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Yemas artificiales para amputados: la apuesta de un científico de Florida

En EEUU, unos 2,1 millones de personas han sido amputadas o nacieron sin alguno de sus miembros y otras 28 millones viven en riesgo de serlo

La clave de esta tecnología son los "sensores flexibles", que el científico considera el "futuro" cuando se trata de la interacción con un ser humano (Pixabay)

15 minutos. Unas yemas artificiales que puedan diferenciar entre "el pelaje de un perro y unos cubiertos" es la meta de Erik Engeberg, científico de la Florida Atlantic University (FAU), quien explicó que avanzan en una tecnología para devolverle a los amputados el sentido del tacto.

Engeberg lidera un equipo de la FAU que publicó recientemente en la revista Sensor un estudio centrado en los llamados Sensores Táctiles de Metal Líquido (LMS) para revolucionar la industria de las prótesis.

"Los amputados se ven privados de las sensaciones básicas del tacto. Con las manos protésicas actuales no pueden distinguir entre la piel humana de un ser querido o la piel de una manzana", dijo el profesor de la FAU.

En Estados Unidos (EEUU), unos 2,1 millones de personas han sido amputadas o nacieron sin alguno de sus miembros y otras 28 millones viven en riesgo de serlo, en particular, por enfermedades como la diabetes. Así lo indicó el grupo sin fines de lucro Coalición de Amputados.

Engeberg y su grupo de investigadores de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación de la FAU son los primeros en incorporar los sensores táctiles en las yemas de los dedos de una prótesis de mano.

Los resultados del estudio evidenciaron que la integración de información táctil de los LMS en 4 yemas de los dedos de una prótesis de mano distinguía simultáneamente entre superficies complejas de texturas múltiples.

Engeberg recalcó que trabajan en una prótesis que pueda tener "la capacidad de reconocer la textura de la superficie de un objeto". Por lo tanto, que sea mayormente aceptada por aquellos que han perdido sus extremidades superiores.

Interacción humana

La idea es que los amputados puedan actuar más naturales al sentir y responder a su entorno.

Estas yemas artificiales, con nuevos sensores táctiles, "pudieron distinguir de manera confiable entre diferentes velocidades de contacto deslizante y diferentes texturas". Además, demostraron "la viabilidad de su aplicación a manos robóticas", según el estudio.

La clave de esta tecnología son los "sensores flexibles", que el científico considera el "futuro" cuando se trata de la interacción con un ser humano.

Se trata de una "fusión entre la tecnología de fotolitografía para generar un canal de microfluidos lleno de metal líquido y algoritmos de aprendizaje automático".

El científico dijo que este avance "podría ser la base para diferentes tipos de sensores e inteligencia artificial relacionados con la salud y la comodidad humanas".

Esta tecnología está encapsulada en un material a base de silicona y proporciona ventajas adicionales sobre los sensores tradicionales. Por ejemplo, incluye alta conductividad, flexibilidad y capacidad de estiramiento.

Se trata de una integración jerárquica de sensaciones táctiles de múltiples dedos, que podría otorgar un mayor nivel de inteligencia para manos artificiales.

Retroalimentación sensorial

Engeberg precisó que los LMS aún se encuentran en "etapas de desarrollo". Le gustaría investigar la utilidad de esta tecnología en "tareas típicas de la vida diaria".

Asimismo, señaló que el sensor se puede utilizar para otros tipos de aplicaciones, como prótesis de pies. "El sensor flexible de metal líquido también responde a las presiones aplicadas".

El estudio indica que se puede aplicar ampliamente en muchos campos que involucran la interacción humana.

Según los investigadores, cada dedo tiene más de 3.000 receptores táctiles, que responden en gran medida a la presión.

Pese a la alta tecnología en el diseño de prótesis en el mundo, estas carecen de la retroalimentación sensorial.

Los algoritmos de aprendizaje automático pudieron distinguir entre todas las velocidades con cada dedo de las yemas artificiales y alta precisión, de acuerdo con esta investigación.

Alta incidencia de amputados

En EEUU, cada año ocurren unas 185.000 amputaciones, según la Coalición de Amputados.

Este grupo sin fines de lucro lamenta que solo alrededor de un tercio de las personas que experimentan pérdida de extremidades reciben una prótesis. Por eso, apoyan un proyecto de ley que busca solucionar esa problemática, que ya ha sido enviado al Congreso.

En EEUU, la principales causas de la pérdida de extremidades son las enfermedades vasculares (54 %), incluidas la diabetes y la enfermedad arterial periférica, así como los traumatismos (45 %) y el cáncer (menos del 2 %).

De las personas con diabetes que tienen una amputación de una extremidad inferior, hasta el 55 % requerirá la amputación de la otra pierna dentro de 2 a 3 años.

Según la coalición, en 2009 los costos hospitalarios asociados con la amputación ascendieron a más de 8.300 millones de dólares.

Las amputaciones afectan más a los afroamericanos, que tienen hasta 4 veces más probabilidades de sufrir una amputación que los estadounidenses blancos.

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