Retroalimentación artificial a los usuarios de prótesis

El proyecto aborda dos temas concretos: la formación destinada a controlar prótesis de forma activa y la rehabilitación por medios robóticos de pacientes de ictus

Los dispositivos mioeléctricos llegan a la integración sensomotora

.

Una de las lagunas más importantes en las prótesis mioeléctricas actuales es la retroalimentación sensorial, más aún si se considera que el sentido del tacto posee tanta relevancia para la interacción con el entorno. Un consorcio financiado con fondos europeos ha propuesto una solución a este escollo y se dispone a comercializar dispositivos.
.

Cordis / La fase más complicada y crucial de cualquier proceso de investigación y desarrollo es, fuera de toda duda, la transición desde la investigación académica hasta la creación de productos comerciales que cubran una demanda. El mercado de las interfaces mioeléctricas es un buen ejemplo de ello.

© Prof. Dario Farina
© Prof. Dario Farina

Este tipo de interfaces presenta varias ventajas sobre las prótesis controladas por el organismo (por ejemplo la tecnología de succión y el empleo de sensores electrónicos para detectar actividad muscular, nerviosa y electromiográfica leve y convertirla en movimiento), pero los dispositivos ya a la venta no ofrecen aún retroalimentación sensorial al usuario.

No obstante, en el ámbito académico sí que es factible obtener interfaces mioeléctricas con integración sensomotora. Para convertir en productos esta capacidad es necesario transferir conocimientos en materia de investigación neurofisiológica y análisis de señales del ámbito académico al comercial, por un lado, y los requisitos y ensayos de viabilidad clínica y comercial desde el ámbito comercial al académico, por otro.

El proyecto MYOSENS (Myoelectric Interfacing with Sensory-Motor Integration) abordó estos temas. El catedrático Dario Farina de la Universidad de Gotinga contó con la ayuda de un consorcio de empresas y equipos académicos de prestigio internacional para, durante cuatro años, trabajar en formas de comercializar dispositivos mioeléctricos con capacidades sensomotoras integradas.

El proyecto, finalizado en marzo de 2016, es la primera investigación que aborda dos temas concretos: la formación destinada a controlar prótesis de forma activa y la rehabilitación por medios robóticos de pacientes de ictus. Ambos precisan una base tecnológica similar para la integración sensomotora y para lograr la inducción artificial de la plasticidad neuronal necesaria en el (re)aprendizaje de tareas motoras. De hecho, los miembros del consorcio ya trabajan en la creación de productos comerciales innovadores.

.

¿Qué justifica la ausencia de integración sensomotora en las interfaces actuales?

La ausencia de integración sensomotora en las interfaces comerciales y clínicas se debe a que los sistemas desarrollados en los laboratorios de investigación no son lo suficientemente sólidos como para emplearlos en dispositivos clínicos de uso diario. Es más, aún no se sabe a ciencia cierta si la retroalimentación sensorial aplicada a la rehabilitación resulta útil.

Aún no se sabe a ciencia cierta si la retroalimentación sensorial aplicada a la rehabilitación resulta útil

Por ejemplo, no cabe duda de la utilidad que posee proporcionar algún tipo de retroalimentación a los usuarios de prótesis cuando no existe ningún otro tipo de información sensorial, pero no está tan claro que la retroalimentación adicional sea funcionalmente útil cuando los amputados conservan la retroalimentación natural, por ejemplo en el caso de la vista.

.

¿Cuáles fueron las principales dificultades encontradas en el proyecto y cómo se resolvieron?

El proyecto (de tipo IAPP) se propuso convertir propuestas creadas en el ámbito académico al comercial y viceversa. El principal escollo fue diseñar paradigmas experimentales para comparar con eficacia tecnologías objetivamente distintas con las que proporcionar retroalimentación artificial a los usuarios de prótesis.

Las tecnologías representan distintas modalidades de retroalimentación (estimulación eléctrica, vibración), distintas ubicaciones para la retroalimentación (localización múltiple o única), distintas variables de retroalimentación (fuerza, velocidad), etc. El estudio empírico de las combinaciones ideales de estas variables supone todo un reto y no caben muchas generalizaciones.

Por tanto, se desarrolló un modelo teórico capaz de predecir los resultados en función de los parámetros de ajuste en un porcentaje reducido de condiciones experimentales.

.

Eligieron en concreto como aplicaciones el control prostético mioeléctrico y la rehabilitación de la función motora de pacientes de ictus. ¿Por qué?

Son dos ámbitos importantes de las tecnologías de rehabilitación con viabilidad clínica. Ya hay a la venta prótesis controladas por señales mioeléctricas (si bien sin retroalimentación sensorial) y dispositivos robóticos de rehabilitación (pero sin control mioeléctrico).

Las dos tecnologías carecían de ciertos aspectos complementarios entre sí, la retroalimentación sensorial y los comandos motores, respectivamente, y por tanto eran representativas de los problemas descritos.

.

¿Está satisfecho con los resultados obtenidos hasta la fecha?

El proyecto ofreció unos resultados del todo satisfactorios. El más importante probablemente sea la comercialización por parte de Tyromotion —una de las empresas participantes en MYOSENS— de uno de sus dispositivos robóticos dotado del control mioeléctrico desarrollado durante el proyecto. Esto puede influir enormemente en la investigación traslacional.

Otro sistema con retroalimentación sensorial desarrollado durante el proyecto estuvo dedicado a la reducción del dolor del miembro fantasma

También se ha solicitado la patente de otro sistema con retroalimentación sensorial desarrollado durante el proyecto dedicado a la reducción del dolor del miembro fantasma. El proyecto también ofreció información valiosa sobre la función de la retroalimentación sensorial artificial en el ámbito protésico, la cual puede servir para redactar directrices destinadas a la creación y el empleo de interfaces de retroalimentación eficaces y prácticas.

Además de los resultados con un impacto comercial y sobre los pacientes, el proyecto generó una gran cantidad de artículos especializados, celebró cinco talleres de éxito y ofreció formación a once becarios, tres de los cuales se doctorarán durante el año próximo.

.

¿Se han ensayado ya los dos dispositivos en pacientes?

Sí, el proyecto se destacó por ofrecer una validación clínica sólida. Precisamente se incluyó por esta razón en el consorcio al Hospital San Camillo de Venecia. Gracias a este socio, se ejecutaron análisis clínicos de todos los sistemas desarrollados durante el proyecto.

.

¿Qué respuestas han recibido de entidades comerciales potencialmente interesadas?

Como he mencionado antes, Tyromotion comercializó recientemente un dispositivo robótico nuevo dotado de miocontrol. Además, Otto Bock HealthCare, empresa líder en el sector de las neurotecnologías, participó también en el consorcio y ha manifestado su interés en obtener patentes comunes y en el desarrollo de un nuevo sistema de retroalimentación sensorial basado en los resultados de MYOSENS.

.

El proyecto finalizó en marzo. ¿Planean profundizar en sus resultados?

Los objetivos planteados se alcanzaron, pero el consorcio muestra un enorme interés en ampliar su trabajo en el marco de un segundo proyecto financiado con fondos de la UE.

.

Fuente:

Entrevista publicada en la revista de resultados research*eu nº 51 pp. 8 y 9

.

Dejar comentario

Deja tu comentario
Pon tu nombre aquí