Una de las pruebas efectuadas por la mano biónica. Fuente: The Lancet.
Tres hombres austriacos se han convertido en los primeros del mundo en someterse a una nueva técnica llamada "reconstrucción biónica", que les permite utilizar una prótesis de mano robótica controlada por su mente, según una nueva investigación publicada en la revista The Lancet.
Los tres hombres sufrían desde hace muchos años lesiones del plexo braquial y un funcionamiento pobre de la mano como resultado de accidentes de vehículos de motor y de escalada.
El plexo braquial es una red de nervios que se originan en la región del cuello y se ramifican para formar la mayor parte del resto de nervios que controlan el movimiento y la sensibilidad en las extremidades superiores, incluyendo el hombro, el brazo, el antebrazo y la mano.
La nueva técnica fue desarrollada por el profesor Oskar Aszmann, director del Laboratorio Christian Doppler para la Restauración de la Función de las Extremidades de la Universidad Médica de Viena (Austria), junto con ingenieros del Departamento de Ingeniería de Neurorrehabilitación del Centro Médico de la Universidad de Goettingen (Alemania).
Combina transferencias nerviosas y musculares selectivas, amputación electiva, y su sustitución por una prótesis robótica avanzada (usando sensores que responden a los impulsos eléctricos en los músculos). Después de una rehabilitación integral, la técnica restauró un alto nivel de la función en los tres receptores de la prótesis, que les ayuda en las actividades de la vida diaria.
"En efecto, las lesiones por avulsión (extirpación) del plexo braquial representan una amputación interior, que separa de forma irreversible la mano del control neural. Las técnicas quirúrgicas existentes para este tipo de lesiones son primitivas e ineficaces y dan como resultado un pobre funcionamiento de la mano", explica Aszmann en la nota de prensa de The Lancet, publicada por AlphaGalileo.
"El avance científico aquí es que hemos sido capaces de crear y extraer nuevas señales neuronales a través de transferencias nerviosas amplificadas mediante trasplante muscular. Estas señales se descodificaron luego y se tradujeron en forma mecatrónica".
Amputación
Antes de la amputación, los tres pacientes dedicaron un promedio de nueve meses a formación cognitiva, en primer lugar para activar los músculos, y luego para utilizar señales eléctricas para controlar una mano virtual. Una vez que habían dominado el entorno virtual, practicaban utilizando una mano híbrida: una mano protésica unida a un dispositivo de férula fijado a la mano que no funciona.
Tres meses después de la amputación, las prótesis robóticas dieron los tres receptores un movimiento funcional en sus manos sustancialmente mejor, una mejor calidad de vida, y menos dolor. Por primera vez desde su accidente los tres hombres fueron capaces de llevar a cabo diversas tareas cotidianas como recoger una pelota, verter el agua de una jarra, utilizar una llave, cortar los alimentos con un cuchillo, o usar dos manos para desabrochar botones.
Los tres hombres sufrían desde hace muchos años lesiones del plexo braquial y un funcionamiento pobre de la mano como resultado de accidentes de vehículos de motor y de escalada.
El plexo braquial es una red de nervios que se originan en la región del cuello y se ramifican para formar la mayor parte del resto de nervios que controlan el movimiento y la sensibilidad en las extremidades superiores, incluyendo el hombro, el brazo, el antebrazo y la mano.
La nueva técnica fue desarrollada por el profesor Oskar Aszmann, director del Laboratorio Christian Doppler para la Restauración de la Función de las Extremidades de la Universidad Médica de Viena (Austria), junto con ingenieros del Departamento de Ingeniería de Neurorrehabilitación del Centro Médico de la Universidad de Goettingen (Alemania).
Combina transferencias nerviosas y musculares selectivas, amputación electiva, y su sustitución por una prótesis robótica avanzada (usando sensores que responden a los impulsos eléctricos en los músculos). Después de una rehabilitación integral, la técnica restauró un alto nivel de la función en los tres receptores de la prótesis, que les ayuda en las actividades de la vida diaria.
"En efecto, las lesiones por avulsión (extirpación) del plexo braquial representan una amputación interior, que separa de forma irreversible la mano del control neural. Las técnicas quirúrgicas existentes para este tipo de lesiones son primitivas e ineficaces y dan como resultado un pobre funcionamiento de la mano", explica Aszmann en la nota de prensa de The Lancet, publicada por AlphaGalileo.
