Cuautitlán, Méx.- Con el objetivo de lograr que las personas que carecen de alguna extremidad superior, puedan tener una mejor calidad de vida, científicos y estudiantes de la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán desarrollan una mano mecánica que funciona con impulsos bioeléctricos, lo que podría coadyuvar en reducir el impacto psicosocial de las personas amputadas, que suman 2 mil 126 en promedio cada año.
En la investigación “Los amputados y su rehabilitación, Un reto para el Estado”, cuyo editor es Eduardo Vázquez Vela Sánchez, se hace una serie de recopilaciones de trabajos académicos, relacionados con las secuelas sociales de las personas que por alguna razón perdieron algunas de las extremidades superiores.
Como la aportación del investigador y académico Sergio Rodrigo Rosas Osuna, quien destaca que las amputaciones en México son un importante problema de salud, mismo que afecta a miles de mexicanos cada año.
Añade que, en los últimos 5 años, en promedio se registraron 2 mil 126 amputaciones de origen traumático que afectaron a toda la población, en particular a niños y adolescentes en alguna de sus extremidades torácicas, que causan en la persona afectada un alto impacto orgánico y psicosocial.
Otro de los especialistas, Álvaro Vázquez Vela Echeverría, escribe en el trabajo de investigación que la ausencia o la pérdida de una extremidad puede clasificarse con base en su origen: las deficiencias congénitas y las amputaciones.
Añade que particularmente en los niños una amputación es el resultado de la extirpación quirúrgica de una extremidad afectada, en parte o su totalidad, como consecuencia de alguna malformación de origen congénito, mientras que la deficiencia congénita es la ausencia de una extremidad que se identifica en el nacimiento.
Dice Gerardo Caudillo Sosa, otro de los especialistas, que en México no hay alguna institución que capacite a técnicos en la elaboración de prótesis y ortesis, aunque en antaño existieron escuelas asociadas con instituciones gubernamentales y privadas para formar técnicos, “las cuales tuvieron una existencia productiva, pero por desgracia efímera”.
Por lo anterior la elaboración de trabajos más aplicados a la ciencia son importantes para incidir en la calidad de vida de quienes tienen alguna amputación de brazos.
El doctor y académico David Tinoco Varela de la FES Cuautitlán, encabeza el proyecto “Desarrollo de sistemas robotizados como vehículos teledirigidos e interfaces humano-máquina controladas por señales bioeléctricas”, donde construyen un brazo mecánico que funcione con impulsos eléctricos que genera el cuerpo humano.
De acuerdo con el investigador y académico, David Tinoco, en el proyecto de brazo mecánico toman muestras bioeléctricas de cada movimiento generado por los impulsos de la cara que posteriormente se replicarán a través de una red neuronal artificial, luego caracterizan la información que brinda del cuerpo a la extremidad artificial.
El investigador trabajó junto al estudiante José Amador Ferrer Varela, en la generación de una prótesis de mano, valiéndose de la inteligencia artificial, electrónica y los sistemas embebidos, con la finalidad de que el diseño del sustituto artificial del miembro, sea menos rígido que las prótesis convencionales y que sea funcional, que también no sólo cumpla con un papel estético sino de utilidad.
Los universitarios utilizaron materiales de bajo costo (madera) para construir el elemento tecnológico. En el caso del sistema electrónico usaron amplificadores operacionales para diseñar sus propios sensores y emplearon servomotores para generar las contracciones de la mano ficticia. Además, adquirieron electrodos para la recolección de las señales bioeléctricas. El diseño y entrenamiento de la red neuronal se llevó a cabo por medio del software Matlab.
En su publicación del Grupo de Investigación en Sistemas Inteligentes de la FES Cuautitlán, expone en el estudio de “Redes neuronales en la caracterización de señales bioeléctricas”, que estas señales representan variables fisiológicas, las cuales son relevantes para la generación de interfaces más naturales entre un ser humano y una máquina.
Según el investigador de la FES Cuautitlán, luego de identificar los impulsos bioeléctricos que logran que el dispositivo ejecute determinada acción y establesca las redes neuronales con datos generalizados, el siguiente paso es el desarrollo del control total de un dispositivo a través de señales bioeléctricas y trasladar este mecanismo a otros medios electrónicos.
En el 2020, este grupo ya trabajó en la realización y diseño de una prótesis robótica para perros, con el objetivo de facilitar el caminar de los canes que no tienen una extremidad, pues las que hay en el mercado no tienen movimientos naturales, además de que degeneran la estructura ósea del animal y disminuyen su calidad de vida.
Considerando lo anterior fue que los investigadores acondicionaron un dispositivo mecánico, a través de un sistema embebido (sistemas que cuenta con los recursos necesarios para su funcionamiento y, por ende, funciona de manera independiente), el que ofrece un movimiento natural de todo el cuerpo.
El diseño cuenta con un motor pequeño que reproduce el desplazamiento angular del perro al caminar, su fuente de energía son unas pilas recargables, lo que permite al animal una mayor movilidad y confianza para su desplazamiento y movilidad.
Mario Álvarez, es vecino de Atizapán de Zaragoza y perdió el brazo derecho en un accidente automovilístico, ya que resultó con múltiples fracturas en toda la mano, que fue casi imposible reconstruir los huesos que resultaron astillados.
“Para mi ha sido muy complicado lograr mantenerme en un empleo, ya tengo 42 años de edad y tres hijos, tengo una prótesis fija, sólo es para que no se vea que no tengo mi mano, pero no tiene otra función. Y creo que lo que esas personas que usan la ciencia para hacer extremidades útiles con movimientos, podrían hacernos devolvernos la vida. Ojalá y sea posible una mano artificial con movimientos, como si fuera la propia”, dijo.
Desde la camioneta en la que con una mano ayuda a cargar de materiales para herrería, Mario Álvarez, dice que “algún día la ciencia tan avanzada irá creando extremidades más sofisticadas, que harán posible que quienes carecen de una de ellas o varias, puedan hacer su vida normal, sin limitaciones”.
MRV