Ensayo sobre dispositivos robóticos de asistencia

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

Programa Educativo: Ingeniero en Mecatrónica Unidad de Aprendizaje: Ingeniería Médica Docente: Dra. Griselda Quiroz Compeán

PROTESIS ROBOTICAS

New Startup Aims to Commercialize a Brain Prosthetic to Improve Memory

Una persona llamada kernel (encargado del proyecto) dio a conocer a luz sobre un Proyecto ambicioso el cual es el de desarrollar protesis cerebral para poder ayudar a personas con problemas de la memoria personas con Alzheimer, ciertos tipos de demencia, personas que sufrieron derrames cerebrales, y lesiones traumaticas cerebrales. Segun informes, si el proyecto tiene exito, en un future los cirujanos podran implanter el dispositivo de kernel en el cerebro de los pacientes, mas especificos en la zona del hipocampo donde los electrodos estimularan de forma electrica ciertas neuronas para ayudarlas a convertir la informacion entrante en recuerdos de largo plazo de una forma mas efectiva.

El dispositivo de kernel esta basado en la investigacion dirigido por Ted Berger (director de ingenieria neural de la Universidad de California) quien a base de experimentos hechos en chimpances y ratas, justifico que es un buen momento para poner a prueba el proyecto dado que ya tiene refuerzos de que su uso fue completamente efectivo.

El funcionamiento de esta protesis que habia hecho ted berger es la de implantar electrodos que registran las señales mientras el sujeto esta en aprendizaje, mediante un microprocesador el cual hara los calculos y los electrodos estimularan las neuronas para que estas codifiquen la informacion como una memoria.

Uno de los problemas sobre este proyecto es que los humanos tienen mas neuronas que las ratas y por ese factor la estimulacion del electrodo colocado en el hipocampo de la persona seria de una forma menor, esto significa que el rango de informacion obtenida seria mucho menor que en el del caso de las ratas. Entonces uno de los objetivos de la protesis de kernel la de crear implantes con conjuntos de electrodos mas denso que puedan grabar dentro de mas neuronas. la protesis de kernel no seria la primera en ser creada pero si esta funciona seria el primer implante cerebral en llegar al mercado.

(Strickland, 2016)

A Prosthetic That Feels Pain

Un equipo de investigadores de la Universidad de johns hopkins ha logrado crear una protesis perciba y transmita la sensacion de dolor. El punto de la creacion de una protesis robotica que pueda sentir dolor es la de proteger la protesis de posibles daños. Segun palabras del autor del estudio nitish thakor (professor de la Universidad biomedica en Hopkins) afirmo que el objetivo de los receptores de dolor del cuerpo es el de mantener el cuerpo alejado de ciertos peligros como el de objetos cortantes u objetos muy calientes para que el cuerpo no sufra daños. Pues el objetivo de los receptores de la protesis es el mismo, para que esta no sufra daños Fuertes que puedan perjudicar a la protesis y evitar daños sobre este.

El equipo de Hopkins se inspiraron en la forma en la que funcionan los receptores tacticas biologicas en la piel humana. Segun thakor la piel real de una persona consta de varias capaz de receptores. El e-dermis (nombre de la protesis creadas) tiene numerosas capaz de tejidos piezorresistivos y conductores en vez de diferentes tipos de celulas que detectan y miden la presion las cuales simulan la piel humana. Ademas la protesis reacciona de varias formas a los cambios de presion como la piel humana real, la informacion de presion registradas en la e-dermis se convierten en pulsos similares a neuronas que son similares a los picos de electricidad, o potenciales de accion que las neuronas vivas utilizan para comunicarse.

Esta señal asimila a una neurona o neuromorfica envia atraves de pequeñas estimulaciones electricas a los nervios perifericos de la piel de la zona amputada para provocar las sensaciones de dolor y presion.

Segun ciertos informes esta protesis puede tener posibles aplicaciones en la robotica y en la realidad aumentada. Si esto es posible podria mejorar la efectividad de los robots al momento de tomar ciertos objetos y realizar una gama mas amplia de funciones, y si las empresas logran adopter este tipo de tecnologias podria hacer una disminucion de costo y adopcion generalizada de dicha tecnologia.

(Scudellari, 2018)

ORTESIS

A CASE STUDY WITH SYMBIHAND: AN SEMG-CONTROLLED ELECTROHYDRAULIC HAND ORTHOSIS FOR INDIVIDUALS WITH DUCHENNE MUSCULAR DYSTROPHY

La distrofia muscular de Duchenne es es una enfermedad neuromuscular y es la forma más común de distrofia muscular, que afecta aproximadamente a 1 de cada 5000–6000 nacidos Da lugar a una discapacidad grave, una fuerte dependencia de la atención y una disminución posterior de la función de las habilidades de la persona. Con las recientes mejoras en la atención médica,Las personas con distrofia muscular de Duchenne (DMD) tienen esperanza de vida prolongada, por lo que es fundamental preservar su independencia. Las personas con este tipo de enfermedad tienen una baja fuerza de agarre y la persona produce una fatiga de una forma mas rapida.la funcion de la ortesis creada es la de generar la suficiente fuerza de agarre para que la persona pueda hacer tareas diarias de una forma mas facil e independiente.

La ortesis dinamica llamada symbihand tiene la intencion de crear atraves de un motor en la mano decodificar por medio de la superficie electromiografica que permite el control de una bomba electrohidraulica para sus acontecimiento.transportando el trabajo mecanico utilizando una transmicion hidraulica y estructura flexible para redirigir las fuerzas de interaccion mejorando la comodidad al miminizar fuerzas de corte.

Los resultados muestran que SymbiHand aumentó el fuerza máxima de agarre de 2,4 a 8 N.Durante un agarre tarea de seguimiento de fuerza, la activación muscular se redujo en más del 40% sin comprometer el rendimiento de la tarea. Estos resultados sugieren que SymbiHand tiene el potencial de Disminuye la activación muscular y aumenta la fuerza de agarre. para personas con DMD, agregando a la mano una masa total de no más de 241 g. Cambios en distribuciones masivas y un soporte activo para el pulgar son necesarios para mejorar usabilidad, además de estudios a mayor escala para generalizar su potencial asistencial.

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