El brazo electrónico futurista ayuda a los amputados a sentir el tacto y el movimiento

El grupo de investigación del Laboratorio de Integración Biónica de la Clínica Cleveland está analizando el interior de un sistema de robot con pantalla táctil. Cada pequeña caja negra proporciona una sensación individual al dedo del usuario a través de la interfaz del sistema nervioso.

Clínica Cleveland

Soñando con un futuro en el que la mano protésica de Luke Skywalker será algo más que ciencia ficción, los científicos han diseñado un “brazo robótico” que utiliza la ayuda de pequeños robots para recrear las sensaciones vitales que se pierden cuando se pierde una extremidad superior. Los robots hacen esto vibrando los músculos de forma segura en el lugar de la amputación.

Para 2028, prótesis y ortesis a nivel mundial Mercado Se espera que alcance más de $ 8 mil millones, según un informe de 2021 de Grand View Research, pero las prótesis están en un camino mecánico. Realmente no pueden explicar muchas de las sensaciones intuitivas que nos ayudan en nuestra vida diaria, como la forma en que nos sentimos cuando abrimos y cerramos nuestras manos.

El tema del estudio es probar el brazo electrónico del equipo.

Clínica Cleveland

Paul Marasco, MD, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Biomédica del Instituto de Investigación Lerner de la Clínica Cleveland y autor principal de un estudio sobre el nuevo brazo electrónico explicó Publicado miércoles En Ciencia Robótica.

Ingrese el brazo electrónico, una combinación de metal y tono de piel realista.

Aunque hay muchos otros equipos trabajando en armas electrónicas, como los grupos detrás del popular videojuego Cyberpunk El dios anterior Y metal de cal duroMarasco está promocionando algunas de las ventajas de su versión.

La máquina de ciencia ficción traduce la información directamente desde y hacia el cerebro a través de poderosos robots de aproximadamente la mitad del tamaño de una caja de cerillas estándar. Al convertir los pensamientos en acciones, el brazo puede comunicarse con el cerebro al mismo tiempo para transmitir las sensaciones correspondientes a la acción prevista.

La prótesis no solo parece ser el primer brazo biónico en probar simultáneamente varias medidas de sus beneficios sobre las prótesis típicas, esas medidas indican que replica la mecánica de los brazos naturales con suficiente precisión para restaurar reflejos inconscientes en los amputados que los usan.

Confiamos en estos comentarios todos los días. Por ejemplo, cuando recogemos una taza de café, nuestra mano encuentra la taza sobre la mesa, sujeta el asa con el nivel de dureza adecuado y la deja en el momento adecuado para evitar que se derrame. Podemos lograr esta tarea sin pensar ni siquiera en las mañanas más difíciles porque los nervios de los músculos de nuestros brazos responden automáticamente a nuestras elecciones, en este caso, “Debería tomarme ese café”.


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This bionic arm looks like something out of sci-fi



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Traditional prosthetic limbs can’t re-create such seamless movement because they run in manual drive — amputees have to keep their eyes on them at all times and worry about things a nondisabled person usually chalks up to intuition.

After testing the device on two study subjects and using unprecedented analytic tools, the team was excited to discover that the subjects reverted back to reflexive behaviors from before their amputation, including intuitive grip and natural eye movements — they could focus their sight away from the limb. 

The metallic arm requires three components: realignment of nerve endings, mini-robots that work as a sort of control center and the bionic arm itself. 

First, a surgical procedure takes an amputee’s unused nerve endings within the healthy part of the arm — those that used to be dedicated to removed parts, such as fingertips — and “plugs” them into the site of amputation.

“Your brain is like, ‘My fingers are connected to a muscle,’ [it just doesn’t] Sepa que es un músculo de su hombro versus un músculo debajo de su antebrazo “, explicó Marasco.

El brazo biónico se coloca en el lugar de la amputación y los pequeños robots se colocan en el encaje. Estos robots presionan en áreas relevantes del sitio, estimulando las terminaciones nerviosas que ahora están conectadas, cuando el paciente activa su brazo.

“Puedes mover sus músculos y generar estas cosas realmente interesantes, estas ilusiones perceptivas de movimientos complejos de la mano”, dijo Marasco.

Los investigadores han modificado las prótesis disponibles en el mercado en lugar de empezar desde cero, con la esperanza de rastrear rápidamente los dispositivos hasta las clínicas de rehabilitación y hacerlos más rentables que las prótesis tradicionales. Las personas que usan esas prótesis menos avanzadas a menudo abusan de un lado del cuerpo sin amputación, lo que resulta en problemas de espalda o hombros que eventualmente requieren atención médica costosa.

“Para empezar, estos sistemas avanzados son más costosos de instalar, pero si los usa, no le harán daño, porque no tiene que dar cuenta de ellos”, dijo Marasco. “Esto será algo que costará menos dinero en el futuro”.

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