Nuevos dispositivos para ayudar a las personas con discapacitad

Las tecnologías van desde los guantes motorizados hasta las sillas de ruedas de escalada

Cuando alguien sufre una lesión devastadora, las tareas diarias pueden llegar a ser difíciles, si no imposibles. Una persona que pierde un brazo o mano no puede agarrar y girar un pomo de puerta. Para alguien en una silla de ruedas, incluso un pequeño paso puede bloquear su camino. Pero el 15 de febrero, los investigadores de una importante reunión científica describieron una serie de nuevos dispositivos que se están desarrollando para superar tales limitaciones físicas. Muchos están ahora experimentando pruebas tempranas. No estarán a la venta pronto. Pero un día en un futuro no muy lejano, versiones avanzadas de estos dispositivos podrían hacer la vida más fácil para muchas personas.

Tomemos, por ejemplo, a alguien que ha perdido el uso de su mano. Ese es un problema más común de lo que la mayoría de la gente se da cuenta, dice Kyu Jin Cho. Es ingeniero mecánico en la Universidad Nacional de Seúl en Corea. Alrededor de 500.000 personas terminan en una silla de ruedas cada año. De ellos, alrededor de la mitad también sufren lesiones en su mano, señala Cho. Y ese número no incluye a las personas que sufren lesiones sólo a sus manos.

Para hacer frente a esto, Cho y su equipo han diseñado un guante hecho de un material flexible, de goma. Tiene tres dedos que se ajustan sobre el pulgar del usuario, el índice y el dedo medio. Los cables conectados a esos dedos pueden ser movidos por un motor pequeño. El motor, controlado por un simple interruptor, tira de los cables para abrir y cerrar la mano. El resultado es un guante que puede ayudar a las personas a agarrar objetos.

La llamada de grupo de Cho es su invención el Exo-Guante Poly. Exo es del griego para "fuera". Se refiere al hecho de que este guante se usa fuera del cuerpo del usuario. Poli, griego para "muchos", se refiere al hecho de que el material de caucho del guante es un polímero.

Otros investigadores han diseñado guantes que recogen los impulsos nerviosos de los músculos del brazo de un usuario para ayudar a controlar los movimientos de un guante. Pero esos dispositivos anteriores eran relativamente complicados. Si se producen, sería costoso, señala Cho. Las personas que han probado el Exo-Guante Poly como su simplicidad, dice. Otro beneficio: Es impermeable. Esto significa que los usuarios pueden lavarse las manos o limpiar los platos mientras lo usan. El guante también se puede quitar y lavar cuando se ensucia.

Este equipo coreano se encontraba entre los centros de investigación que describían las nuevas tecnologías, la semana pasada, para personas con graves desventajas físicas. Ellos mostraron sus dispositivos, aquí, en la reunión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS).

Ayudar a las piernas paralizadas a pedalear una bicicleta

Algunas personas sufren lesiones de la columna que hacen que sus brazos o piernas se paralizan. En muchos casos, la lesión corta conexiones entre los nervios en los brazos o las piernas y la médula espinal o el cerebro. Ahora, cuando el cerebro le dice a los miembros que se muevan o los nervios 'captar una sensación de dolor, ese mensaje no puede llegar a su objetivo, señala Ronald Triolo. Trabaja en Case Western Reserve University en Cleveland, Ohio, como ingeniero biomédico. Estos investigadores utilizan la ciencia y las matemáticas para crear cosas como dispositivos médicos.

El equipo de Triolo está buscando ayudar a los nervios y músculos que permanecen saludables, pero ya no están conectados entre sí. Para ello, han diseñado un dispositivo electrónico para estimular los nervios. Es similar a la forma en que un marcapasos zaps un corazón para activar sus contracciones. Su dispositivo en su lugar activa los movimientos de las piernas.

El primer paso consiste en la cirugía para implantar los electrodos junto a los nervios en la pierna paralizada. Los médicos pueden enviar pequeños impulsos eléctricos para hacer que uno o más músculos se contraigan. Con sólo un electrodo, los médicos pueden hacer que un músculo dispare un simple movimiento.

