AVANCES TECNOLÓGICOS

Perlas magnéticas, al servicio de un control más preciso de las extremidades biónicas

Un equipo de ingenieros del MIT ha desarrollado un sistema que, según afirman, mejorará el control del usuario de una extremidad biónica. La tecnología se basa en perlas magnéticas implantables y una serie de sensores que pueden monitorizar su movimiento.

Una representación del sistema (Foto. MIT)
Una representación del sistema (Foto. MIT)

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16.10.2021 - 00:15

Un equipo de ingenieros del MIT ha desarrollado un sistema que, según afirman, mejorará el control del usuario de una extremidad biónica. La tecnología se basa en perlas magnéticas implantables y una serie de sensores que pueden monitorizar su movimiento. Cuando se implantan dentro de un músculo en una extremidad residual, las perlas pueden proporcionar información sobre el movimiento muscular que los sensores pueden transmitir a una prótesis, controlando potencialmente sus movimientos con mayor precisión que los sistemas de electromiografía existentes. 

Los investigadores esperan que este enfoque pueda mejorar la experiencia del usuario con la tecnología de asistencia, incluidas las extremidades biónicas u otros dispositivos de asistencia para mejorar el movimiento en aquellos casos de debilidad muscular.

"Cuando usas el control basado en electromiografía, estás viendo una señal intermedia. Estás viendo lo que el cerebro le dice al músculo que haga, pero no lo que el músculo está haciendo realmente"

Las neuroprótesis están diseñadas para revolucionar la forma en que los amputados y otros pacientes con problemas de movilidad o destreza interactúan con el mundo. Sin embargo, todavía están en su infancia y, a menudo, resultan demasiado costosas, pesadas ​​o complejas para una adopción generalizada. Los investigadores están trabajando arduamente para perfeccionarlos, con el objetivo final de que funcionen sin problemas y que sean accesibles para todos los que los necesiten.

No es una tarea fácil inferir el movimiento previsto de un amputado a partir de la actividad eléctrica en los músculos de su miembro residual, pero dicha electromiografía es el estándar actual cuando se trata de la comunicación entre un usuario y un miembro biónico. "Cuando usas el control basado en electromiografía, estás viendo una señal intermedia. Estás viendo lo que el cerebro le dice al músculo que haga, pero no lo que el músculo está haciendo realmente", ha explicado Cameron Taylor, investigador involucrado en el estudio, en un comunicado del MIT.

En un esfuerzo por agilizar la comunicación entre los músculos y un dispositivo externo, estos especialistas recurrieron a imanes implantables y una técnica llamada magnetomicrometría. "Nuestra esperanza es que la magnetomicrometría reemplace a la electromiografía como la forma dominante de vincular el sistema nervioso periférico con las extremidades biónicas", ha destacado Hugh Herr, otro de los desarrolladores de la nueva tecnología. "Y tenemos esa esperanza debido a la alta calidad de la señal que obtenemos de la magnetomicrometría, y al hecho de que es mínimamente invasiva y tiene un bajo coste y obstáculos regulatorios".

Una imagen de la prótesis (Foto. MIT)

El enfoque implica la implantación de pares de pequeñas cuentas magnéticas en los músculos de una extremidad residual u otras áreas del cuerpo que requieren asistencia biónica, como una extremidad con debilidad muscular. A medida que los músculos se contraen y alargan, las perlas magnéticas se mueven entre sí, y los investigadores pueden leer e interpretar estos movimientos utilizando sensores externos, que pueden aplicarse a la piel o formar parte del dispositivo biónico. Hasta ahora, la técnica se ha mostrado prometedora en animales y los investigadores esperan pasar a estudios en humanos.

"Con la magnetomicrometría, estamos midiendo directamente la longitud y la velocidad del músculo", ha manifestado Herr. "A través del modelado matemático de toda la extremidad, podemos calcular las posiciones objetivo y las velocidades de las articulaciones protésicas que se van a controlar, y luego un simple controlador robótico puede controlar esas articulaciones", ha sentenciado.

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