Con sólo 20 años y en forma totalmente independiente, el estudiante Aden Díaz Nocera comenzó a trabajar en un proyecto de prótesis de mano cuando estaba en el último año del colegio secundario. Tal como explicó el joven creador, “el desarrollo consiste en una prótesis robótica de miembro superior comandada por señales mioeléctricas, que son aquellas que se generan durante las contracciones musculares”. Por esta creación, Díaz Nocera fue premiado en Innovar 2011, el concurso que organiza el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva.
“Para ello, se utilizan sensores que se colocan sobre la piel –agregó Díaz Nocera– y entonces, cuando una persona realiza una contracción muscular, sobre el músculo se puede medir una señal eléctrica muy chiquita. Esa señal es amplificada, filtrada y enviada a un microcontrolador donde se realiza el procesamiento y se controlan los motores. Todo este sistema se encuentra en un circuito electrónico dentro de la prótesis, que tiene un tamaño natural”.
El prototipo de la prótesis es muy similar a una mano real y tiene cinco dedos. “Hay un motor para cada dedo. El próximo objetivo es que el paciente pueda moverlos en forma totalmente independiente”, contó Díaz Nocera, quien actualmente se encuentra cursando el primer año de la carrera de Ingeniería Biomédica en la Universidad Nacional de Córdoba (UNC).
Esta prótesis robótica está destinada a pacientes que hayan sufrido algún tipo de amputación en los miembros superiores, ya sea por accidente o intervención quirúrgica. Según el joven estudiante, “el único requisito para usar la prótesis es que el paciente pueda controlar un músculo con cierto nivel de precisión, y que lo pueda contraer voluntariamente”.
En un principio la prótesis robótica se iba a controlar con el deltoides. “Es el músculo que se usaría si quisiéramos aletear –ejemplificó Díaz Nocera–, pero en las primeras pruebas notamos que si el paciente tenía que contraer el deltoides para cerrar la prótesis y agarrar algo, tenía que levantar el brazo. Entonces, no iba a poder agarrar nada. Las últimas pruebas las hicimos sobre el músculo pectoral y los resultados fueron muy positivos porque la prótesis detectaba sólo la contracción voluntaria y no cuando se movía el brazo”.
“Si el paciente tiene una amputación parcial y le queda algún paquete muscular en el antebrazo, se pueden utilizar esos músculos. Pero el hecho de utilizar el pectoral como músculo de control abre la posibilidad de que la prótesis pueda ser usada por un paciente a quien le falte todo el brazo”, comentó.
Software para niños
Además del diseño y el desarrollo de la prótesis robótica de mano, este joven estudiante creó un software de entrenamiento para que los pacientes aprendan a controlar un músculo con precisión. “Es un programa de computadora que lo único que necesita la persona para usarlo es la prótesis o un equipo muy sencillo para amplificar y limpiar la señal. Entonces, se colocan los electrodos sobre la piel y se conectan al equipo. Al contraerse el músculo, se envía la señal a una placa de audio de una computadora convencional y en la pantalla se puede ver un modelo 3D de la prótesis que se cierra cuando se contrae el músculo. Así, se va generando un feedback visual y el paciente va aprendiendo en tiempo real la relación entre la contracción y el movimiento de la prótesis”, explicó.
También existe una versión infantil de este software de entrenamiento. “Consiste en un oso, llamado Musculoso, que cuando el niño contrae el músculo con cierto nivel de intensidad, el oso levanta los brazos y se va llenando un termómetro en pantalla. La idea de esto es que sea divertido, dinámico y atractivo”, expresó.
La prótesis robótica de mano comandada por señales bioeléctricas fue desarrollada íntegramente por Aden Díaz Nocera, desde la parte eléctrica que se encarga de hacer todo el procesamiento de la señal, hasta los motores y el prototipo mecánico, que él mismo calificó como un trabajo “prácticamente artesanal”.
“La armé toda con materiales e insumos que se consiguen fácilmente en el país. Si una persona quiere conseguir una prótesis de este tipo en Argentina, tiene que importarla y los valores no bajan de los 40 mil dólares. Algunas, incluso, rondan los 80 mil dólares. El costo de esta prótesis ni se compara con el valor de las importadas. Yo creo que sólo en componentes, sin contar la mano de obra, saldrá alrededor de 5 mil pesos. Es decir, hay una diferencia abismal entre una y otra”, señaló.
Actualmente Díaz Nocera se encuentra terminando un prototipo más robusto de su prótesis robótica para comenzar con las pruebas clínicas en pacientes amputados.
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