"El avance científico aquí es que hemos sido capaces de crear y extraer nuevas señales neuronales a través de transferencias nerviosas amplificadas mediante trasplante muscular. Estas señales se descodificaron luego y se tradujeron en forma mecatrónica".
Amputación
Antes de la amputación, los tres pacientes dedicaron un promedio de nueve meses a formación cognitiva, en primer lugar para activar los músculos, y luego para utilizar señales eléctricas para controlar una mano virtual. Una vez que habían dominado el entorno virtual, practicaban utilizando una mano híbrida: una mano protésica unida a un dispositivo de férula fijado a la mano que no funciona.
Tres meses después de la amputación, las prótesis robóticas dieron los tres receptores un movimiento funcional en sus manos sustancialmente mejor, una mejor calidad de vida, y menos dolor. Por primera vez desde su accidente los tres hombres fueron capaces de llevar a cabo diversas tareas cotidianas como recoger una pelota, verter el agua de una jarra, utilizar una llave, cortar los alimentos con un cuchillo, o usar dos manos para desabrochar botones.
El plexo braquial
Las lesiones del plexo braquial ocurren cuando los nervios del plexo braquial sufren daños. Suelen ser el resultado de un trauma por colisiones de alta velocidad, especialmente en accidentes de motocicleta, y en deportes de contacto como el rugby y el fútbol americano.
Según Aszmann, "hasta ahora, la reconstrucción biónica sólo se ha hecho en nuestro centro de Viena. Sin embargo, no existen limitaciones técnicas o quirúrgicas que impidan que este procedimiento se realice en centros con experiencia y recursos similares".
El profesor Simon Kay, que llevó a cabo el primer trasplante de mano en el Reino Unido, y Daniel Wilks, de Leeds Teaching Hospitals NHS Trust, señalan en un comentario publicado en The Lancet que "estos resultados -y otros- son alentadores, ya que este enfoque ofrece aportaciones neurales adicionales a los sistemas protésicos que de otra manera no existirían. Sin embargo, el veredicto final dependerá de los resultados a largo plazo, que deben incluir la evaluación de en qué circunstancias y durante qué porcentaje de sus jornadas los pacientes usan sus prótesis. La elasticidad de todas las prótesis disminuye con el tiempo, y las prótesis motorizadas son pesadas, necesita energía, y son a menudo ruidosas, y además requieren reparación cualificada cuando se dañan".
Las lesiones del plexo braquial ocurren cuando los nervios del plexo braquial sufren daños. Suelen ser el resultado de un trauma por colisiones de alta velocidad, especialmente en accidentes de motocicleta, y en deportes de contacto como el rugby y el fútbol americano.
Según Aszmann, "hasta ahora, la reconstrucción biónica sólo se ha hecho en nuestro centro de Viena. Sin embargo, no existen limitaciones técnicas o quirúrgicas que impidan que este procedimiento se realice en centros con experiencia y recursos similares".
El profesor Simon Kay, que llevó a cabo el primer trasplante de mano en el Reino Unido, y Daniel Wilks, de Leeds Teaching Hospitals NHS Trust, señalan en un comentario publicado en The Lancet que "estos resultados -y otros- son alentadores, ya que este enfoque ofrece aportaciones neurales adicionales a los sistemas protésicos que de otra manera no existirían. Sin embargo, el veredicto final dependerá de los resultados a largo plazo, que deben incluir la evaluación de en qué circunstancias y durante qué porcentaje de sus jornadas los pacientes usan sus prótesis. La elasticidad de todas las prótesis disminuye con el tiempo, y las prótesis motorizadas son pesadas, necesita energía, y son a menudo ruidosas, y además requieren reparación cualificada cuando se dañan".
Referencia bibliográfica:
Oskar C Aszmann, Aidan D Roche, Stefan Salminger, Tatjana Paternostro-Sluga, Malvina Herceg, Agnes Sturma, Christian Hofer, Dario Farina. Bionic reconstruction to restore hand function after brachial plexus injury: a case series of three patients. The Lancet (2015). DOI: 10.1016/S0140-6736(14)61776-1
Oskar C Aszmann, Aidan D Roche, Stefan Salminger, Tatjana Paternostro-Sluga, Malvina Herceg, Agnes Sturma, Christian Hofer, Dario Farina. Bionic reconstruction to restore hand function after brachial plexus injury: a case series of three patients. The Lancet (2015). DOI: 10.1016/S0140-6736(14)61776-1