Un grupo de investigadores en Italia ha desarrollado un nuevo prototipo de prótesis de dedo controlada mediante señales electromiográficas (EMG), centrado específicamente en casos de amputación parcial de mano. Este avance es posible gracias a un modelo basado en redes neuronales capaz de estimar la fuerza de las yemas de los dedos a partir de las entradas de EMG, permitiendo ajustar en tiempo real la fuerza del agarre prostético.

El dispositivo, que funciona como un “dedo supernumerario” colgado de una abrazadera de muñeca, ha sido probado inicialmente en sujetos sin discapacidades. Los resultados han demostrado que el modelo es efectivo para predecir de forma precisa las fuerzas aplicadas, y los ensayos en línea con cuatro usuarios mostraron que podían controlar el dispositivo con precisión.

Las prótesis externas ofrecen el mayor potencial de control motor fino, permitiendo a los usuarios realizar tareas precisas y complejas. Sin embargo, pocas prótesis externas, especialmente para dedos y manos parciales, están disponibles en el mercado, resaltando así la necesidad de soluciones innovadoras como esta.

El sistema integra un proceso de control de fuerza basado en muestras EMG, lo que permite ajustar la fuerza aplicada por la prótesis dinámicamente. A través de métodos de estimación avanzados, como redes neuronales LSTM convolucionales, se logra decodificar las fuerzas musculares y aplicarlas sobre el dispositivo. Se llevaron a cabo pruebas con la mano no dominante de los participantes para mimetizar mejor la experiencia de una amputación total.

El prototipo prostético es ligero, con apenas 270 gramos, y es capaz de ser llevado en el antebrazo sin causar incomodidad. Se ha diseñado sobre un marco de soporte natural, apoyando el peso del dispositivo para evitar fatiga en el usuario.

Durante las pruebas, se observó que el modelo de control mejoró significativamente la ejecución de tareas de manipulación precisas gracias a un controlador de admisión que simula las fuerzas de un sistema masa-amortiguador virtual. Aunque el mecanismo no siempre logra llevar las fuerzas de agarre a cero sin completa relajación muscular del usuario, el sistema mostró que pequeños ajustes intuitivos por parte del usuario pueden compensar estas limitaciones automáticamente.

Este desarrollo es una prueba de concepto prometedora en el campo de prótesis para extremidades superiores. Ofrece una experiencia de usuario mejorada, más natural y con mayor control sobre los dispositivos protésicos, abriendo nuevas posibilidades para personas con pérdida parcial de dedos y manos.