La fusión del cuerpo humano con la tecnología robótica

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***Sabes lo qué es la osteointegración y las ventajas que ofrece a amputados 

El dato más interesante: 

…Avances futuristas han logrado inventar un ojo biónico y extremidades que reciben señales cerebrales. Los amputados pueden sentir lo que la prótesis toca o agarra. ¡Es increíble!…pero totalmente cierto. 

MCFC.- Para nadie es un secreto que la tecnología avanza a pasos que a veces hasta da un poco miedo, de allí tantas películas de Hollywood que sugieren una revolución robótica que se revela en contra de la humanidad. Pero eso es ficción, solo eso. Lo cierto es que la tecnología en el campo de la robótica sigue innovando y sorprendiéndonos en función de mejorar la calidad de vida de las personas.   

En el campo de las prótesis que sustituyen una extremidad superior o inferior a causa de un accidente o por genética, son muchos los avances registrados, como por ejemplo: aumentar el movimiento articular, que sean más livianas, con líneas más ergonómicas y confortables.  

En resumen, la intención ha sido hacerlas mucho más funcionales y que sobrepasen el mero objetivo estético. Esta misión la tecnología robótica la ha cumplido con creces y es por ello que actualmente se avanza en conseguir que estas prótesis se conviertan en una verdadera parte del cuerpo humano.

En tal sentido, se trabaja arduamente en prótesis que no solo reciben órdenes directamente del cerebro de la persona que la tiene, sino que se pueda sentir lo que la prótesis coje o toca, toda una visión futurista y fantástica. 

La prótesis más avanzada hasta los momentos es la denominada Luke Skywalker, un brazo robótico que permite al amputado tocar, agarrar y sentir de nuevo. Fue en Junio del año 2009 cuando la Agencia de Proyectos de Investigación de Estados Unidos, junto al Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins desarrollaron este brazo que responde a impulsos cerebrales. Más de 120 millones de dólares se han invertido hasta ahora en estas invenciones que, en primera instancia, fueron ideadas para apoyar a los veteranos de guerra de EEUU que habían perdido sus extremidades. 

A este punto, la FDA ya ha aprobado su comercialización y se espera que tanto el tiempo de elaboración como su precio estén al alcance del común y no solo sea parte de pruebas y experimentos exclusivos.  

¿Cómo funcionan las prótesis robóticas? 

Según los expertos en esta innovación, las prótesis robóticas deben tener el mismo tamaño y el peso de una extremidad de una persona adulta. Esta debe someterse a ejercicios y pruebas previas para lograr dominarla enviando señales de su cerebro. ¿Cómo es posible? porque se conectan sensores a la corteza cerebral, pero lo más increíble es que además de lograr dominar la pieza con señales mentales, la persona puede sentir todo lo que el brazo robótico agarra a través de la instalación de una interfaz neuronal directa.  Es decir, la prótesis hace todo lo que debe hacer una extremidad normal. 

Mitad hombre, mitad máquina ¿Qué es la osteointegración?

Para conocer un poco más acerca del proceso de instalación de estas prótesis robóticas y cómo llegan a funcionar con tal perfección, entre otros procesos, existe una técnica que no es nada nueva, se trata de la osteointegración. Fue descubierta por un profesor llamado Per – Ingvar Branemark en el año 1950 y consiste en el proceso a través del cual las células óseas se logran adherir a una superficie u objeto de metal. 

Tal como lo venimos mencionando, actualmente esta técnica está siendo utilizada para colocar de manera permanente, extremidades artificiales en el hueso de piernas o brazos a través de un procedimiento quirúrgico, relativamente sencillo y sin muchos riesgos. Es necesario que una parte de este implante sobresalga del hueso para luego lograr conectar o unir la prótesis con todos los controles de seguridad respectivos. 

Es muy común ver este tipo de implantes, lo que no es nada común hasta el día de hoy, es ver prótesis que tengan “vida propia”. Este tipo de técnicas – refiriéndonos aún a la osteointegración – ofrece múltiples ventajas a las personas que han sufrido amputaciones ya que logran encajar perfectamente en el muñón del brazo o la pierna amputada. Esta unión es muy estable y permite un importante rango de movimiento de la prótesis. No causan dolor o heridas permanentes en la piel.

Algunas ventajas de la osteointegración

  • El amputado puede caminar o usar con más naturalidad su prótesis
  • Tiene un mejor rango de movimiento y articulación
  • Es mucho más cómoda para movilizar o sentarse (en caso que se trate de una pierna)
  • No genera problemas en la piel como sí sucede con las prótesis convencionales
  • Se tiene la sensación de que la prótesis es parte del cuerpo del amputado
  • Se puede retirar o colocar la prótesis con mayor facilidad
  • Mejora considerablemente la calidad de vida del amputado. 

Recientes estudios sobre los avances del brazo robótico Luke Skywalker

Pruebas recientes realizadas a varios voluntarios indican que han logrado sentir todo lo que la prótesis toca, tal como si lo hicieran con su extremidad natural. 

