Asombrosos avances en miembros biónicos artificiales

Por Jeff Donn

Associated Press
Junio 11, 2001, Chicago Tribune


Mark MarichEAST GREENWICH, R.I. -- Un accidente en moto se cobró la pierna de Mark Marich en un instante. Le llevó 30 años y 10 reemplazos de piernas recuperar un andar cómodo.

Hoy, camina con pasos largos con un leve rengueo a través de dos clínicas especializadas en prótesis de Rhode Island, en donde mantiene trato con otros amputados con brazos y piernas artificiales. Dirige un equipo de chicos de 12 años. Puede arrojar una pelotita de golf a unos 200 metros de distancia.

"No tengo que pensar en caminar", dice. "Esa es la clave".

Gracias a los avances en computación, electrónica y materiales de ingeniería, los últimos años han entregado la ráfaga más grande de progreso en prótesis, según los investigadores y ensambladores. Incluso predicen mejoras más rápidas en la década próxima, impulsadas por los avances en la fabricación de partes electrónicas más hábiles con ingeniería de tejido humano.

"No tengo que pensar en caminar", dice. "Esa es la clave".

Gracias a los avances en computación, electrónica y materiales de ingeniería, los últimos años han entregado la ráfaga más grande de progreso en prótesis, según los investigadores y ensambladores. Incluso predicen mejoras más rápidas en la década próxima, impulsadas por los avances en la fabricación de partes electrónicas más hábiles con ingeniería de tejido humano.

La ciencia de prótesis estuvo creciendo desde 1969 cuando Marich se desvió bruscamente con su moto prestada para evitar a otro vehículo que paró junto a la acera, frente a él. Perdió el control y de frente contra el automóvil.

Su primera pierna artificial estaba hecha de madera, con un cañón esculpido a mano para poder soportar su peso. No se hicieron ajustes para cambios en su forma de caminar o el terreno. Un momento de distracción lo podría hacer caer.

Con el paso de los años, con las prótesis disponibles para sus piernas, él cambió su propia pierna ya que ya estaban en el mercado unas mejores.

Marich, ahora de 49 años de edad, se ha beneficiado del plástico que agregó fuerza y comodidad a su cañón. Más recientemente, se usan lineadores de silicona para formar una emplomadura (o precinto) que succione y mantenga las prótesis sin correas ni cinturones.

En algunas clínicas, los rayos láser scanean los miembros amputados para generar una imagen tridimensional. Se puede fabricar un molde desde una figura digital.

Otto Bock, la compañía que fabrica las "piernas C", miembros computaridazos, alistó a Marich en 1999 para que probara las nuevas prótesis. Al principio, era como una Maserati manejada por alguien que estaba acostumbrado a manejar un Chevy viejo. Los entrenadores le dijeron a Marich que se relajara. "Deja de pensar lo que estás haciendo", dijeron. "Solo camina".

Las piernas "C" llevan sensores en el tobillo y la rodilla que transmiten fuerza y lectura de posición a su computadora 50 veces por segundo. La computadora controla los motores que regulan hidráulicamente la curvatura de la rodilla.

Ahora Marich quiere más, quizá una prótesis del miembro adosada a su esqueleto, tal cual como la pierna que perdió. Su deseo es una garantía para los amputados de Gothenburg, Suecia.

Tres décadas atrás, el Dr. Per-Ingvar Branemark descubrió que cuando se colocan sujetadores de titanio perforados en el hueso, este crece alrededor del metal y se sostiene rápido. Docenas de amputados se sometieron a la operación en los últimos 10 años, la mayoría en Suecia. Sus brazos y piernas artificiales se sujetan sobre implantes de titaneo en sus hombros, muslos u otros huesos.

"Te deshaces de todas esas desventajas con el cañón: la piel se irrita, por un problema de retención", dice Richard, hijo del Dr. Branemark, quien también realiza la cirugía.

El dice que un amputado puede controlar mejor la prótesis, y que se siente más como parte misma del cuerpo. Inesperadamente, los amputados sienten un contraste en superficies a través de sus huesos y sus prótesis ya enclavadas.

Se han experimentado otros desarrollos con prótesis que llevan sensores en los miembros que envían presión y otras sensaciones directamente a la piel del amputado. Muchos de ellos, sin embargo, desean primero tener movimientos mejores. Eso es lo que quiere Jay Schiller.

En el trabajo, Schiller, de 30 años de edad, un químico que trabaja en una compañía testeadora de fármacos en Princeton, New Jersey, debe manipular un teclado de computadora que controla un brazo robot. El brazo tiene una aguja que inyecta cada minuto muestras de un producto químico en cavidades alineadas, para testeo.

El ha hecho muchas tareas de esta forma, desde que tenía 18 años de edad, cuando perdió una mano y un pie en un accidente eléctrico. Su primera prótesis de mano eran dos ganchos en punta que solo se abrían y se cerraban. Más tarde los reemplazó por un brazo artificial controlado por un señales eléctricas imperceptibles de sus músculos en su propio antebrazo.

Inferior a una cubierta de silicona, pareciéndose a una mano, sin embargo, el gancho de Schiller ha cambiado un poco. El ni siquiera puede pensar en tocar el saxofón, como alguna vez lo hizo en la banda del colegio. "Creo que nunca me di cuenta cuanto amaba hacerlo hasta que no pude hacerlo nunca más", dice.

La gente amputada de brazos le dijo a William Craelius que querían que les devolvieran sus dedos también. Como ingeniero en biomedicina de la Universidad Rutgers, en Piscataway, New Jersey, Craelius sabía que muchos conservaban los tendones y músculos de los antebrazos usados para mover los dedos. ¿Podrían ellos mover los dedos de prótesis como si fueran verdaderos?.

"Era un hecho simple que la mayoría de la gente no pensaba que valiera la pena", recuerda Craelius.

El comenzó su trabajo en 1997. Atoró sensores de presión dentro de un enchufe y pidió a los amputados que movieran los dedos de una mano virtual en monitor de una computadora. Los sensores los movimientos del músculo a un controlador computarizado, el cual se le enseñaba a identificar el patrón para cada movimiento del dedo.

Craelius después construyó una prótesis de mano con movimientos individuales para los dedos. Las personas, sin manos, que realizaban las pruebas pronto fueron capaces de agarrar una pelota, un lápiz y un vaso de champagne.

¿Podría Schiller, que había estudiado piano, así como saxofón, usar el teclado con la mano biónica en su primer intento?.

La mano se apoyaba encima del teclado del piano pero permanecía desconectada del brazo de Schiller. Al zumbido de los motores, la mano artificial, moviéndose bajo las órdenes de Schiller, lentamente tocaba "Mary tenía un corderito" con tres dedos.

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