211service.com
De Star Wars a la vida real: nueva prótesis transforma vidas
Proporcionado por dispositivos analógicos inc.
Aunque Luke Skywalker solo hace un cameo en la última película de Star Wars, su reaparición también está despertando interés en una prótesis apodada por el héroe ficticio con una mano cibernética. (Los fanáticos recordarán que el apéndice biónico reemplazó la mano derecha de Luke, que perdió en un duelo con sables de luz con Darth Vader en Star Wars Episodio V: El Imperio Contraataca *.)
El brazo DEKA. Foto de DEKA Research and Development Corp. Usada con autorización.
El brazo DEKA, que su inventor, Dean Kamen, llama cariñosamente Luke, es un dispositivo real creado por las mentes de ingeniería de la empresa con sede en New Hampshire de Kamen, DEKA Investigación y Desarrollo . Luke, la prótesis de brazo más avanzada aprobada hasta ahora por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA), traduce las señales de los músculos para realizar tareas complejas, como flexionar los dedos y agarrar objetos. Es una innovación transformadora en prótesis de miembro superior para amputados.
De la ciencia ficción a la realidad médica
Cuando el Aprobado por la FDA el dispositivo que se comercializó en 2014, llamó DEKA Arm System, el primer brazo protésico que puede realizar múltiples movimientos motorizados simultáneos controlados por señales eléctricas de electrodos de electromiograma (EMG) que detectan la actividad eléctrica en los músculos cercanos a donde se coloca la prótesis. La computadora principal del brazo convierte las señales eléctricas de los electrodos y otros dispositivos de entrada del usuario para controlar hasta 10 articulaciones motorizadas.
Entre las características más innovadoras de DEKA Arm se encuentra la capacidad de la muñeca y los dedos para ajustar posiciones para lograr múltiples agarres seleccionables por el usuario. Además, los sensores de fuerza en la mano permiten al usuario del brazo controlar con precisión el agarre. El brazo protésico es similar en tamaño y peso a una extremidad natural y puede controlarse mediante una variedad de entradas. Una computadora en la prótesis recibe las señales EMG y las interpreta para hacer que los dedos se abran o cierren, o para cambiar la configuración del agarre para permitir que el usuario tome una moneda, por ejemplo.
Con el brazo DEKA, una persona amputada puede hacer cosas fácilmente, como sostener una taza de café, atarse los cordones de los zapatos y manejar cremalleras, actividades que antes eran difíciles de realizar con prótesis pasivas.
Para realizar movimientos tan complejos, los ingenieros de DEKA se dieron cuenta de que también necesitaban entradas de control adicionales. Su solución fue implementar sensores especiales en los pies del usuario que transmiten señales de forma inalámbrica a la computadora del brazo, lo que permite al usuario controlar múltiples articulaciones simultáneamente.
Múltiples componentes de Analog Devices, Inc., (ADI), incluidos amplificadores de instrumentación , aisladores digitales , y amplificadores operacionales duales —se integraron en el diseño de la cadena de señal de DEKA. Estos componentes de alto rendimiento ayudan a DEKA a garantizar que el brazo cumpla con los requisitos críticos en términos de seguridad, efectividad y preparación para el mercado del sistema.
Estos y otros componentes de ADI estuvieron entre los que se probaron durante el proceso de aprobación de la FDA del sistema del brazo, cuando la agencia revisó los datos relacionados con el software y los sistemas eléctricos y de batería, las mitigaciones para prevenir o detener los movimientos no deseados de los mecanismos del brazo y la mano, las pruebas de durabilidad (como capacidad para soportar la exposición a factores ambientales comunes, como el polvo y la lluvia ligera), y pruebas de impacto.
La tecnología innovadora genera posibilidades de transformación
Este avance radical en prótesis se deriva de un desafío que se ha estado gestando durante décadas. Antes del brazo DEKA, las prótesis se basaban en diseños pioneros hace más de 100 años. Y mientras que la tecnología de las extremidades inferiores se ha vuelto más avanzada a lo largo de las décadas, la tecnología de las extremidades superiores se ha quedado atrás debido a sus problemas médicos y de ingeniería más difíciles. Entonces, en 2006, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) del gobierno de EE. UU. estableció un programa llamado Revolucionando las prótesis con un objetivo ambicioso: diseñar una prótesis de brazo con la funcionalidad de una extremidad natural.
DARPA se acercó a DEKA para crear una solución que mejoraría drásticamente la calidad de vida de los amputados, una solución que fuera lo suficientemente delicada para recoger una uva, pero lo suficientemente resistente para manejar herramientas como un taladro manual. Los ingenieros de DEKA lograron ese objetivo. Ahora, con DEKA Arm, una persona amputada puede hacer cosas con seguridad, como sostener una taza de café, atarse los cordones de los zapatos y manejar cremalleras, actividades que antes eran difíciles de realizar con prótesis pasivas.
Como parte de su solicitud ante la FDA, el sistema DEKA se sometió a un estudio de optimización que fue financiado por el Departamento de Asuntos de Veteranos (VA) y llevado a cabo en los centros médicos del VA y del Departamento de Defensa de EE. UU. El noventa por ciento de los amputados que participaron en el estudio pudieron realizar tareas domésticas y de cuidado personal comunes pero complejas con DEKA Arm que no podían realizar con sus prótesis existentes.
Esta innovación tecnológica realmente está transformando vidas. Está por delante de lo que es posible, y es solo el comienzo.
* Star Wars Episodio V: El Imperio Contraataca es una marca registrada de Lucasfilm.