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La FDA aprueba el brazo Deka, el primer brazo protésico comercial controlado por la mente

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La semana pasada, la FDA anunció que había aprobado el primer brazo protésico que es capaz de realizar múltiples movimientos de potencia simultáneos. El nuevo brazo Deka (con nombre en código Luke, después de la mano artificial de Luke Skywalker) fue desarrollado por Dean Kamen, inventor del Segway. El proyecto comenzó en 2006 cuando DARPA financió múltiples iniciativas de investigación en un intento por crear una mejor clase de dispositivo protésico para los veteranos que regresaban a casa después de la guerra de Irak. La aprobación de la FDA de hoy es un gran paso para Deka, ya que significa que los dispositivos ya están listos para la venta, siempre que la empresa pueda encontrar un socio comercial dispuesto a llevarlos al mercado.

Diseño de prótesis

Los seres humanos han estado fabricando prótesis durante milenios; el miembro artificial más antiguo conocido es el «dedo de El Cairo», descubierto en la tumba de una mujer noble egipcia adinerada y que se cree que data del 950 a. C. En la Edad Media, el artesano había creado manos artificiales con intrincados sistemas de poleas y abrazaderas que podían sujetar con seguridad una espada. El ejemplo más antiguo conocido de este tipo de prótesis se hizo para el caballero de Franconia Götz von Berlich, que se muestra a continuación.

Mano artificial articulada

Hoy en día, hay una serie de brazos y manos artificiales, desde ganchos simples hasta ganchos divididos y extremidades complejas capaces de múltiples funciones. Algunos sistemas funcionan con el cuerpo (lo que significa que el movimiento de otra parte del cuerpo articula la extremidad) mientras que otros dependen de baterías. El campo es increíblemente complejo: un gancho dividido (literalmente dos ganchos que pueden abrirse y cerrarse para agarrar objetos) puede ser impulsado por el cuerpo o eléctrico y puede ser de «apertura voluntaria» (la extremidad está cerrada por defecto y requiere energía para abrirse) o “Cierre voluntario” (se requiere fuerza para agarrar un objeto). Cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas, y esa es la mas simple tipo de dispositivo.

Por lo tanto, una consideración completa de los tipos de prótesis y sus diversas ventajas y desventajas está más allá del alcance de este artículo, pero las mencioné para poner el brazo de Luke en contexto. (Para obtener más información sobre las prótesis, nuestro artículo sobre exoesqueletos similares a Iron Man es un buen lugar para comenzar). Los medios de comunicación tienden a hablar de los avances en las prótesis como un campo monolítico, pero en realidad, los amputados tienen necesidades muy diferentes. y capacidades básicas y no existe una «talla única».

Lo que Deka hace de manera diferente

El Deka Arm System es un dispositivo que funciona con baterías y combina múltiples enfoques. Algunas de las funciones del Deka están controladas por mioelectricidad, lo que significa que el dispositivo detecta el movimiento en varios grupos de músculos a través de electrodos conectados, luego convierte esos movimientos musculares en control motor. Esto permite al usuario un método más natural y (teóricamente) intuitivo de controlar el brazo en lugar de depender de un sistema de poleas cruzadas. Los sistemas mioeléctricos más avanzados pueden incluso transmitir la sensación al usuario.

El brazo Deka

Lo que distingue a Deka es que también se puede configurar para depender de sensores inalámbricos integrados en las suelas de los zapatos de un usuario, e incluso puede ser capaz de interactuar con algunas de las técnicas alternativas de vanguardia en la investigación de prótesis. Utilizando una técnica conocida como reinervación muscular dirigida (TMR), los investigadores han experimentado con el trasplante de nervios de las extremidades dañadas al tejido muscular que aún funciona. Una persona con un brazo residual podría tener algunos de esos nervios trasplantados en el músculo pectoral. El brazo artificial se vuelve a conectar con el área mediante electrodos, y cuando el usuario piensa «Voy a mover el codo (que falta)», los nervios aún se activan. Luego, el brazo recoge esos movimientos y se ajusta en consecuencia.

Brazo Deka temprano

Una primera versión del brazo Deka y creador Dean Kamen.

Este tipo de flexibilidad de control es esencial para crear un dispositivo que pueda abordar la amplia gama de necesidades de varios amputados y el grado de control detallado de Deka es notable.

El verdadero desafío para el brazo Deka, como para muchos otros tipos de prótesis sofisticadas, es el costo. Un brazo protésico simple (un dispositivo esencialmente cosmético) puede costar $ 3000, mientras que una prótesis sofisticada puede costar $ 50,000. En muchos casos, las extremidades tienen una vida útil relativamente corta; No es inusual necesitar un reemplazo cada 3-4 años debido al desgaste del dispositivo. La presentación visual también es un problema importante: los amputados a menudo poseen múltiples prótesis, incluidas las cosméticas, simplemente para evitar la vergüenza de usar una extremidad obviamente artificial. Esa es una de las razones por las que el diseño del Deka Arm System ha evolucionado hacia una mano de aspecto mucho más normal: muchos amputados no quieren usar dispositivos mecánicos de aspecto tosco.

El mercado de las prótesis es demasiado amplio y las necesidades de los amputados demasiado específicas para declarar que un solo dispositivo es un éxito de talla única, pero el Deka parece que podría hacer avanzar la ciencia de la amputación y ofrecer a un número significativo de veteranos y amputa un dispositivo que imita más de cerca la función humana natural que cualquier cosa que hayamos visto antes.