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Investigadores desarrollan tobillos robóticos para controlar la postura con impulsos nerviosos

Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill han liderado un nuevo proyecto sobre tobillos protésicos robóticos  controlados por impulsos nerviosos.

Así, con esta tecnología las personas que han tenido que ser amputadas podrían «moverse de forma más natural, mejorando su estabilidad», según se informa desde la universidad. Helen Huang, autora del estudio y profesora del departamento conjunto de Ingeniería Biomédica de NC State y UNC, explica que la clave de este estudio fue «el control postural, que es sorprendentemente complicado».

En este sentido, aclara que, “básicamente, cuando estamos quietos, nuestros cuerpos hacen ajustes constantemente para mantenernos estables. Por ejemplo, si alguien choca con nosotros mientras estamos haciendo cola, nuestras piernas realizan una amplia gama de movimientos de los que ni siquiera necesariamente somos conscientes para mantenernos erguidos«.

Con esta premisa, se trabajó con personas que habían sufrido amputaciones de miembros inferiores. «Nos dicen que lograr este tipo de estabilidad con prótesis es un desafío importante. Y este estudio demuestra que las prótesis de tobillo robóticas que se controlan mediante señales electromiográficas (señales eléctricas registradas por los músculos de un individuo) son excepcionalmente buenas para permitir a los usuarios lograr esta estabilidad natural”.

Para llevar a cabo el proyecto, a los participantes del estudio se les colocó este prototipo de prótesis de tobillo. Según explica Aaron Fleming, coautor del estudio, «los sensores se colocan sobre los músculos en el lugar de la amputación«. La tecnología funciona de la siguiente manera: “cuando un participante piensa en mover el miembro amputado, esto envía señales eléctricas a través del músculo residual del miembro inferior. Los sensores captan estas señales a través de la piel y las traducen en comandos para el dispositivo protésico”.

Como añade la experta Huang, «para las personas que tienen el miembro inferior intacto, la estabilidad postural comienza en el tobillo. Las personas que han perdido una extremidad inferior normalmente tienen que compensar la falta de control del tobillo. Descubrimos que el uso del tobillo robótico que responde a señales EMG permite a los usuarios volver a su respuesta instintiva para mantener la estabilidad”.

En el estudio, se pedía a los participantes que realizasen actividades cotidianas como, por ejemplo, balancearse. Al comparar sus movimientos cuando llevaban una prótesis convencional, con sus movimientos cuando llevaban la prótesis del estudio, comprobaron la diferencia. «Los patrones de activación muscular al usar el prototipo de prótesis eran muy similares a los patrones que vemos en personas que tienen pleno uso de dos extremidades inferiores intactas».

De esta manera, los investigadores constataron que «el prototipo que desarrollamos imita el comportamiento del cuerpo lo suficiente como para permitir que regresen los patrones neuronales habituales de las personas. Esto es importante porque sugiere que la tecnología será intuitiva para los usuarios».

En definitiva, los investigadores celebran que «este es un hallazgo clínicamente significativo, porque la estabilidad postural es una cuestión importante para las personas que utilizan dispositivos protésicos. Ahora estamos realizando una prueba más amplia con más personas para demostrar los efectos de la tecnología e identificar qué personas pueden beneficiarse más”, se concluye.

Fuente: Consalud

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