Published on: 11/06/2018
Años después de que se le amputara la mano tras un accidente traumático, una persona con una amputación de mano puede volver a “sentir” gracias a la tecnología desarrollada por los ingenieros de FIU.
Esa persona, la primera persona con una amputación de mano a quien se le ha colocado el sistema de NEPH que cuenta con un neuroestimulador totalmente implantado y controlado de forma inalámbrica, ha estado usando el sistema en su casa durante casi cuatro meses. Los resultados son prometedores para los investigadores, quienes esperan devolverles el sentido del tacto a las personas con amputaciones de extremidades superiores.
“Recuperar la habilidad de sentir los objetos es como que me devuelvan la mano, que es algo que nunca creí que fuera posible. Me cambió la vida”, señaló Jason Little, la persona con la amputación de mano.
El sistema de NEPH, desarrollado en la Universidad Nacional de Florida por Ranu Jung y su equipo del Laboratorio de Sistemas Neuronales Adaptativos, devuelve el sentido del tacto/fuerza de agarre y apertura de mano al estimular las fibras nerviosas sensoriales en el resto de la extremidad gracias a finos cables implantados dentro de los nervios. Dado que la actividad muscular controla los motores de la mano prostética, los sensores de la mano envían información que le indica a un neuroestimulador implantado que emita pulsos de estimulación a la fibras nerviosas sensoriales. Las sensaciones que provocan pueden mejorar el control de la prótesis.
“Jason ha informado una mayor confianza al realizar tareas cotidianas”, explica Ranu Jung, presidenta del Departamento Ingeniería Biomédica de la Facultad de Ingeniería y Computación y miembro de la cátedra honorífica Wallace H. Coulter en Ingeniería Biomédica. “Siento un enorme agradecimiento hacia Jason por haber creído en nuestra investigación y por darnos la oportunidad de trabajar con él para probar nuestra tecnología. Espero que esto cambie su vida para major.”
El sistema pone énfasis en la funcionalidad y la usabilidad, lo que puede incrementar la independencia, la productividad y la calidad de vida.
“FIU es un centro de soluciones con un impacto local y global”, explica el presidente de la FIU, Mark B. Rosenberg. “Siempre estamos trabajando para llevar nuestras investigaciones revolucionarias desde el laboratorio directamente a las personas que más las necesitan. El trabajo de la Dra. Jung mejorará incontables vidas”.
En 2016, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de EE. UU. concedió una exención para dispositivos en investigación para el primer ensayo en humanos del sistema de NEPH. Las prótesis motorizadas disponibles comercialmente en el mercado en la actualidad no devuelven el sentido del tacto, lo que limita la utilidad de la mano prostética.
La Dra. Ranu Jung haciendo una demostración de la NEPH.El sistema es el resultado de un esfuerzo de equipo de una década. La NEPH fue desarrollada en colaboración con James Abbas de la Facultad de Ingeniería Biológica y de Sistemas de Salud de la Universidad Estatal de Arizona y se basa en el innovador trabajo del miembro del equipo Kenneth Horch, que ahora trabaja en la FIU.
La implantación del dispositivo fue realizada por el Dr. Aaron Berger y su equipo de Nicklaus Children’s Hospital. Berger es cirujano de mano y nervios periféricos que ocupa un cargo en el Departamento de Ingeniería Biomédica de la FIU.
Jung ha pasado la última década desarrollando el sistema de mano prostética con la ayuda de una donación de la Unión de Investigación de Bioingeniería del Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería y del Instituto Nacional de la Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver de los Institutos Nacionales de Salud.
“Este equipo de investigación fijó valientes objetivos desde el inicio para construir una prótesis que devolviera el sentido natural del tacto y el control después de la pérdida de una extremidad”, afirmó Jill Heemskerk, directora en ejercicio del Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería. “La Dra. Jung y su equipo han combinado la biología, la electrónica y la mecánica para ofrecer una experiencia valiosa a quien recibiera la mano prostética con capacidad neuronal”.
Los socios de la industria incluyen a Cochlear Ltd., Motion Control Inc., una división de Fillauer Companies, Nikao Inc. y equipos clínicos de Nicklaus Children’s Hospital y Ortho Pro. La ayuda gubernamental para el ensayo de investigación clínica proviene de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA, por sus siglas en inglés) y la Oficina de Investigación del Ejército (ARO, por sus siglas en inglés).
Acerca de la FIU
Florida International University (Universidad Internacional de Florida), una universidad pública ubicada en Miami, siente pasión por el éxito de los estudiantes y las soluciones para la comunidad. La universidad está clasificada por Carnegie como “R1”. La FIU se encuentra entre las 100 mejores universidades públicas en la lista 2019 Best Colleges (Mejores universidades de 2019) de U.S. News and World Report y 18 de sus programas académicos aparecen en la clasificación de forma individual. FIU fue recientemente clasificada como la universidad con segundo mejor desempeño en Florida y sus egresados se encuentran entre los mejores pagados del estado. FIU cuenta con múltiples centros de investigación de vanguardia, entre los que se incluyen el Centro de pruebas e investigación Wall of Windy el Medina Aquarius Program de la FIU. FIU ha entregado más de 330,000 títulos desde 1972 e inscribe a más de 57,000 estudiantes en dos campus y centros, incluidos FIU Downtown en Brickell, FIU@I-75, Miami Beach Urban Studios y ubicaciones en Qingdao y Tianjin, China. La FIU también apoya el compromiso artístico y cultural a través de sus tres museos: el Museo de Arte Patricia y Phillip Frost, el Wolfsonian-FIU y el Museo Judío de Florida-FIU. FIU es miembro de Conference USA con más de 400 estudiantes-atletas que participan en 18 deportes. Para obtener más información sobre FIU, visite www.fiu.edu.
Acerca de la Facultad de Ingeniería y Computación
Como miembro de una de las mejores universidades de investigación del país, la Facultad de Ingeniería y Computación (CEC, por sus siglas en inglés) participa activamente en educación y estudios de vanguardia, y es sede de centros y laboratorios de investigación de primer nivel. Con casi 5,500 estudiantes, la CEC tiene el número más alto de ingenieros egresados hispanos de los Estados Unidos continentales. La CEC está compuesta por tres facultades: la Facultad Moss de Construcción, Infraestructura y Sostenibilidad; la Facultad de Computación y Ciencias de la Información; y la Facultad de Educación Universal de Computación, Construcción e Ingeniería. Además, consta de cuatro departamentos: Ingeniería Biomédica; Ingeniería Civil y Ambiental; Ingeniería Eléctrica e Informática; e Ingeniería Mecánica y de los Materiales.