El mundo está cada vez más cerca de crear prótesis completamente funcionales. El primer accesorio biónico clínico está directamente conectado al sistema nervioso y al sistema esquelético y, junto con la inteligencia artificial, puede restaurar aproximadamente el 80% de las funciones de uso diario de las manos y los dedos del usuario.
Dirigido por el profesor Max Ortiz-Catalan, jefe de investigación de neuroprótesis en el Instituto Australiano de Biónica, un gran equipo de ingenieros y cirujanos de todo el mundo ha desarrollado una nueva tecnología de integración prótesis-cuerpo que proporciona a la amputada sueca Karin una extremidad que es casi tan funcional como la mano que perdió en un accidente agrícola. Es más, la prótesis ha resistido bien durante más de tres años de uso diario.
"Karin es la primera persona con amputación por debajo del codo en recibir este nuevo concepto de mano biónica altamente integrada que se puede usar de forma independiente y confiable en la vida diaria", dijo Ortiz-Catalan. "El hecho de que haya podido utilizar su prótesis de forma cómoda y eficaz en las actividades diarias durante muchos años es un gran ejemplo del potencial de esta nueva tecnología para cambiar la vida de las personas que se enfrentan a la pérdida de una extremidad".
La fijación protésica y el control del usuario siguen siendo dos grandes obstáculos en esta área de la medicina. Para abordar estos problemas comunes, los investigadores han desarrollado una interfaz hombre-máquina que ancla cómodamente estructuras artificiales a los huesos de un paciente mediante un proceso de osteointegración. Luego se pueden conectar electrodos implantados en nervios y músculos para acceder al sistema nervioso del cuerpo.
La osteointegración se refiere a la conexión estructural y funcional directa entre el hueso vivo del paciente y el implante artificial, en este caso una estructura biónica de extremidad hecha de metal de titanio. Este es un procedimiento complejo que requiere que el radio y el cúbito estén alineados y cargados con el mismo peso, lo que limita el espacio circundante para otros componentes necesarios.
Rickard Brånemark, profesor asociado de la Universidad de Gotemburgo y fundador de la empresa de implantes biotecnológicos Integrum, afirmó: "La biointegración de los implantes de titanio en el tejido óseo crea oportunidades para seguir avanzando en la atención de los amputados. Combinando la osteointegración con la cirugía reconstructiva, los electrodos implantados y la inteligencia artificial, podemos restaurar la función humana de una manera que nunca antes había sido posible. El nivel de amputación por debajo del codo es particularmente desafiante, y el nivel de función alcanzado marca un hito importante en todo el campo de reconstrucción avanzada de extremidades".
El equipo de investigación pudo diseñar un implante neuromusculoesquelético que conecta el sistema nervioso dentro de un espacio limitado alrededor de dos puntos de unión ósea.
"Karin ahora usa los mismos recursos neuronales que usa para controlar su mano biológica perdida", dijo Ortiz-Catalan.
Posteriormente, los cirujanos del Hospital Universitario de Sahlgrenska reposicionaron los nervios y músculos de Karin para proporcionar información de control de movimiento óptima para la prótesis.
El Dr. Paolo Sassu, jefe de cirugía, afirmó: "Dependiendo de la situación clínica, podemos ofrecer al paciente la mejor solución, a veces un trasplante biológico de mano, a veces una prótesis biónica neuromusculoesquelética. Estamos mejorando constantemente en ambas áreas".
Además de las tareas diarias que implican soportar peso y controlar el movimiento, como llenar una taza y usar una cremallera, también ha reducido significativamente el dolor fantasma que ha enfrentado desde el accidente hace casi 20 años, y los analgésicos posteriores. El dolor continuo es una de las razones por las que muchos amputados abandonan las prótesis tradicionales.
Ella dijo: "Sentía como si me estuvieran metiendo las manos en una picadora de carne todo el tiempo. Me causó mucho estrés y tuve que tomar grandes dosis de varios analgésicos. Este estudio significa mucho para mí porque me permite vivir una vida mejor".
La futura extremidad desarrollada por la empresa italiana de prótesis robóticas de mano Prensilia se llama "MiaHand". Dispone de cinco pinzas, una para cada dedo, y puede realizar el 80% de los movimientos diarios. Los resultados de un estudio integrado de tres años de duración sobre MiaHand representan un importante paso adelante en el desarrollo de extremidades de repuesto que puedan utilizarse de forma cómoda y normal en la vida diaria.
La investigación fue publicada en la revista Science Robotics.