Un grupo de ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Jiao Tong de Shanghái han diseñado una mano neuroprotésica blanda, ligera y de bajo coste, que permite realizar actividades diarias.
Este nuevo modelo de mano neuroprotésica es mucho más duradero y resistente a percances cotidianos, ya que sus investigadores han comprobado que tiende a recuperarse rápidamente tras ser golpeada con un martillo o atropellada con un coche.
UNA MANO NEUROPROTÉSICA DE BAJO COSTE
Las neuroprótesis modernas convencionales tienen un coste muy elevado, ya que están construidas en torno a esqueletos metálicos, con motores eléctricos que suelen ser muy pesados y costosos. A diferencia de estas, este nuevo modelo de mano neuroprotésica está compuesta de un material blando y elástico, concretamente el elastómero comercial Ecoflex. El uso de estos componentes reduce considerablemente su peso y su coste.
La prótesis consta de cinco dedos en forma de globos alargados, cada uno de ellos con segmentos de fibra, lo que hace que los dedos se asemejen a los huesos articulados de los dedos reales. Los dedos protésicos son muy flexibles y están conectados a «una palma» impresa en 3D, con forma de mano humana.
En vez de controlar cada dedo mediante motores eléctricos montados, como hacen la mayoría de neuroprótesis, los investigadores emplearon un sencillo sistema neumático para inflar y desinflar con presión los dedos y de este modo doblarlos o enderezaros en posiciones específicas. Este sistema, que incluye una pequeña bomba y válvulas, que se pueden llevar en la cintura, lo que reduce considerablemente el peso de la prótesis y contribuye a lograr movimientos más intuitivos y naturales.
UN SISTEMA NEUMÁTICO CAPAZ DE RECIBIR SEÑALES
Shaoting Lin, ingeniero de MIT, desarrolló un modelo informático para relacionar la posición deseada de un dedo con la presión que tendría que aplicar para lograr esa posición. A partir de este modelo, el equipo desarrolló un controlador que dirige un sistema neumático para inflar los dedos en posiciones que imitan cinco agarres habituales, como apretar dos y tres dedos, cerrar el puño y ahuecar la palma.
Este sistema neumático recibe señales de los sensores de electromiografía que miden las señales eléctricas generadas por las neuronas motoras para controlar los músculos. Los sensores se colocan en la abertura de la prótesis, donde se acopla a la extremidad del usuario, y son capaces de captar las señales del muñón, como cuando un amputado se imagina cerrando el puño.
Cuando un amputado se imagina, por ejemplo, sujetando una copa de vino, los sensores recogen las señales musculares residuales, que el controlador traduce en las presiones correspondientes. La bomba aplica entonces esas presiones para inflar cada dedo y producir el agarre deseado por el amputado.