Acciones como caminar, o abrir y cerrar una mano, sin embargo, son muy complejas. Requieren los movimientos coordinados de muchos músculos. No sólo se necesitarían muchos interruptores, sino que también tendrían que ser estimulados en una secuencia o patrón preciso. Eso significa que un simple interruptor de encendido / apagado como el que se utiliza en Exo-Guante Poly de Cho no sería adecuado para ayudar a alguien a caminar. En cambio, una persona necesitaría una computadora pequeña.

El equipo de Triolo ha inventado tal dispositivo. Usando la secuencia correcta de señales eléctricas para estimular la pierna de una persona paralizada, puede hacer los movimientos que serían necesarios para andar en bicicleta.

Una persona paralizada puede no tener el equilibrio para montar una bicicleta de dos ruedas o la capacidad de detenerse y bajarse con seguridad. Pero el dispositivo electrónico que conduce sus músculos de la pierna podría hacer que los útiles en torno a una bicicleta de tres o cuatro ruedas posible.

O el usuario puede montar una bicicleta estacionaria para hacer algo de ejercicio. Incluso eso sería algo bueno, señala Triolo. Los estudios han demostrado que el ejercicio podría aumentar el flujo sanguíneo de maneras que podrían ayudar a mantener los músculos de perder debido a la falta de uso. Esa pérdida se conoce como atrofia (AA-troh-fee).

Reducir los retrasos

A menudo toma años desde que un ingeniero primero tiene una idea hasta el momento en que un producto útil se pone a la venta. Ese retraso puede ser especialmente frustrante cuando el dispositivo está destinado a ayudar a alguien que está discapacitado. Pero una nueva competencia de ingeniería podría ayudar a acelerar las innovaciones del laboratorio a las personas necesitadas.

Se llama Cybathlon (Sy-BATH-lon). El nombre juega fuera de la idea de que se trata de un concurso de ciber-sistemas. Este evento pretende impulsar nuevas y más investigaciones que ayuden a los músculos a través de una variedad de disciplinas (como medicina, robótica, ingeniería y química), dice Robert Riener. Es ingeniero mecánico en el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zurich. También es un experto en el diseño de extremidades protésicas. Estos dispositivos sustituyen a las partes del cuerpo que faltan.

El primer Cybathlon está programado para el 8 de octubre en Zurich. Allí, 80 equipos competirán, dice Riener. Los equipos pueden ser de cualquier tamaño pero deben incluir una persona con discapacidad para demostrar un dispositivo candidato que ha sido diseñado para sus necesidades especiales. Ya se han registrado más de 70 equipos. Vienen de todos los continentes excepto la Antártida.

El concurso contará con eventos para seis tipos de tecnologías. Un evento involucrará montar una bicicleta de tres o cuatro ruedas a una distancia de unos 800 metros. Aparte de recibir un pequeño impulso desde el lanzamiento de una rampa corta, las bicicletas deben ser alimentados por la persona paralizada bombeando los pedales. Sus músculos deben ser controlados por dispositivos electrónicos similares a los desarrollados por Triolo y su equipo.

Otros eventos implican el uso de varios tipos de extremidades o manos protésicas para realizar tareas cotidianas, como recoger una pelota o sujetar un trozo de papel a una cuerda. Sin embargo, otros llaman a escalar escalar sillas de ruedas o llaves motorizadas que ayudan a alguien poder andar como él o ella camina a través de un curso de obstáculos simple. En un evento, la gente severamente paralizada incluso controlará un videojuego con señales cerebrales emitidas por sensores de una tapa que cubre sus cabezas.

"La competencia no se centra en la fuerza o la velocidad", explica Riener. "Se trata de completar las tareas con éxito". Competencias como esta podrían ayudar a acelerar el proceso de diseño de estos dispositivos de asistencia, dice. Los eventos también están destinados a aumentar la conciencia de la gama de habilidades que los dispositivos robóticos pueden ofrecer.

Por ahora, Riener planea tener un Cybathlon cada cuatro años. Pero si tiene éxito, tal vez se pueda celebrar cada dos años, señala.

Y ampliar el número de eventos sería muy útil, dice Cho. Las personas tienen muchos tipos de discapacidades, señala. Cuantos más eventos haya, más gente que los competidores podrían eventualmente ayudar.

Traducido de https://www.sciencenewsforstudents.org/article/new-devices-coming-assist-disabled