Ejercicios especiales han permitido que el brazo robótico sean tan delicado en su agarre que hasta es posible tomar una uva sin aplastarla o un huevo sin romperlo. Incluso tomar la mano de una compañera o compañero y ambos sentirlo de forma natural.  

Otros voluntarios han manifestado hacer tareas rutinarias como colocar la funda a una almohada. 

Estas sensaciones son posibles gracias a sensores que están conectados y que alimentan los impulsos de los nervios y tejidos. La prótesis actúa como un bucle cerrado, es decir, que logra prevenir el “dolor fantasma”, un fenómeno que se manifiesta en la condición del amputado quien asegura sentir o imaginar la extremidad lesionada como si aún la tuviera. 

Un estudio ya publicado, cuya duración fue de 14 meses por parte de Science Robotics, se basó en trabajos especializados que lograron demostrar que los sistemas de retroalimentación sensorial biológica restauran la “sensación natural” de las extremidades fantasmas de los amputados.

Es un anhelo de estas personas, además de contar con una extremidad, que esta se vea y se sienta más natural. “Estamos haciendo invenciones más realistas e intentamos en lo posible, igualar el cuerpo humano”, manifestó en su momento un profesor del laboratorio donde se desarrollan estas invenciones robóticas. 

brazo robotico

Características y funcionamiento del brazo robótico

  • Actúa con cables biológicos para recibir señales cerebrales para moverse
  • Para ello se implantan electrodos y cables en los nervios del amputado
  • La mano aprende a sentir los objetos para saber la presión que debe ejercer
  • Para lograr crear sensaciones naturales en los amputados se hicieron cálculos matemáticos en conjunto con impulsos registrados en la mano de un mono, y así lograr crear este modelo que se aproxima mucho a una mano humana

Nota: Hasta los momentos se han hecho pruebas y estudios con amputados que han perdido su extremidad por debajo del codo. No obstante ya se ha anunciado que es factible crear la misma invención con amputados que perdieron su extremidad por encima del codo. 

Otros avances tecnológicos con prótesis 

También hay otro tipo de prótesis que de alguna manera obedecen a técnicas de fusión entre el cuerpo humano y la robótica. Veamos otras invenciones y avances. 

Ahora se puede ver con ojos artificiales

Ojo biónico

Existe un ojo biónico que logra restaurar la visión a quienes la hayan perdido por causas accidentales o genéticas. Científicos de la Universidad de Newcastle son los responsables de este increíble avance. Este se trata de un complejo sistema que tiene dos partes que se conectan entre sí. Una es una cámara que cumple el papel del ojo y registra las señales de luz que hacen posible la visión natural; y la otra es un chip que se inserta en el cerebro, a través del cual se procesan las señales para lograr clarificar la visión, tal como se hace de forma natural. 

Cartílagos nuevos impresos en 3D

impresora 3 D

Parece sacado de una película de ciencia ficción, pero se trata de un proceso que logra reparar la tráquea humana usando tejido cartilaginoso con una impresora 3D Makerbot. 

Los responsables de esta invención trabajan en el Departamento de Investigación Médica del Instituto Feinstein y aunque aún está en período de prueba, ya muchos esperan la comercialización y divulgación del sistema y el procedimiento. 

Sabemos que los daños en este órgano son comunes debido a tumores, intubaciones o traumatismos y que además, son muy difíciles de reparar. Una de las ventajas que ofrece este método es que se podrá crear de forma individualizada de acuerdo a las necesidades de cada paciente que lo requiera. 

Nervios dañados se regeneran

tejidos con impresora 3D

También es posible a través de impresoras 3D. La reparación de nervios que han sido destruidos por haber sufrido accidentes es un proceso muy difícil y que rara vez consigue resultados efectivos, es por ello que científicos de la universidad de Sheffield han puesto especial empeño en lograr un cambio en este sentido. 

Es así que a través de esta impresora se logran conectar entre sí los nervios que se han visto afectados para que vuelvan a funcionar de forma natural y sin daños colaterales. 

Hasta ahora han logrado buenos resultados en pruebas que se han hecho en animales, pero se cree firmemente que se podrán hacer próximamente en humanos con daños graves. 

¿Qué esperamos en el futuro de las invenciones robóticas de prótesis?

  • Minimizar efectos secundarios y alejar infecciones que puedan ser producidas en respuesta a rechazo de los implantes
  • Que este tipo de instrumentos tenga precios más bajos para que sea una opción para todos, independientemente del país donde se viva;  o que se implementen leyes que permitan subvenciones o subsidios por parte de gobiernos o instituciones pertinentes. 

Lo que finalmente sabemos es que la ciencia sigue avanzando y aunque sigue habiendo obstáculos en el camino, seguramente en unos años, lo que hoy consideramos una gran película de ficción ya será una total realidad, como de hecho ha venido sucediendo con otros aspectos de la tecnología que en otrora considerábamos imposibles y hoy hacemos uso de ellas de manera cotidiana. 

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