Una nueva mano biónica desarrollada por un grupo de investigadores se basa en una tecnología revolucionaria, capaz de conectar directamente la prótesis robótica a los huesos, músculos y nervios del usuario. Esto permite crear una interfaz humano-máquina, que facilita a la Inteligencia Artificial (IA) la traducción de señales cerebrales en movimientos simples pero precisos.
Una investigación liderada por el Bionics Institute de Australia ha conseguido desarrollar una mano biónica altamente integrada al cuerpo humano, con control neuronal y amplia funcionalidad en la vida cotidiana del usuario. La prótesis creada ha sido colocada a una paciente con una amputación por debajo del codo, y permanece funcional luego de años de uso diario.
Mayor funcionalidad diaria
En general, la funcionalidad de las extremidades artificiales convencionales se ve obstaculizada por la incomodidad y el control limitado y poco fiable que suelen ofrecer. Por el contrario, las interfaces neuromusculoesqueléticas como la desarrollada en el nuevo estudio pueden superar estos obstáculos, proporcionando los medios para el uso diario de una prótesis con control neuronal confiable fijada en el esqueleto.
En este caso, la investigación publicada recientemente en la revista Science Robotics describe la implementación clínica de una prótesis neuromusculoesquelética de forma exitosa: se trata de una mano biónica conectada directamente a los sistemas nervioso y esquelético de la persona, una paciente con amputación unilateral por debajo del codo.
Los investigadores describen que se colocaron implantes de titanio en los huesos del radio y el cúbito, al mismo tiempo que se crearon quirúrgicamente construcciones electromusculares, para transferir los nervios cortados a injertos musculares libres. Además, se implantaron electrodos en los músculos nativos, los injertos de músculos libres y el nervio cubital.
El secreto es la integración con los sistemas corporales
Una característica clave de la nueva tecnología biónica es la fijación esquelética de la prótesis mediante integración directa con los huesos. “La integración biológica de los implantes de titanio en el tejido óseo crea oportunidades para seguir avanzando en la atención de los amputados. Al combinar la osteointegración con la cirugía reconstructiva, los electrodos implantados y la Inteligencia Artificial (IA), podemos restaurar la función humana de una manera sin precedentes”, destacó en una nota de prensa el profesor Rickard Brånemark, científico del MIT y de la Universidad de Gotemburgo, en Suecia, quien dirigió la cirugía y es uno de los autores principales del nuevo estudio.
Vale destacar que los nervios y músculos del muñón se reorganizaron para proporcionar más fuentes de información de control motor a la prótesis. Al mismo tiempo, el sistema configura una interfaz humano-máquina, que hace posible poner en funcionamiento herramientas tecnológicas destinadas a traducir las señales cerebrales en movimientos concretos, que mejoran notablemente la funcionalidad de la prótesis.
Además de una mejora considerable en el uso diario de la prótesis, el equipo de especialistas informó que la paciente intervenida pudo superar el tradicional dolor del “miembro fantasma”, una condición que afecta a los portadores de prótesis tradicionales luego de la amputación, debido a la actividad de los nervios motores en la zona del miembro ausente.
Con la nueva tecnología, el equipo conducido por el profesor Max Ortiz Catalán logró una mayor integración de la prótesis al muñón y al sistema nervioso y esquelético, permitiendo superar el problema del dolor del “miembro fantasma”, además de aportar mayor funcionalidad a la mano biónica y ampliar su utilidad en las tareas cotidianas.
Referencia
A highly integrated bionic hand with neural control and feedback for use in daily life. Max Ortiz-Catalan et al. Science Robotics (2023). DOI:https://doi.org/10.1126/scirobotics.adf7360
(Una primera versión de este artículo se publicó el 20 de octubre de 2023).
