Diseñan una prótesis sensible al contacto y la temperatura: «Estamos muy cerca de devolver las sensaciones a personas amputadas»

Un equipo de investigadores ha desarrollado la primera prótesis de mano sensible a la temperatura ambiental y que mejora la destreza y las sensaciones de conexión humana.

Este hallazgo aparece publicado en un artículo en la revista ‘Med’, elaborado por ocho autores pertenecientes a instituciones de Italia o Suiza.

La retroalimentación sensorial es importante para que las personas amputadas puedan explorar e interactuar con su entorno. Ahora, un equipo de investigadores ha desarrollado un dispositivo que permite sentir y responder a la temperatura transmitiendo información térmica desde la punta del dedo de la prótesis al miembro residual de la persona con discapacidad.

El dispositivo, bajo la denominación ‘MiniTouch’, utiliza elementos electrónicos disponibles en el mercado, se puede integrar en prótesis disponibles comercialmente y no requiere cirugía.

“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 pudo discriminar y clasificar manualmente objetos de diferentes temperaturas o materiales y sentir el contacto corporal con otras personas.

El trabajo es el resultado 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 incorporan 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.

‘Esta mano es mía’

La retroalimentación sensorial es uno de los pasos más importantes para permitir que las personas con una amputación interactúen con su entorno. Partiendo de hallazgos previos sobre sensaciones térmicas fantasmas (estimulación de puntos específicos del brazo residual para evocar percepciones en la mano faltante), los investigadores desarrollaron el dispositivo, ‘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, subraya que «agregar información sobre la temperatura hace que el tacto sea más parecido al humano». «Tener la capacidad de sentir la temperatura mejorará la encarnación de 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

La fase de prueba se llevó a cabo en el Centro de Prótesis Inail en Vigorso di Budrio, cerca de Bolonia, donde se realizaron las pruebas clínicas con personas amputadas. El dispositivo se integró en la prótesis personal del paciente y se fijó a un punto del mismo muñón, lo que producía sensaciones térmicas en el dedo índice ‘fantasma’.

El equipo de investigación probó la capacidad de la persona amputada para distinguir entre objetos de diferentes temperaturas y materiales. Usando el ‘MiniTouch’, el paciente pudo discriminar entre tres botellas visualmente indistinguibles que contenían agua fría (12 grados), fría (24) y caliente (40) con una precisión del 100%, mientras que, sin el dispositivo, su precisión era de solo un 33%.

El dispositivo ‘MiniTouch’ también mejoró la capacidad para clasificar con precisión y rapidez cubos de metal de diferentes temperaturas, así como para diferenciar entre brazos humanos y prótesis con los ojos vendados.

Varias personas que participaron en los ensayos iniciales informaron de que la capacidad de redescubrir el contacto corporal con otra persona era el beneficio más importante.

«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.