsos eléctricos de las extremidades y el movimiento muscular natural, ha permitido que 14 personas caminen a una velocidad similar a la de las personas sin amputaciones. La investigación, comandada por científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), acaba de ser publicada en Nature Medicine.

El estudio busca perfeccionar el andar natural de las personas sobre prótesis mecánicas. Hasta ahora, las más avanzadas de uso comercial emulan la caminata bípeda a través de algoritmos preestablecidos que se seleccionan según la actividad. Si bien esta tecnología ha demostrado ser eficiente para devolverle al cuerpo la capacidad de subir escaleras, cargar objetos o correr, el control de la articulación artificial permanece dentro de sus componentes. En consecuencia, es el usuario quien debe adaptarse a la forma de caminar de la prótesis. Estos dispositivos no terminan de sentirse naturales.

El nuevo sistema biónico del MIT propone una interfaz de computadora que amplifica las señales nerviosas de los músculos de la parte restante de la extremidad. De esta forma, el miembro biónico se mueve en sincronía con el desplazamiento natural del cuerpo y sus reflejos. En una primera prueba con participantes amputados, se logró que caminaran un 41% más rápido que aquellos con piernas robóticas tradicionales. Los pacientes también señalaron que la extremidad se sentía natural y se movía sin que ellos tuvieran que estar conscientes del proceso de caminar.










Mano con Third Thumb



El proyecto pretende ser un ejemplo positivo de codesarrollo con los ciudadanos para que las nuevas tecnologías sean realmente accesibles e integradoras.






La pierna biónica está hecha de titanio, silicona y los tradicionales componentes electromecánicos. Los ingenieros detrás del diseño lograron que todo estuviera contenido en 2.7 kilos. La prótesis tiene electrodos que se adhieren a la superficie de la piel. Las señales eléctricas que reciben los músculos de las piernas antes del movimiento son captadas por sensores y decodificadas en tiempo real por una computadora integrada. No solo el movimiento con la extremidad es fluido, también es regulable según la situación.


"Este es el primer estudio que demuestra patrones de marcha naturales con una modulación neuronal completa en la que el cerebro de la persona controla totalmente la prótesis biónica, no un algoritmo robótico", explica Hugh Herr, coautor del estudio y biofísico del MIT. El científico es un usuario de prótesis avanzadas. Perdió sus dos extremidades inferiores durante una escalada al Monte Washington en 1982. Desde entonces ha dedicado su vida a estudiar las interfaces mecanoneurales.


La investigación puso a los pacientes a interactuar en contextos naturales del día a día. Además de subir escalares a una velocidad similar a los no amputados, los usuarios de la nueva interfaz se movieron por pendientes pronunciadas y se desplazaron a prisa sin complicaciones. Los resultados han convencido a Herr y su equipo.








El artículo de Nature habla de un ensayo con una tecnología experimental. Los científicos esperan que los esfuerzos puedan ser traducidos a tecnologías y soluciones clínicamente viables para las personas con amputaciones. Mientras eso ocurre, Herr ya tiene algunas ideas para perfeccionar su interfaz de pierna biónica. En lugar de los electrodos conectados a la piel, buscará usar esferas magnéticas capaces de rastrear el movimiento muscular.


"Un pequeño aumento en la retroalimentación neuronal de la extremidad amputada puede restaurar una capacidad de control biónica significativa, hasta el punto de permitir que las personas controlen neuronalmente la velocidad al caminar; adaptarse a diferentes terrenos y evitar obstáculos", afirmó Hyungeun Song, autor de la investigación.








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