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viernes, 28 de octubre de 2011

La prótesis biónica del Dr Todd Kuiken. Targeted Muscle Reinnervation (TMR)



El Doctor Todd Kuiken MD PhD
Médico Especialista en Rehabilitación y Medicina Física, habla de la mejor prótesis biónica del mundo en TED





No te lo pierdas en TED, son vídeos de 20 minutos con los mejores oradores y mejores ideas del mundo. 






 Si no te funciona el enlace a TED también puedes verlo en YouTube.

El doctor Todd Kuiken, médico especialista en rehabilitación y medicina física y doctorado en ingeniería biomédica, es director del Centro de Medicina Biónica y del Departamento de Amputados del Instituto de Rehabilitación de Chicago.Él es responsable de la prótesis biónica que puedes sentir (aunque no tiene un sentido del tacto, solo cierta sensibilidad) y mover simplemente deseando hacerlo, igual que un miembro normal. 

Todd Kuiken, MD, PhD. Physical Medicine and Rehabilitation Director of Center for Bionic Medicine. Director of Amputee Services, RIC. Professor, PM&R, Feinberg School of Medicine, Northwestern University. Associate Dean of Academic Affairs, Feinberg School of Medicine, Northwestern University

 

 Imagen de la web del Center for Bionic Medicine of the rehabilitation institute of Chicago.



El procedimiento quirúrgico y de ingeniería que permite esto se llama “reinervación muscular dirigida” (TMR, siglas en inglés de Targeted Muscle Reinnervation), consiste en redirigir mediante una cirugía las señales del cerebro a los nervios de los músculos que quedan sanos después de una amputación. Y de una forma similar se actúa sobre la piel y nervios sensitivos.  

 En esta técnica de la reinervación muscular dirigida (Targeted Muscle Reinnervation (TMR)) diferentes partes de músculo pectoral y deltoides son reinervados por los nervios que irían a inervar el brazo amputado. De esa forma los electrodos colocados en superficie de la piel recogerían las órdenes que irían a esos músculos que ya no existen.

De la misma manera partes de la piel del pecho y la espalda pueden pasar a representar y ser inervado por terminaciones nerviosas sensitivas que recogerían el tacto de la piel del brazo amputado. Así si se estimula electricamente esas zonas de piel cuando la parte correspondiente de la prótesis toca algo (gracias a sus sensores lo detectaría), la persona sentiría que su prótesis es tocada como si le tocaran su propia mano. 




 La unión de la reinervación muscular dirigida es compleja en el número de electrodos necesarios y necesita un ordenador para descodificar todas las señales e interpretarlas.


Amanda Kitts es la mujer que sirve de ejemplo para mostrar esta nueva técnica y esperanza para muchas personas amputadas de miembro superior.

La TMR (Targeted Muscle Reinnervation) transfiere los nervios del brazo y la mano al músculo del pecho, y, cuando los nervios crecen, los músculos del pecho actúan como si fueran los de la mano. Por eso, cuando el usuario de una prótesis piensa en contraer la mano, la orden es medida por señales mioeléctricas que permiten que la mano protésica responda.

Jesse Sullivan es uno de los pacientes involucrados en la investiación y desarrollo de la técnica y nuevas prótesis biónicas.


La charla en TED de Tood Kuiken:
Las prótesis mecánicas de miembro superior mecánicas permiten poca libertad de movimientos, se manejan con un cable similar al del freno de la bicicleta que transmite la fuerza que hace el hombro contralateral.
 Las prótesis mioeléctricas de mano permiten abrir y cerrar con estímulos de los músculos conservados. Pero el número de canales disponibles no permite mover en todos los grados de libertad necesarios. 
 Diferentes componentes de prótesis mioeléctricas o biónicas de distintas compañías. 
 Algunas de las mejoras y desarrollos de prótesis biónicas de miembro superior como el DEKA Arm y el prototipo JHU-APL.

 Los nervios del miembro amputado aún están presentes y sanos en el muñón. Redirigirlos a músculos del muñón permite amplificar la señal del nervio para que pueda captarlas un sensor electromiográfico de superficie.
 Con esto se conseguiría un control intuitivo de la prótesis ya que las señales que corresponderían al biceps flexionarían el codo biónico y las de los músculos flexores de los dedos  cerrarían la mano.
 Y funciona. Además parte de la sensibilidad del miembro amputado se tiene al contacto con la prótesis gracias a zonas d epiel que representan partes de la mano en el pecho del paciente.

Por el momento las personas que se han podido beneficiar de esta técnica son menos de un centenar, casi todos ellos excombatientes del ejército de los EEUU.

 Al final de la presentación del doctor Todd Kuiken una de las pacientes colaboradoras más mediáticas: Amanda Kitts nos cuenta también su experiencia.

La sofisticación de la prótesis no evita un largo entrenamiento de rehabilitación donde terapeutas ocupacioneales, fisioterapeutas y "tecnólogos asistenciales" deben trabajar juntos con médicos rehabilitadores e ingenieros. 






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Más sobre la Reinervación Muscular Dirigida TMR:



ric.org
Instituto de Rehabilitación de Chicago.


engadget.com
Blog de tecnología
The Journal of the American Medical Association. 
Web de divulagación científica de gran calidad. 

 

Mejor control para el brazo protésico de la próxima década

Blog de rehabilitación que mira al futuro. 


Amanda Kitts

Si te ha gustado el vídeo de TED se  Todd Kuiken tal vez también te gusten estos vídeos.

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Literatura científica:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934148210005174
Neural Interfaces for Control of Upper Limb Prostheses: The State of the Art and Future Possibilities


Autor: Samuel Franco Domínguez
http://rehabilitacionblog.com