Inicio > revista forum > Desarrollan prótesis de mano que se acciona con los pies

Forum 24: Con más de una década de trabajo en el Instituto de Investigación en Matemáticas Aplicadas y en Sistemas (IIMAS) de la UNAM, Hernando Ortega ha realizado múltiples diseños en robótica y mecatrónica, y se ha especializado en el desarrollo de manos y brazos robóticos, así como en “plataformas” de robots de servicio. Estos últimos incluso han incursionado en puestas en escena de vanguardia, que han sido el eje de obras centradas en la conceptualización de la tecnología y la robótica en nuestras vidas.

 

Programación, inteligencia artificial, realidad aumentada, y mucha tecnología de sensores de movimiento, son algunas de las herramientas que emplea el especialista, no obstante, entre las áreas que han destacado en su trabajo se encuentra una de importante impacto social, la salud. El equipo del IIMAS desarrolla desde hace varios años diversos prototipos de extremidades-prótesis robóticas.

A la par del perfeccionamiento de los movimientos básicos y más finos que puede llevar a cabo una mano robótica, los universitarios desarrollan diversas opciones tecnológicas que podrían emplearse en personas que han perdido brazos o manos. Han transitado por diversas soluciones, que han sido complementadas con la opinión y experiencia de médicos del Instituto Nacional de Rehabilitación (INR). Así, Hernando y sus alumnos han llegado a una solución simple, de bajo costo y muy asequible: Una plantilla en los pies. Sin embargo, esta idea y prototipo es tan innovadora como inusual, por lo que habrá que convencer a más de un médico de su valor: Controlar las manos (robóticas) con los pies.

Actualmente, en el mundo el camino de desarrollo de estas tecnologías se ha enfocado en las prótesis mioeléctricas que requieren de una intervención quirúrgica del muñón del usuario con la extremidad robótica. Éstas funcionan mediante las señales eléctricas que envía el cerebro, las cuales son amplificadas para generar el movimiento. No obstante, esta solución aún es compleja, costosa y todavía no alcanza los resultados deseados en la mayoría de los casos.

Hernando y su equipo desarrollaron en cambio algo más sencillo, una extremidad que funciona mediante mecanismos y motores que se accionan con el pie mediante una plantilla. Ésta funciona con interruptores (switches) y no con circuitos complicados, refiere el universitario.

"La idea de la plantilla es que no ocupemos circuitos eléctricos, en vez de ellos utilizar dedos de los pies para generar movimientos de la mano. Así no tenemos que utilizar chips, sino solo motores sencillos y los mecanismos de la plantilla, los cuales son súper baratos”, comenta Hernando.

Esta es una simplificación al máximo de lo que busca este tipo de tecnología y aunque tienen que perfeccionar la plantilla, Hernando asegura que es más fácil de utilizar de lo que aparenta, y hace uso de la plasticidad del cerebro para manejarlo. Solo requiere memorizar qué dedo del pie corresponde a cada movimiento y en qué proporción.

"Mis propios alumnos no me creían cuando propuse desarrollar una plantilla que permitiera mover las extremidades superiores (robóticas). Una vez que les enseñé lo factible que era no les quedaron dudas. Algunos de ellos ya dominaban el sistema en tan solo una semana, y desde la primera vez que lo utilizas te familiarizas con los movimientos. Es una habilidad que se adquiere rápido, a diferencia de los sistemas mioeléctricos, con los que esa familiaridad tarda meses”.

Adicionalmente, los científicos han diseñado un programa para dispositivos móviles que emplea realidad aumentada para simular los movimientos de la mano robótica con el pedal para accionarla. De esta forma, los usuarios pueden entrenar y dominar su uso antes de utilizar la prótesis física.

La plantilla ha sido desarrollada ergonómicamente, diseñada incluso para evitar que una persona con pie diabético se lastime. Tiene dos modos de operación, una mientras se camina con ella y un seguro impide que se accionen los movimientos, y otra cuando se activa y emplea para sujetar objetos. Hipotéticamente, el usuario podría ir a la cocina con el seguro, “switchear” y tomar un vaso, “switchear” de nuevo y trasladarse a otra habitación sin que el movimiento al caminar accione los comandos. “Switcheas”, caminas, “switcheas” y sueltas...”, explica.

La solución es práctica, barata, eficiente y más fácil de usar que los sistemas mioeléctricos, pero aún genera escepticismo entre la comunidad médica, refiere Ortega. No obstante, junto con el INR y la Universidad Iberoamericana ya han puesto en marcha una nueva fase de la investigación para realizar pruebas clínicas de la tecnología. El instituto proporcionará a los pacientes y los protocolos médicos que se deben seguir, en tanto que la universidad desarrolla el dispositivo que una la mano robótica con el cuerpo.

"Hemos tenido logros, pero tenemos que darle continuidad. Tenemos un prototipo funcional, pero si no hacemos pruebas clínicas no trascenderá. Por ello trabajamos con el INR para obtener su aval; ellos tienen a los pacientes que necesitan estas prótesis, así como la experiencia en su tratamiento”.

El universitario explica que es una fortuna trabajar de manera conjunta con estas otras dos instituciones, con quienes han firmado convenios de colaboración, sin embargo, se ha dado cuenta de que ponerse de acuerdo significa un reto. “Será complicado, pero valdrá la pena”, finaliza.

 

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Isaac Torres Cruz.
Foto: Isaac Torres Cruz.