EL PORQUE EL FUTURO DE LAS PROTESIS HUMANAS DEPENDE DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (IA)

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Para el millón de nuevos amputados anualmente en todo el mundo (es decir, una amputación cada 30 segundos), la pérdida de una extremidad significa que tienen que adaptarse a un nuevo mundo. Tomemos a India, uno de los países más poblados del mundo, por ejemplo. Solo el 3% de sus edificios están adaptados para la accesibilidad, mientras que el país cuenta con más de medio millón de amputados. Como parte de este nuevo proceso de adaptación, los amputados sucumben a más lesiones. Los expertos estiman que los amputados disminuyen a unas 200 veces más que los individuos sanos; y busque atención médica comparable a la de los ancianos institucionalizados.

Con el envejecimiento de la población, el aumento de la incidencia de enfermedades vasculares y traumatismos que provocan amputaciones, es probable que esos números aumenten en todo el mundo. Algunos países como EE. UU. Podrían ver su número de amputados casi duplicado para 2050.
György Lévay, director de investigación de Infinite Biomedical Technologies

Pero los avances en prótesis están ayudando a mejorar ese mundo para los amputados, incluso si el mundo que los rodea no necesariamente mejora. Y estos desarrollos están sucediendo rápidamente. Para tener una idea más clara de lo que se avecina, ¿a quién mejor preguntar que a un usuario de prótesis que desarrolla prótesis robóticas?

Como tal, recurrimos a György Lévay, director de investigación de Infinite Biomedical Technologies, quien compartió con nosotros sus conocimientos sobre el presente y el futuro de las prótesis. Desde prótesis controladas por el cerebro hasta prótesis impulsadas por inteligencia artificial hasta complementar a individuos sanos con extremidades adicionales, ese futuro parece salvaje. Así que abróchate el cinturón mientras nos sumergimos en los últimos avances y en lo que sigue en el campo de las prótesis.
De momias egipcias steampunk a prótesis controladas por cerebro cyberpunk

En 2011, los arqueólogos desenterraron uno de los dispositivos protésicos más antiguos conocidos; un dedo del pie de madera enterrado con momias egipcias hace unos 3.000 años. Si bien estéticamente tiene un aspecto steampunk, este dedo artificial estaba lejos de ser un artículo cosmético. Después de probar las réplicas, los investigadores descubrieron que de hecho eran dispositivos prácticos que ayudaban a caminar. Si bien a lo largo de los milenios los materiales han cambiado, las prótesis solo evolucionaron en las últimas décadas con la llegada de las prótesis robóticas.
El dispositivo protésico encontrado con momias egipcias.
Fuente: www.world-archaeology.com

En un artículo seminal de 2008, los investigadores describieron cómo los monos podían controlar un brazo mecanizado con su actividad cerebral. Controlando la prótesis a través de electrodos implantados en sus cerebros, les permitió incluso alimentarse de frutas; esa fue la primera vez con prótesis controladas por cerebro. Los desarrollos en los años siguientes se acercaron un poco más a la destreza humana como la Prótesis Modular Prótesis de 2011; y en 2020, los pacientes con prótesis de brazo con control mental pudieron experimentar sensaciones de tacto gracias a un nuevo sistema de implantes.

Con desarrollos en ese sentido, parecía que el futuro de esta tecnología dependía de la duración de la batería y los avances robóticos. Ahora, la narrativa cambió para centrarse en qué tan buena inteligencia artificial (IA) podemos desarrollar para prótesis. De hecho, A.I. muy bien podría moldear el futuro de este campo. “De una forma u otra A.I. será parte de prótesis avanzadas en el futuro ”, nos dice György Lévay. “El procesamiento de la cantidad de datos que se ejecutan entre nuestro cerebro y las extremidades requerirá algoritmos” cada vez más inteligentes “a medida que avanza la tecnología”.

Si pensaba que el campo de las prótesis se volvió pura ciencia ficción con controles cerebrales cyberpunk, espere porque hay más. Ingrese a la era de las prótesis inteligentes mientras los ingenieros combinan A.I. con miembros artificiales.
La era de las prótesis inteligentes

La base para incorporar A.I. en prótesis robóticas es que el algoritmo interpreta las señales nerviosas de los músculos del paciente que permitirán controlar la prótesis con mayor precisión. “AI. se ha convertido en la piedra angular de toda la I + D de prótesis de miembros superiores accionadas externamente (impulsadas por motor), pero ha sido difícil de aplicar a las prótesis de miembros inferiores ”, dice Lévay. Sin embargo, un estudio publicado en Science Translational Medicine por un equipo de la Universidad de Michigan en marzo de 2020 documenta un nuevo método para incorporar la tecnología con más tipos de prótesis.

Su nueva técnica, basada en la interfaz del nervio periférico regenerativo (RPNI), hace que los cirujanos usen un pequeño trozo de músculo y lo envuelvan alrededor del extremo del nervio amputado para producir señales amplificadas. Los científicos computacionales del equipo luego aplican algoritmos de aprendizaje automático para convertir las señales en movimientos finos en una prótesis. “Lo bueno de esta cirugía es que funciona en cualquier tipo de amputación”, dijo a STAT Cynthia Chestek, autora del nuevo estudio. Los participantes incluso pudieron usar esta prótesis inteligente en su primer intento, agregó Chestek. Pudieron realizar controles de motricidad fina, como levantar pequeños bloques de juguete, cerrar el puño y pellizcar los dedos.
Un participante del estudio RPNI usa su mente y A.I. para controlar una mano protésica.
Fuente: https://www.technologyreview.com/

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