Reconocimiento de Patrones en prótesis mioeléctricas

El sistema de control por reconocimiento de patrones Myo plus ha sido el último lanzamiento de Ottobock.

Ortosur ha sido uno de las primeras ortopedias del mundo en probarlo. Os contamos cómo funciona.

CONTROL DIRECTO VS RECONOCIMIENTO DE PATRONES

Como ya contábamos en https://www.ortosur.es/como-funciona-protesis-mioelectrica/ las prótesis mioeléctricas tradicionalmente han sido controladas mediante la contracción voluntaria del miembro residual que es registrada por dos electrodos asociados a los movimientos de abrir y cerrar la mano. Este método de control se denomina Control Directo (CD).

Los sistemas de Reconocimiento de Patrones (RP) como Myo Plus de Ottobock, requieren 8 electrodos que se colocan alrededor del antebrazo. A diferencia del control directo, el reconocimiento de patrones no utiliza la independencia de contracciones musculares, sino la contracción de grupos musculares. Complejos algoritmos matemáticos transforman y amplifican estas señales y patrones para que una prótesis pueda traducirlas en el movimiento.

El paciente piensa en llevar a cabo un movimiento con su miembro fantasma para que la prótesis lleve a cabo el movimiento correspondiente. Así el algoritmo aprende del usuario y reconoce según la activación muscular la intención motora del usuario.

A través de una aplicación, es sencillo visualizar las contracciones musculares que generan los movimientos del miembro fantasma en un diagrama de araña. Cada una de las ocho esquinas corresponde a la señal de un electrodo en el miembro residual. El patrón generado se muestra como un área gris, dinámica y en movimiento.

EVOLUCIÓN DE LAS MANOS MULTARTICULADAS

Con el control directo, es posible dominar eficazmente un solo grado de libertad (por ejemplo, abrir y cerrar la mano). Sin embargo, las nuevas manos biónicas o la incorporación de otros movimientos como el giro activo de muñeca requieren un mecanismo de conmutación (normalmente una contracción simultánea de la musculatura para abrir y cerrar). Esto ralentiza el movimiento y es consecuencia de muchos de los movimientos compensatorios que se producen al utilizar una prótesis en la vida diaria.

Las manos más avanzadas permiten diferentes agarres y el usuario debe cambiar secuencialmente entre los diferentes patrones mediante una co-contracción, un doble impulso, etc. Estos métodos no son intuitivos y requieren aprendizaje y entrenamiento.

Al asociar la actividad muscular del miembro residual con movimientos del miembro fantasma, la actividad “real” del miembro ausente (como el movimiento de los diferentes dedos) se asocia a una función parecida de la prótesis mediante mecanismos neuropsicológicos de imaginería motora. Así, es posible asociar a cada movimiento mental un patrón de agarre de forma que ejecutarlo sea más fácil y rápido.

Esta opción de control resulta más espontaneo y sencillo para los pacientes ya que es más intuitivo y requiere menor carga cognitiva.

BENEFICIOS

• Control más intuitivo ya que se basa en los movimientos “reales” de su miembro fantasma.
• Cambios entre patrones mucho más rápidos lo que se traduce en un control más fluido durante la manipulación
• Puede reducir el periodo de entrenamiento con respecto al control directo.
• Posibilidad de regular la velocidad y fuerza mediante el control de la intensidad de la señal.

PRECAUCIONES

La señal electromiográfica (EMG) es sensible a los cambios con el tiempo, por lo que el sistema se ve afectado por fatiga muscular, atrofia o hipertrofia muscular, conductividad de los electrodos, así como el peso adicional o el cambio de la postura del brazo durante el movimiento.

Algunos de estos factores ya se han tenido en cuenta en el desarrollo del sistema MyoPlus ya que los patrones de agarre se pueden grabar en varias posiciones. Sin embargo, otras variables dependen del correcto ajuste y colocación del encaje que será decisivo para el buen funcionamiento del sistema.

INDICACIONES

• Prótesis transradiales o de antebrazo
• Tanto para usuarios experimentados como para nuevos
• Usuarios con dificultades para separar las señales de un control tradicional
• Compatible con giro eléctrico, mano BeBionic, mano VariPlus o Sensor y Greifer DMC.