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Como Próteses Inteligentes com IA Ajudam Amputados

Pessoa usando próteses inteligentes com IA para realizar tarefas cotidianas, como segurar um copo, demonstrando movimentos naturais e controle preciso.

Por Prof. Fábio Matos

A Inteligência Artificial (IA) está trazendo grandes mudanças em muitas áreas da medicina. Entre elas, uma das mais importantes é a reabilitação de pessoas que perderam algum membro do corpo. Por isso, próteses inteligentes com IA estão criando novas oportunidades para melhorar a vida dessas pessoas. Além disso, essas próteses permitem que os movimentos sejam mais naturais e precisos. Neste texto, vamos explicar de forma simples como a IA está ajudando nesse processo. Também, vamos mostrar alguns exemplos e falar sobre as pessoas e institutos que estão fazendo pesquisas nessa área.


Como Funcionam as Próteses Inteligentes com IA?

As próteses inteligentes com IA são diferentes das próteses antigas. Em primeiro lugar, elas conseguem imitar os movimentos normais do corpo. Isso é possível porque elas interpretam os sinais elétricos que os músculos da pessoa ainda conseguem gerar, mesmo depois da amputação. Desse jeito, a prótese se move conforme o usuário deseja, tornando os movimentos mais precisos e controlados.

Controle de Próteses Inteligentes com IA por Eletromiografia

Uma das técnicas mais usadas nas próteses com IA é o controle por eletromiografia (EMG). Basicamente, a EMG capta os sinais elétricos que os músculos geram, mesmo que a pessoa tenha perdido um braço ou uma perna. Depois, a IA interpreta esses sinais e, com o tempo, aprende a responder aos comandos da pessoa. Assim, os movimentos da prótese vão ficando mais precisos e naturais.

Professor Hugh Herr, utilizando próteses inteligentes com IA, escalando uma rocha, demonstrando movimentos ágeis e controle preciso, representando inovação tecnológica.

No Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), por exemplo, pesquisadores estão desenvolvendo próteses de braços controladas por EMG. Com essa tecnologia, a pessoa consegue realizar movimentos delicados, como pegar objetos pequenos. Além disso, um dos principais líderes desse projeto é o professor Hugh Herr, que também usa próteses nas duas pernas. Assim, ele serve de inspiração para a equipe que trabalha no projeto, ajudando a desenvolver tecnologias que realmente funcionam no dia a dia.

Sensores em Próteses Inteligentes que Simulam o Toque

Além de controlar os movimentos, as próteses inteligentes com IA mais modernas também conseguem simular a sensação de toque. Isso quer dizer que elas têm sensores que enviam sinais para o cérebro da pessoa, criando a sensação de estar tocando um objeto. Esse processo é chamado de “feedback sensorial“. Assim, a pessoa consegue sentir o ambiente ao redor e controlar melhor o que está segurando.

No Centro de Reabilitação e Neurociência de Cleveland, por exemplo, os pesquisadores desenvolveram uma prótese que usa eletrodos conectados diretamente aos nervos do braço. Com isso, a pessoa pode sentir a textura dos objetos e controlar a força usada para segurar algo. Além disso, o projeto é liderado pelo Dr. Dustin Tyler, que busca melhorar a qualidade de vida das pessoas amputadas. Dessa forma, os usuários dessas próteses podem realizar tarefas simples, como segurar um copo ou apertar a mão de alguém, com mais segurança e confiança.

Próteses Inteligentes com IA Aprendendo com o Tempo

Outro ponto importante das próteses inteligentes com IA é que elas podem aprender e se adaptar ao longo do tempo. Em outras palavras, a IA consegue “entender” como a pessoa se movimenta e ajustar a prótese para deixar o uso mais fácil e natural. Essa técnica é chamada de aprendizado de máquina, e é usada para melhorar cada vez mais o desempenho da prótese.

No Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Lausanne (EPFL), o Dr. Silvestro Micera está liderando um projeto que desenvolve próteses de pernas que conseguem se ajustar automaticamente ao jeito de andar da pessoa. Por exemplo, se a pessoa estiver andando em uma superfície irregular, a IA ajusta a prótese para melhorar o equilíbrio e a estabilidade. Além disso, os sensores usados nas próteses conseguem identificar o tipo de terreno e ajudar a pessoa a caminhar de forma mais segura e com menos esforço.


Quais São as Vantagens das Próteses Inteligentes com IA?

As próteses inteligentes com IA têm muitas vantagens em comparação com as próteses mais antigas. Primeiro, elas permitem que a pessoa tenha mais controle dos movimentos, fazendo com que o uso da prótese pareça mais natural. Além disso, elas oferecem a sensação de toque, o que ajuda muito em tarefas do dia a dia, como segurar um objeto ou até mesmo sentir a temperatura das coisas. Por último, as próteses inteligentes dão mais independência para as pessoas, permitindo que realizem mais atividades sem precisar de tanta ajuda.

Aqui estão algumas vantagens principais:

  • Movimentos mais precisos: A IA permite que a prótese se mova de maneira mais parecida com um membro de verdade.
  • Sensação mais natural: O feedback sensorial permite que a pessoa sinta o que está segurando ou tocando, algo que as próteses antigas não ofereciam.
  • Mais independência: As próteses inteligentes ajudam as pessoas a realizar tarefas diárias de maneira mais fácil e segura, o que aumenta a independência.

Quais São os Desafios e Oportunidades nas Próteses Inteligentes com IA?

Embora as próteses inteligentes com IA ofereçam muitos benefícios, ainda existem alguns desafios. Por exemplo, o custo dessas próteses ainda é alto, o que pode dificultar o acesso para muitas pessoas. Além disso, o processo de adaptação pode levar algum tempo, pois a pessoa precisa aprender a usar a prótese e, ao mesmo tempo, a IA precisa aprender com a pessoa.

Apesar desses desafios, os pesquisadores estão trabalhando para tornar as próteses mais acessíveis e fáceis de usar. Por exemplo, novas tecnologias estão sendo testadas para reduzir o custo e aumentar a durabilidade das próteses. No futuro, espera-se que essas próteses se tornem ainda mais leves, rápidas e acessíveis para mais pessoas.


Conclusão

A Inteligência Artificial está transformando a vida de pessoas que perderam algum membro do corpo. Com a ajuda de tecnologias avançadas, as próteses inteligentes com IA estão permitindo que essas pessoas recuperem uma parte importante de sua mobilidade e independência. Além disso, a IA está tornando essas próteses mais fáceis de usar e mais eficientes a cada dia.

Portanto, à medida que as pesquisas continuam avançando, essas próteses vão se tornar ainda mais acessíveis, leves e funcionais. Com isso, as pessoas amputadas poderão contar com mais ferramentas para realizar suas atividades diárias com confiança e segurança.


Pesquisadores e Instituições Importantes

  • Hugh Herr, Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), grupo de Biomecatrônica.
  • Dustin Tyler, Centro de Reabilitação e Neurociência de Cleveland.
  • Silvestro Micera, Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Lausanne (EPFL).

Referências

  1. MIT Media Lab – Biomechatronics Research. Disponível em: https://www.media.mit.edu/groups/biomechatronics/overview/
  2. Center for Rehabilitation and Neuroscience Research – Dustin Tyler’s Work. Disponível em: https://www.clevelandclinic.org/neuroscience-research/dustin-tyler
  3. EPFL – Research on Neural Prosthetics. Disponível em: https://www.epfl.ch/labs/lne/research/

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