Andrew Rubin se sienta con la tableta Surface y observa cómo una mano esquelética aprieta y suelta los dedos en la pantalla. El brazo derecho fue amputado hace un año, pero él repite estos movimientos usando un dispositivo especial montado en su hombro.
Los electrodos en su brazo están conectados a una caja que registra secuencias de señales nerviosas, lo que le permite a Rubin entrenar la prótesis para que se comporte como un brazo real. "Cuando pienso en apretarme los dedos, hace que ciertos músculos se contraigan en el antebrazo", dice. "El programa reconoce las secuencias que ocurren cuando doblo o extiendo mi mano, lo que no tengo".
Un profesor universitario de 49 años de Washington, O.K., visita la startup Infinite Biomedical Technologies varias veces al mes, utilizando algoritmos de aprendizaje profundo para reconocer señales en su hombro que corresponden a varios movimientos de la mano.
Cada año, más de 150,000 personas se someten a amputaciones de brazos como resultado de accidentes o por varias razones médicas. Luego, la mayoría de ellos reciben una prótesis que puede reconocer un número limitado de señales de control con la mano o el pie.
Sin embargo, Infinite y otra compañía decidieron aprovechar el procesamiento avanzado de señales, los programas de reconocimiento de secuencias y otras tecnologías avanzadas de ingeniería para crear nuevos controladores protésicos que podrían facilitar la vida de Rubin y otras personas. La clave es aumentar la cantidad de datos que la prótesis puede aceptar y ayudarla a interpretarla. “El objetivo de la mayoría de los pacientes es usar más de un par de funciones, como apretar y apretar los dedos o girar la mano. El reconocimiento de secuencia nos brinda esta oportunidad ”, dice Raúl Kaliki, director de Infinite. "Ahora ya podemos interceptar señales más activas en las extremidades".
Un equipo de Kaliki, formado por 14 empleados, crea esta electrónica, que luego se introduce en dentaduras postizas hechas por otras compañías. Su controlador electrónico Sense registra datos de hasta ocho electrodos en el hombro de Rubin. Gracias a muchas horas de entrenamiento usando la aplicación de tableta, este dispositivo es capaz de reconocer las intenciones codificadas en las señales nerviosas de Rubin cuando mueve su hombro de cierta manera. Sense luego pasa instrucciones a la prótesis, que forma un cierto agarre.
El viernes pasado, Infinite Caliki recibió un aviso de representantes de la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) aprobando la venta de Sense en los Estados Unidos. Kaliki dice que espera comenzar a instalar el sistema en prótesis para fines de noviembre. En 2017, los funcionarios de la FDA aprobaron un sistema similar de Coapt, con sede en Chicago. Hoy, más de 400 personas lo usan en casa, según el director de la compañía, Blair Lock.
CoaptLocke comenzó a trabajar como ingeniero hace 13 años en el Instituto de Rehabilitación de Chicago, afiliado a la Universidad Northwestern. Trabajó con cirujanos para reparar el daño nervioso en pacientes después de la amputación. Una vez que se dio cuenta de que crear una prótesis mejorada sería más fácil si pudiera descubrir cómo mejorar la recepción de señales del cuerpo, dice. "La innovación es que proporcionamos una forma más natural e intuitiva de controlar el uso de señales bioelectrónicas", dice Locke.
En versiones anteriores de prótesis, los electrodos registraban la fuerza de las señales, "pero era como si usted, al escuchar una orquesta, solo supiera qué tan fuerte suenan los instrumentos", dice Locke. "Fue bastante difícil determinar el contenido y la precisión de las señales". El sistema Coapt funciona dentro de la prótesis y cuesta de $ 10,000 a $ 15,000, dependiendo de la cantidad de ajustes personales necesarios. Las extremidades artificiales, dice Locke, pueden costarle a una persona entre $ 10,000 y $ 150,000.
Nicole Kelly recibió una nueva prótesis con un sistema de control de Coapt hace un año. Ahora, el residente de Chicago de 28 años puede molerlos con pimienta fresca y sostener naipes, así como cerveza abierta.
"Para muchas acciones, resultó que no podía hacerlas antes, de repente, comenzaron a venir a mí mucho más fácilmente", dice Kelly, que nació sin un antebrazo izquierdo. Su prótesis "no es mi cuerpo, y no es 100% natural", dijo. - Mi cuerpo que se comunica con esta tecnología tiene una curva de aprendizaje. Incluso para cosas como sostener un salero y un pimentero, de hecho, procedo por primera vez ”.
El sistema Coapt también tiene un botón de reinicio, lo que le permite a Kelly reiniciar el sistema de reconocimiento de secuencia si los ganchos no funcionan como ella necesita. "Si en algún momento me parece que está haciendo algo extraño, puedo hacer clic en restablecer", dice Kelly, una ex concursante de Miss América y ahora activista por los derechos de las personas con discapacidad. Ella dice que ahora toma alrededor de dos minutos volver a ejercitar el brazo.
Y esta no es la única innovación. Los ingenieros de Infinite Biomedical distribuyen
etiquetas de identificación por
radiofrecuencia (
RFID ) para que las personas sin extremidades puedan pegarlas en los pomos de las puertas, electrodomésticos de cocina y otros objetos del hogar, dispositivos útiles que requieren agarres específicos. La idea es que el controlador en la prótesis reconoce la señal RFID y cambia automáticamente la captura, por ejemplo, una que se requiere para girar la manija de la puerta, a una que se necesita para llevar el periódico. Según Kaliki, el proyecto se está desarrollando con el apoyo financiero de los Institutos Nacionales de Salud.
Estas tecnologías aún son nuevas y no están disponibles para todos. Debe entrenar mucho para aprender a usarlos y, por supuesto, no todas las compañías de seguros pagarán las prótesis más complejas o los nuevos sistemas de administración. Sin embargo, pacientes como Andrew Rubin esperan que muchos de estos avances aparezcan pronto. Hasta ahora, si necesita tomar una taza y luego abrir la puerta, tiene que usar la aplicación de teléfono inteligente cada vez que necesite cambiar su agarre sobre la prótesis.
"Este es un proceso lento, y creo que eventualmente se nos ocurrirá algo que me permitirá no depender del teléfono para cambiar de agarre", dice. Rubin dice que le gusta entrenar semanalmente en la oficina de Infinite en Baltimore, así como en el laboratorio de bioingeniería de la Universidad Johns Hopkins, que desarrolla un guante que puede sentir dolor como una mano real. Pero a Rubin, que sufrió una infección con sepsis y sobrevivió a la amputación de la pierna hace varios años, le gustaría llegar al punto en el que pudiera usar su mano derecha para abrir el obturador de su DSLR, equilibrar su plato o incluso escribir con un bolígrafo. Y él, como la primera persona en probar un nuevo sistema de reconocimiento de secuencia de Infinite en casa, no está muy lejos de este punto.