Guante que devuelve la capacidad de coger objetos a manos paralizadas

Unos científicos han desarrollado un guante blando y neumático que restaura hasta cierto punto las habilidades manuales de las personas aquejadas de parálisis en sus manos. Con el guante, pueden agarrar objetos.

El logro es obra de un equipo integrado, entre otros, por John Nassour y Nicolas Berberich, ambos de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) en Alemania.

La clave para conseguir que el guante haga su trabajo está en el uso de señales eléctricas de los músculos del antebrazo para predecir con fiabilidad cuándo una persona con la mano paralizada quiere agarrar un objeto con dicha mano.

Esta nueva tecnología podría algún día ser una vía común para ayudar a personas cuyas manos han quedado paralizadas como resultado de accidentes o de enfermedades neurológicas.

El guante, técnicamente un exoesqueleto blando de mano, tiene una estructura principal a base de tela, con minúsculos cojines de aire adheridos a su superficie exterior. Los cojines de aire se inflan a través de un total de 13 tubos, proporcionando en los puntos idóneos la rigidez necesaria para dar un soporte específico que permita ejecutar los movimientos de la mano necesarios para sujetar un plato, un vaso, un tenedor o una cuchara, por ejemplo. Los cojines de aire permiten doblar y estirar cada dedo individualmente, además de rotar la muñeca, lo que permite sujetar objetos con suficiente firmeza en la mano.

El guante en acción. (Foto: Astrid Eckert / TUM)

A fin de determinar cuándo una persona quiere agarrar un objeto, se mide la actividad muscular del antebrazo. Los sensores adheridos al antebrazo captan señales eléctricas, que se analizan mediante aprendizaje automático (una modalidad de inteligencia artificial) para determinar con suficiente fiabilidad el movimiento preciso a ejecutar. De este modo, es factible reconocer las intenciones motoras del usuario con un nivel de fiabilidad del 97 por ciento.

Para evitar que los objetos se caigan accidentalmente, se han incorporado sensores de movimiento adicionales que permiten detectar los movimientos de transporte y mantener firmemente cerradas sobre el objeto las partes idóneas del exoesqueleto, hasta que el transporte del objeto ha finalizado.

La estrecha colaboración con un paciente aquejado de esclerosis lateral amiotrófica (ELA) resultó decisiva para el desarrollo del guante.

Las personas con ELA pierden gradualmente el control de sus movimientos. Esto se debe a que las células nerviosas responsables de la contracción del músculo esquelético están dañadas y su estado empeora.

A pesar de que las señales eran muy débiles, el sistema reconocía la intención del paciente en 9 de cada 10 casos. Este hombre pudo asir objetos, sostener un tenedor por primera vez en cuatro años y recoger pequeños cubos y depositarlos en un recipiente.

Nassour y sus colegas exponen los detalles técnicos del guante en la revista académica Nature Machine Intelligence, bajo el título “A Dexterous Soft Hand Exoskeleton Restores Intentional Grasping for Individuals with Severe Hand Impairment”. (Fuente: NCYT de Amazings)