Las prótesis de extremidades avanzadas podrían transformar pronto la vida de millones de personas amputadas
Más de dos millones de personas en toda Europa han perdido una de sus extremidades. Los avances en cuanto a prótesis, logrados con el apoyo de los fondos europeos, están cada vez más cerca de mejorar radicalmente la vida de las personas que han perdido alguna extremidad. El proyecto INPUT encabeza estos desarrollos. INPUT se basa en dos proyectos de investigación anteriores financiados con fondos europeos, AMYO y MYOSENS, dedicados a transformar las señales biológicas corporales en movimientos de las extremidades artificiales. Significativamente, los investigadores lograron el control simultáneo y proporcional de dos grados de libertad. INPUT no se centró tanto en crear nuevos enfoques como en mejorar el estado de la técnica anterior a fin de acercarlo al uso comercial para un gran número de personas amputadas. «El objetivo principal de INPUT era desarrollar y probar ampliamente un control mejorado de las prótesis para las extremidades superiores, que abarcara tanto la mejora del "hardware" y el "software" como el entrenamiento y la rehabilitación de los pacientes», afirma Sebastian Amsüss, coordinador científico de Otto Bock Healthcare y coordinador del proyecto INPUT.
Cómo funciona
La extremidad protésica interpreta las señales musculares que recibe del muñón de la persona amputada. «El movimiento se inicia en el cerebro, en forma de activación de neuronas concretas. Los impulsos eléctricos resultantes recorren la médula espinal, llegan a los nervios periféricos y finalizan en los músculos», explica Amsüss. Las neuronas motoras que se activan en el cerebro inician un movimiento físico en los músculos, los cuales se contraen para transmitir la información eléctrica que reciben los sensores de la prótesis. «El estímulo eléctrico en el músculo es muy similar —si bien amplificado y multiplicado— al que se origina en el cerebro, una simple "conexión por cable", por así decirlo», añade Amsüss. En el caso de amputaciones de los miembros superiores, esta opción es posible porque, en realidad, muchos de los músculos que mueven la muñeca, la palma de la mano y los dedos residen en el antebrazo. Uno mismo puede comprobarlo cerrando el puño o tamborileando con los dedos de la mano derecha mientras se sujeta el antebrazo derecho justo debajo del codo con la mano izquierda. «Por tanto, tras la amputación de una mano, muchos de los músculos que antes la controlaban siguen estando presentes, lo que significa que la persona amputada todavía puede activar, por ejemplo, el movimiento de la muñeca. La sensación es muy similar a la original; se emiten las mismas órdenes desde el cerebro con destino a los músculos, como antes de la amputación. Este proceso se conoce como movimiento del miembro fantasma», explica Amsüss.
Retos del camino hacia el éxito
El plazo del proyecto no ha sido suficiente para dar con soluciones fiables y robustas para todos los objetivos que el proyecto pretendía alcanzar. Por ejemplo, en lo que respecta al desarrollo de «hardware», el equipo se había propuesto idear un enfoque con electrodos integrados totalmente nuevo que resultó ser más complicado de lo previsto. No obstante, el equipo ha logrado generar una gran cantidad de conocimientos y experiencia, que serán vitales en desarrollos futuros. «Hemos generado más de diez iteraciones de los materiales de revestimiento de los electrodos, combinaciones de materiales y técnicas de fabricación, hemos probado un gran número de algoritmos de aprendizaje automático y hemos creado tres nuevos juegos de ordenador para entrenar y rehabilitar a los pacientes. Todo ello ha aportado conocimientos técnicos valiosos, aunque aún no hemos conseguido combinarlos en un mismo sistema», concluye Amsüss.
Palabras clave
INPUT, prótesis, avanzado, agarre, miembro, señales, eléctricas
