Andrew Rubin senta-se com o tablet Surface, assistindo uma mão esquelética apertar e abrir os dedos na tela. O braço direito foi amputado há um ano, mas ele repete esses movimentos usando um dispositivo especial montado em seu ombro.
Os eletrodos em seu braço estão conectados a uma caixa registrando sequências de sinais nervosos, o que permite a Rubin treinar a prótese para que ela se comporte como um braço real. "Quando penso em apertar meus dedos, alguns músculos se contraem no antebraço", diz ele. "O programa reconhece as seqüências que ocorrem quando dobra ou estendo a mão, o que não tenho".
Um professor universitário de 49 anos de Washington, no Reino Unido, visita a startup Infinite Biomedical Technologies várias vezes por mês, usando algoritmos de aprendizado profundo para reconhecer sinais no ombro que correspondem a vários movimentos das mãos.
A cada ano, mais de 150.000 pessoas sofrem amputações de braço como resultado de acidentes ou por várias razões médicas. Em seguida, a maioria recebe uma prótese que pode reconhecer um número limitado de sinais para controle com as mãos ou os pés.
No entanto, a Infinite e outra empresa decidiram tirar proveito do processamento avançado de sinais, programas de reconhecimento de sequência e outras tecnologias avançadas de engenharia para criar novos controladores protéticos que poderiam facilitar a vida de Rubin e outras pessoas. A chave é aumentar a quantidade de dados que a prótese pode aceitar e ajudá-la a interpretá-la. “O objetivo da maioria dos pacientes é usar mais de algumas funções, como apertar e apertar dedos ou girar a mão. O reconhecimento de sequência nos dá essa oportunidade ”, diz Raul Kaliki, diretor da Infinite. "Agora já somos capazes de interceptar sinais mais ativos nos membros".
Uma equipe da Kaliki, composta por 14 funcionários, cria essa eletrônica, que entra em dentaduras fabricadas por outras empresas. O controlador eletrônico Sense registra dados de até oito eletrodos no ombro de Rubin. Graças a muitas horas de treinamento usando o aplicativo para tablet, este dispositivo é capaz de reconhecer intenções codificadas nos sinais nervosos de Rubin quando ele move o ombro de uma certa maneira. O sensor passa as instruções para a prótese, que forma uma certa aderência.
Sexta-feira passada, a Infinite Caliki recebeu um aviso de representantes da Food and Drug Administration (FDA) dos EUA, aprovando a venda do Sense nos Estados Unidos. Kaliki diz que espera começar a instalar o sistema em dentaduras até o final de novembro. Em 2017, funcionários da FDA aprovaram um sistema semelhante da Coapt, com sede em Chicago. Hoje, mais de 400 pessoas o usam em casa, de acordo com o diretor da empresa, Blair Lock.
CoaptLocke começou a trabalhar como engenheiro há 13 anos no Instituto de Reabilitação de Chicago, afiliado à Northwestern University. Ele trabalhou com cirurgiões para reparar danos nos nervos em pacientes após amputação. Uma vez que ele percebeu que criar uma prótese melhorada seria mais fácil se ele descobrisse como melhorar a recepção de sinais do corpo, diz ele. "A inovação é que fornecemos uma maneira mais natural e intuitiva de controlar usando sinais bioeletrônicos", diz Locke.
Nas versões anteriores das próteses, os eletrodos registravam a força dos sinais, "mas era como se você, ao ouvir uma orquestra, soubesse apenas o quão alto os instrumentos tocam", diz Locke. "Foi muito difícil descobrir o conteúdo e a precisão dos sinais." O sistema Coapt funciona dentro da prótese e custa de US $ 10.000 a US $ 15.000, dependendo do número de ajustes pessoais necessários. Os membros artificiais, diz Locke, podem custar a uma pessoa entre US $ 10.000 e US $ 150.000.
Nicole Kelly recebeu uma nova prótese com um sistema de controle da Coapt há um ano. Agora, o morador de Chicago, de 28 anos, pode triturá-los com pimenta fresca e segurar cartas de baralho, além de cerveja aberta.
"Em muitas ações, acabei não conseguindo executá-las antes - de repente, elas começaram a chegar até mim muito mais facilmente", diz Kelly, que nasceu sem o antebraço esquerdo. Sua prótese "não é meu corpo e não é 100% natural", disse ela. - Meu corpo se comunicando com esta tecnologia tem uma curva de aprendizado. Mesmo em coisas como segurar um saleiro e um pimenteiro, de fato, procedo pela primeira vez. ”
O sistema Coapt também possui um botão de redefinição, permitindo que Kelly reinicie o sistema de reconhecimento de sequência se os ganchos não funcionarem conforme necessário. "Se em algum momento me parece que ela está fazendo algo estranho, posso clicar em redefinir", diz Kelly, ex-participante do Miss America e agora ativista dos direitos das pessoas com deficiência. Ela diz que agora leva cerca de dois minutos para exercitar novamente o braço.
E essa não é a única inovação. Os engenheiros da Infinite Biomedical distribuem
etiquetas de identificação por radiofrequência (
RFID ) para que pessoas sem membros possam colá-las em maçanetas, utensílios de cozinha e outros objetos domésticos - dispositivos úteis que exigem alças específicas. A idéia é que o controlador reconheça o sinal RFID na prótese e altere automaticamente a captura, por exemplo, uma que seja necessária para girar a maçaneta da porta, para uma que seja necessária para levar o jornal. Segundo Kaliki, o projeto está sendo desenvolvido com apoio financeiro dos Institutos Nacionais de Saúde.
Essas tecnologias ainda são novas e não estão disponíveis para todos. Você precisa treinar muito para aprender a usá-las e, é claro, nem todas as companhias de seguros pagarão pelas próteses mais complexas ou pelos novos sistemas de gerenciamento. No entanto, pacientes como Andrew Rubin esperam que muitas dessas descobertas apareçam em breve. Até agora, se ele precisar pegar um copo e abrir a porta, ele precisará usar o aplicativo para smartphone toda vez que precisar alterar a aderência da prótese.
"É um processo lento, e acho que eventualmente chegaremos a algo que me permitirá não confiar no telefone para mudar de aderência", diz ele. Rubin diz que gosta de treinar semanalmente no escritório da Infinite em Baltimore, bem como no laboratório de bioengenharia da Johns Hopkins University, que desenvolve uma luva que pode sentir dor como uma mão real. Mas Rubin - que sofreu uma infecção por sepse e sobreviveu à amputação de pernas há vários anos - gostaria de chegar ao ponto em que ele poderia usar a mão direita para liberar o obturador da DSLR, equilibrar o prato ou até escrever com uma caneta. E ele, como a primeira pessoa a testar um novo sistema de reconhecimento de sequência da Infinite em casa, não está muito longe desse ponto.