De Star Wars para a realidade: nova prótese transforma vidas


Embora Luke Skywalker faça apenas uma aparição no último filme da franquia Star Wars ®, o seu reaparecimento também está despertando interesse em uma prótese adaptada para o herói de ficção com uma mão cibernética. (Os fãs vão lembrar que o acessório biônico substituí a mão direita de Luke, que ele perdeu em um duelo de sabres de luz com Darth Vader em Star Wars Episódio V: O Império Contra-Ataca . *)

                                                                               O braço DEKA. Foto por DEKA Research e Development Corp. Usado com permissão.

A DEKA Arm que seu inventor, Dean Kamen, chama carinhosamente de “Luke” é um dispositivo real criado pelas mentes de engenharia na empresa baseada em Hampshire Nova de Kamen, DEKA Investigação e Desenvolvimento . Luke, o braço protético mais avançado, e ainda aprovado pelo os EUA Food and Drug Administration (FDA), traduz os sinais dos músculos, a fim de realizar tarefas complexas, como flexionando os dedos e agarrar objetos. É uma inovação transformadora em próteses de membro superior para amputados.

A partir de ficção científica para fato médico

Quando a FDA aprovou o dispositivo para comercialização em 2014, chamado de Sistema de braço DEKA “o primeiro braço protético que pode executar vários movimentos motorizados, simultâneas controladas por sinais elétricos do eletromiograma (EMG) eletrodos” que detectam atividade elétrica dos músculos perto de onde a prótese é anexada. Os sinais elétricos dos eletrodos e outros dispositivos de entrada do usuário são então convertidos pelo computador principal do braço para controlar até 10 articulações motorizadas.

Entre as características mais inovadoras do braço da DEKA é a capacidade de seu punho e os dedos para ajustar posições para atingir múltiplos apertos selecionáveis ​​pelo usuário diferentes. Além disso, sensores de força na mão permite que o usuário do braço  controle com precisão o alcance. O braço protético é semelhante em tamanho e peso para um membro natural, e pode ser controlado por uma variedade de entradas. Um computador na prótese recebe os sinais EMG e interpreta os comandos para fazer os dedos abrir ou fechar, ou para alterar a configuração de aderência para permitir que o usuário pegue uma moeda, por exemplo.

Para executar tais movimentos complexos, os engenheiros DEKA percebeu que também precisava de entradas de controle adicionais. A solução foi implementar sensores especiais sobre os pés do usuário que sem fios transmitem sinais para o computador do braço, permitindo ao usuário controlar várias articulações ao mesmo tempo. Analog Devices múltipla, Inc., (ADI) componentes, incluindo amplificadores de instrumentação , isoladores digitais e amplificadores operacionais dupla -foram integrados no desenho da cadeia de sinal da DEKA. Estes componentes de alta performance ajudam a DEKA garantir que o braço cumprido os requisitos críticos em termos do sistema de segurança, eficácia e prontidão para o mercado. Estes e outros componentes ADI estavam entre os que foram testados durante o processo de aprovação da FDA do sistema de braço, quando a agência analisou os dados relativos ao software e sistemas elétricos e baterias, atenuações para prevenir ou impedir movimentos não intencionais dos mecanismos de braço e da mão, testes de durabilidade (como capacidade de suportar a exposição a factores ambientais comuns, como a poeira e chuva), e testes de impacto. Tecnologia inovadora Faíscas possibilidades transformadoras Este avanço radical em próteses resulta de um desafio que tinha sido décadas na tomada. Antes do braço DEKA, próteses foram baseadas em designs pioneira mais de 100 anos atrás. E enquanto a tecnologia de membros inferiores tornou-se mais avançado ao longo das décadas, a tecnologia dos membros superiores tem ficado para trás por causa de seus mais difíceis problemas médicos e de engenharia. Então, em 2006,  Agência  de Defesa do governo dos EUA Advanced Research Projects (DARPA) criou um programa chamado Revolucionando Próteses com um objetivo ambicioso: criar um braço protético com a funcionalidade de um membro natural. DARPA aproximou DEKA para criar uma solução que iria melhorar drasticamente a qualidade de vida dos amputados, criando uma solução que era delicada o suficiente para pegar uma uva, ainda robusto o suficiente para lidar com ferramentas como uma broca de mão. engenheiros DEKA alcançado esse objetivo. Agora, com o braço DEKA, um amputado pode seguramente fazer coisas como segurar uma xícara de café, amarrar cadarços, e lidar com zíperes atividades que antes eram difíceis de fazer com próteses “passivos”. Como parte de sua aplicação FDA, o sistema DEKA foram submetidos a um estudo de otimização que foi financiado pelo Departamento de Assuntos de Veteranos (VA) e realizado no VA e do Departamento de Defesa centros médicos dos EUA. Noventa por cento dos amputados que participaram do estudo foram capazes de executar tarefas comuns, mas complexas domésticas e de auto-cuidado com o braço DEKA que eles não foram capazes de realizar com suas próteses existentes.

Esta inovação tecnológica irá realmente transformar vidas. Ela está à frente do que é possível, e é apenas o começo.

Fonte:MIT



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