Aplicación para simular extremidades amputadas

LAURA SÁNCHEZ

LA PATRIA | MANIZALES

Un drama que viven colombianos son las amputaciones, ocasionadas por la injusta participación en el conflicto armado que les deja fatales consecuencias, por accidentes o como consecuencia de algunas enfermedades mal controladas como la diabetes.

Por ejemplo, en Colombia hay 11.006 víctimas del conflicto armado, de las cuales 8.801 quedaron heridas entre 1990 y diciembre del 2014, según cifras de la Dirección contra Minas de la Presidencia de la República.

Este es el motivo para que ingenieros del Centro de Bioinformática y Biología Computacional de Colombia Bios, en Manizales, se enfocaran en mejorar las condiciones de vida de las personas con discapacidades físicas de este tipo.

El doctor Juan Diego Gómez, coordinador de investigación del Centro y quien participa de la construcción del Muro de Visualización de Bios, indica que por medio de esta plataforma crearán aplicaciones para beneficiar en salud, agro y biodiversidad, entre otros.

La primera será sobre reconstrucción de extremidades por medio de simulaciones gráficas e impulsos cerebrales, que serán representadas en el muro y que ayudarán a una rápida recuperación de las personas con amputaciones, asegura Gómez.

Con más potencia

Este muro de visualización está apalancado por las regalías de Caldas, es decir, que es una herramienta a beneficio de la región.

Surge debido a la cantidad de datos, tan masivos que maneja Bios, que necesitan contar con herramientas de visualización de última tecnología.

El muro tendrá una pantalla gigante, con alta resolución, soportada por una infraestructura de computadores, que darán aceleración y mejor rendimiento en los gráficos. Será un panel con 32 pantallas, de 55 pulgadas cada una, con una capacidad de 66 millones de pixeles.

“Es decirle a una señora que la novela la va a ver en cine y no en el televisor de la casa, y que le va a permitir interactuar con la pantalla”, explicó Marco Cristancho, director científico del Centro.

El propósito es tener unas 20 aplicaciones sobre bioinformática, que aborden terapias de exposición para poner a una persona en medio de los animales que le producen fobia, o hacer simulaciones con el Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Manizales sobre cómo sería una erupción del volcán Nevado del Ruiz.

Reconstruyen vidas

La aplicación está inspirada en la terapia de espejo para rehabilitar amputados, que consiste en reflejar el miembro bueno, para que el cerebro piense que dicha imagen es la extremidad que ya se amputó y la persona pueda creer que lo está flexionando y moviendo y así recuperarse. “Aspiramos que el cerebro cree el truco de que el otro miembro está”, comenta Gómez.

El propósito es comenzar con soldados víctimas de las minas antipersona, pero aún faltan estudios para hacer apreciaciones mucho más técnicas.

En el proyecto, que lleva seis meses en desarrollo, trabajan dos ingenieros de sistemas: Andrés Hernández, Esteban Correa, y el ingeniero físico Carlos Ferrin, quienes aseguran que la terapia podría durar unos cuatro meses, y no un año, como suele suceder.

Cuando la persona esté frente al muro se va a ver a sí mismo con su parte faltante, porque se le adicionará por computación gráfica, podrá mover ese miembro a su gusto, puesto que leerán los movimientos de los músculos del brazo y las señales cerebrales, generando una imagen realista en las pantallas, y así acelerar el proceso terapéutico.

Brain Computer Interaction (BCI) convierte las corrientes eléctricas del cerebro en datos que se ven reflejados en el muro de visualización. “Así nos podemos dar cuenta de la intención de movimiento, por ejemplo, detectamos que a nivel cerebral quiere cerrar el puño, así que gráficamente reproducimos ese movimiento. Paso de las señales que emite el cerebro con intensidades de algunos micro-voltios a representación visual”, explica Gómez.

El brazo en tercera dimensión necesita de un proceso de realismo, en el que involucraron artistas y diseñadores gráficos, que adaptarán el color y el tamaño de las extremidades. También tiene una iluminación sujeta a los latidos del corazón, para que las señales cerebrales y cardiacas se compaginen, lo que está comprobado que mejora los resultados del tratamiento.

Destacado

*El Muro de Visualización será el único en Suramérica. El investigador Juan Diego Gómez indica que tenían un precedente en Chile, pero se dañó. Estima que el próximo15 de julio sea el lanzamiento oficial en Manizales.

*Un trabajo de investigación de Bios basado en este proyecto fue escogido entre 8 mil postulados para participar en la conferencia en temas de interacción hombre-máquina, CHI 2015, en Seúl, Corea del Sur, en abril.

Reacciones

César Augusto Ramírez, profesor de fisiología de la Universidad de Caldas, explica que al amputado le pueden retirar la parte distal de una extremidad, pero en la corteza cerebral sigue teniendo la representación de ese miembro. “Por eso muchos de los amputados siguen teniendo esa sensación del miembro fantasma. Es decir, que todo el cableado sigue ahí intacto, lo que quitaron fueron los receptores de la punta y el procesamiento en la corteza”, asegura Ramírez. Por eso la gente sigue sintiendo el miembro, y con dolores residuales y para eso necesitan terapias para acostumbrarse a la ausencia. Según Ramírez, con la terapia de espejo se logra quitar esa sensación del miembro fantasma.