L Osing um braço não tem que significar perder todo o senso de toque, graças a braços protéticos que estimulam os nervos com feedback elétrica suave.
O paciente pode realizar as tarefas diárias com um módulo de controle sensorial integrado com seu braço protético. Pesquisadores da Universidade de Illinois desenvolveram um algoritmo de controle que regula a corrente, para que o paciente tenha uma sensação estável.
“Estamos devolvendo a sensação a quem perdeu a mão. A ideia é que não queremos mais que a mão protética pareça uma ferramenta, queremos que pareça uma extensão do corpo ”, disse Aadeel Akhtar, um MD / Ph.D. estudante do programa de neurociência e do programa de faculdade de medicina da Universidade de Illinois. Akhtar é o autor principal de um artigo que descreve o módulo de controle sensorial, publicado na Science Robotics, e o fundador e CEO da PSYONIC, uma empresa iniciante que desenvolve braços biônicos de baixo custo. “As próteses comerciais não têm um bom feedback sensorial. Este é um passo para obter feedback sensorial confiável para usuários de próteses ”, disse ele.
Braços protéticos têm sensores nas pontas dos dedos para fornecer estimulação nervosa. Assim, sempre que o usuário entra em contato com algo, um sinal elétrico na pele corresponde à quantidade de pressão aplicada pelo braço. Vamos dar um exemplo, uma garrafa de água geraria uma sensação de luz, mas um empurrão forte teria um sinal mais forte.
Timothy Bretl, o principal investigador do estudo, disse que “houve muitos problemas em fornecer feedback confiável aos usuários. Durante o desgaste normal ao longo do tempo, os eletrodos que estão conectados à pele começaram a descascar, o que pode causar a geração de corrente elétrica na área que permanece presa, o que pode causar um choque doloroso no usuário. Além disso, a transpiração pode interromper a conexão entre o eletrodo e a pele, devido ao qual o usuário não sentirá nenhum feedback. “Uma experiência sensorial estável e confiável pode melhorar significativamente a qualidade de vida de um usuário protético”, disse Bretl.
O feedback que o paciente está recebendo é monitorado por um controlador, que permite ao usuário ajustar o nível atual para um feedback constante. Mesmo na hora de suar ou quando os eletrodos estão 75% arrancados. Os pesquisadores testaram o controlador em dois pacientes, realizaram um teste em que os eletrodos foram retirados de forma não convencional e descobriram que o módulo do controlador reduzia automaticamente a corrente elétrica, de modo que relatou pacientemente um feedback constante sem receber nenhum choque. O usuário também realizava tarefas cotidianas (como subir escadas, pregar um prego na prancha e correr em máquina elíptica) no teste, o que poderia causar perda de sensibilidade devido ao suor.
“O que descobrimos é que quando não usamos o nosso controlador, os usuários não sentem mais a sensação ao final da atividade. No entanto, quando tínhamos o algoritmo de controle ativado, após a atividade, eles disseram que ainda podiam sentir a sensação muito bem ”, disse Akhtar.
Adicionar o módulo de estimulação controlada custaria muito menos do que a prótese em si, disse Akhtar. "Embora ainda não saibamos a repartição exata dos custos, nosso objetivo é que seja totalmente coberto pelo seguro, sem custos adicionais para os usuários."
A equipe está trabalhando no tamanho do módulo que fornece o feedback elétrico. Torná-lo menor ajuda a encaixá-lo dentro de um braço protético em vez de prendê-lo externamente. Eles também estão planejando o teste com mais não. de pacientes para fornecer melhores soluções.
“Assim que conseguirmos um estimulador miniaturizado, planejamos fazer mais testes com os pacientes, onde eles podem levá-lo para casa por um longo período de tempo e podemos avaliar como é quando realizam atividades da vida diária. Queremos que nossos usuários possam sentir e segurar com segurança coisas tão delicadas quanto a mão de uma criança ”, disse Akhtar. “Este é um passo para fazer uma prótese de mão que se torna uma extensão do corpo em vez de ser apenas mais uma ferramenta.”