29/Abr/07

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La primera versión del miembro ortopédico de DARPA se entrena mediante realidad virtual

Un equipo internacional liderado por el laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (APL), desarrolló un prototipo del primer brazo ortopédico que puede ser controlado de manera natural, provee realimentación sensorial y permite ocho grados de libertad, un nivel de control que está lejos del estado actual del arte de los miembros ortopédicos.

Proto 1, desarrollado por el programa de la DARPA (Defense Advanced Research Project Agency) llamado "Revolutionizing Prosthetic", es un sistema completo del miembro que también inlcuye entorno virtual para el entrenamiento del paciente, configuración clínica y para el registro de los movimientos del miembro además de señales de control para las investigaciones clínicas.

El programa ortopédico de la DARPA es un esfuerzo ambicioso para proveer la más alta tecnología médica y de rehabilitación para el personal herido en el cumplimiento del deber. En el último año el equipo de la APL de Revolutionizing Prosthetic 2009 (RP 2009) trabajó para el desarrollo de un brazo ortopédico que restaura significativamente tanto las funciones como las percepciones sensoriales del miembro natural. Proto 1 y su sistema de entorno virtual se puso entre las prioridades de DARPA y se dispuso para las evaluaciones clínicas conducidas por un equipo de socios en el RIC (Rehabilitation Institute of Chicago) en enero y febrero.

"Este progreso representa una gran etapa en un programa muy desafiante que ocupó cuatro años e involucró más de 30 socios, los cuales incluyen agencias del gobierno, universidades y firmas privadas de Estados Unidos, Europa y Canadá" dijo el líder del proyecto APL Stuart Harshbarger. "El desarrollo de este primer prototipo dentro del primer año del programa es un logro remarcable por un equipo altamente motivado y talentoso y sirve como validación que seremos capaces de poner en marcha la visión de la DARPA de proveer para el 2009, de un brazo mecánico que imita ajustadamente las propiedades y percepción sensorial de un miembro biológico"

Haciendo uso de los nervios residuales

El avanzado grado de control natural y realimentación sensorial integrada demostrado con el Proto 1 son posibles por la Reinervación de los Músculos Destino (TMR en sus siglas en inglés), una técnica pionera diseñada por el Dr. Todd Kuiken en el RIC que involucra la transferencia de nervios residuales de un miembro amputado a regiones sin uso del músculo en proximidades adecuadas de la herida, los nervios son transferidos del área pectoral del pecho del paciente. Este procedimiento provee un uso más intuitivo del brazo ortopédico y permite la sensación natural de la tensión natural al tomar y tocar.

Durante las evaluaciones clínicas del miembro en el RIC, Jesse Sullivan, un paciente del Dr Kuiken, demostró las mejoras sustanciales en las pruebas de funcionamiento, tales como la habilidad de reposicionar su pulgar para distintos agarres, sacar una tarjeta de crédito del bolsillo, tomar una taza mientras controla su fuerza de agarre mediante sensores de realimentación en lugar de la visión, caminar usando el movimiento libre del miembro para un andar más natural. Harshbarger dijo que fue crítico para el desarrollo del Proto 1 trabajar junto con pacientes tales como Sullivan que ayudaron al equipo a comprender cómo quieren los pacientes que luzcan los nuevos miembros ortopédicos. El sistema incluye además una cubierta que parece simil natural que fue creado usando fotografías del miembro del paciente antes de ocurrido el accidente.

Fuente: Science Blog. Aportado por Gustavo Courault