Un equipo de investigadores ha creado la primera prótesis de mano que responde a la temperatura ambiental, mejorando así la destreza y las sensaciones de conexión humana. La investigación, llevada a cabo por ocho autores afiliados a instituciones de Italia y Suiza, ha sido publicada en la revista ‘Med’.
La retroalimentación sensorial desempeña un papel crucial para que las personas amputadas puedan explorar y participar en su entorno. Este innovador dispositivo desarrollado por el equipo de investigadores permite percibir y responder a la temperatura, transmitiendo información térmica desde la punta del dedo de la prótesis al miembro residual de la persona con discapacidad.
Este dispositivo, conocido como ‘MiniTouch‘, utiliza componentes electrónicos disponibles en el mercado, puede incorporarse a prótesis ya disponibles comercialmente y no implica la necesidad de someterse a cirugía.
‘MiniTouch’, la prótesis que podría devolver las sensaciones a las manos robóticas
“Cuando uno de los investigadores colocó el sensor en su propio cuerpo, pude sentir el calor de otra persona con mi mano ‘fantasma’. Fue una emoción muy fuerte para mí, fue como reactivar una conexión con alguien”, explica Fabrizio, un hombre de 57 años y de Pistoya (Italia) con una amputación transradial (de muñeca).
Fabricio logró discriminar y clasificar objetos manualmente, identificando diferencias de temperatura o materiales, así como sentir el contacto corporal con otras personas.
Este avance es el producto de una colaboración científica entre la Escuela de Estudios Avanzados Sant’Anna de Pisa (Italia) y la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza). Es la primera vez que se logra incorporar sensaciones de temperatura natural en una extremidad artificial funcional.
“La temperatura es una de las últimas fronteras para devolver la sensación a las manos robóticas. Por primera vez, estamos muy cerca de devolver toda la paleta de sensaciones a las personas amputadas”, afirma Silvestro Micera, de la Escuela Sant’Anna de Estudios Avanzados y coautor principal del estudio.
El paso más importante para que las personas con una amputación puedan interactuar con el entorno
Facilitar la retroalimentación sensorial es esencial para posibilitar la interacción de las personas con amputaciones en su entorno. Basándose en investigaciones anteriores sobre sensaciones térmicas fantasmas (la estimulación de puntos específicos en el brazo residual para evocar percepciones en la mano ausente), los investigadores crearon el dispositivo denominado ‘MiniTouch’.
“Se trata de una idea muy sencilla que se puede integrar fácilmente en las prótesis comerciales”, apunta Micera.
Solaiman Shokur, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, enfatiza que «incorporar información sobre la temperatura hace que la sensación táctil sea más similar a la humana». «La capacidad de percibir la temperatura mejorará la integración de las prótesis en los amputados: la sensación de que ‘esta mano es mía'», destaca.
“Hasta ahora, las sensaciones térmicas han sido muy ignoradas en la investigación sobre neuroprótesis, aunque cada vez hay más pruebas de su importancia en nuestra vida cotidiana. Creemos que las personas amputadas podrían beneficiarse de recuperar sensaciones de temperatura mucho más allá de la detección de objetos fríos o calientes”, afirma Jonathan Muheim, doctorando en la Escuela Politécnica Federal de Lausana.
¿Cómo funciona este nuevo diseño?
La etapa de prueba se realizó en el Centro de Prótesis Inail en Vigorso di Budrio, cerca de Bolonia, donde se llevaron a cabo pruebas clínicas con personas amputadas. El dispositivo se integró en la prótesis personal del paciente y se fijó en un punto del muñón, generando sensaciones térmicas en el dedo índice ‘fantasma’.
Durante las pruebas, el equipo de investigación evaluó la capacidad de las personas amputadas para distinguir objetos según sus diferentes temperaturas y materiales. Con el uso del ‘MiniTouch’, el paciente pudo diferenciar con precisión entre tres botellas visualmente idénticas que contenían agua fría (12 grados), fría (24) y caliente (40), con una precisión del 100%. Sin el dispositivo, la precisión fue de solo un 33%.
Además, el ‘MiniTouch’ mejoró la capacidad de clasificar de manera precisa y rápida cubos de metal con diferentes temperaturas, así como la habilidad para distinguir entre brazos humanos y prótesis con los ojos vendados.
Varios participantes en las pruebas iniciales destacaron que la capacidad de recuperar la sensación de contacto corporal con otra persona fue el beneficio más significativo. «Nuestro objetivo ahora es desarrollar un sistema multimodal que integre sensaciones de tacto, percepción y temperatura. Con ese tipo de sistema, la gente podrá decirte ‘esto es suave y caliente’ o ‘esto es duro y frío'», indica Shokur.
Actualmente, la nueva tecnología se está probando en el laboratorio. El siguiente paso será preparar el dispositivo para uso doméstico e integrar información térmica desde múltiples puntos del miembro ‘fantasma’ de una persona amputada.
“Este estudio allana el camino para prótesis de mano más naturales que restauren una gama completa de sensaciones, ofreciendo a los amputados una percepción más rica y natural del mundo táctil”, concluye Micera.
