Investigación

2. BENEMERITA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE PUEBLA
DESARROLLO DE HABILIDADES EN EL USO DE LA TECNOLOGÍA, LA
INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN
JOSÉ LUIS RUBIO RAGA
TAREA # 7
ENSAYANDO
PROFESORA: LILIAN GAONA OSORIO

3. Las prótesis inteligentes han tomado fuerza y forma con el paso de los años, gracias
a esto las personas pueden sustituir cualquier parte de su cuerpo y con esto evitar
diversas complicaciones a las que se puedan enfrentar en un futuro. El desarrollo
de estos objetos brindan un mayor desarrollo tecnológico en cualquier parte del
mundo y con esto se acelera un crecimiento de igual manera en distintos campos
de estudio como lo es la biomedicina y biomecánica. En este ensayo se presenta
información acerca de que son estos objetos, su función y los distintos tipos que
existen. Se empezará a hablar desde tiempos antiguos para observar el crecimiento
que han tenido estos aparatos tecnológicos actualmente.
INTRODUCCION
En este proyecto se expondrá un tema el cual puede brindarnos gran información
para tener el conocimiento necesario sobre una de las tantas complicaciones que
puede sufrir el ser humano hoy en día.
Las prótesis inteligentes a pesar de estar presentes desde tiempos remotos, estas
con el paso de los años han ido evolucionando de una manera sorprendente
utilizando diversas tecnologías con las que el ser humano ha podido experimentar,
de manera que estas puedan ser utilizadas en estos objetos para poder facilitar de
cierta manera las acciones que la persona desee realizar en cualquier lugar y
momento.
Se expondrá información acerca de la historia de estos objetos así como su
evolución, las diversas tecnologías que se han utilizado en estas, tipos de prótesis
y experimentos que se han realizado para probar el funcionamiento de estos
objetos.
Este ensayo está dirigido a todo el público en general.

4. PALABRAS CLAVE: Prótesis, Robótica, Biónica, Sistemas y Materiales
Inteligentes.
1. PROTESIS
• Sustitución de una parte del cuerpo por un objeto artificial. Instrumento diseñado y
colocado con el fin de mejorar una función.
• Extensión artificial que reemplaza o provee una parte del cuerpo que falta por
diversas razones.
1.1 EL PASADO, RESEÑA HISTORICA DE LAS PROTESIS
La creación y el avance de estos objetos datan desde hace mucho tiempo por lo
que la época influye directamente ya que en esta observaremos el desarrollo
tecnológico en el que nos encontramos y por lo tanto se hará el empleo de
específicos materiales con los que el ser humano podrá trabajar. “La primera
prótesis de miembro superior registrada data del año 2000 a. C., fue encontrada en
una momia egipcia; la prótesis estaba sujeta al antebrazo por medio de un cartucho
adaptado al mismo”.¹
Con el paso del tiempo se fueron desarrollando nuevos métodos y se fueron
creando nuevos materiales, uno de ellos y muy importante en los años siguientes
fue el hierro, el cual garantizaba realizar trabajos pesados ya que este presentaba
una gran resistencia. “Marcus Sergius, que durante la Segunda Guerra Púnica (218-
202 a. C.) Fabricó una mano de hierro para él, con la cual portaba su espada, ésta
es la primera mano de hierro registrada”.¹
Posteriormente aproximadamente en el siglo XVI se creó el primer brazo artificial
móvil y con esto en el siglo siguiente se empleó el uso de nuevos materiales para la

5. creación de estas prótesis lo cual generó un gran avance, estos materiales fueron
el cuero, polímeros naturales, madera y resortes.
Estos grandes avances a través de los años generaron un amplio campo para crear
y experimentar en estos objetos con un fin terapéutico y benéfico para cualquier
persona.
1.2 DISEÑO DE PROTESIS EN EL SIGLO XX
Para este siglo ya existía un avance significativo en relación a la creación de las
prótesis por lo siguiente: El médico francés Gripoulleau, creó diferentes accesorios
que podían ser usados como unidad terminal, tales como anillos, ganchos y
diversos instrumentos metálicos, que brindaban la capacidad de realizar trabajo de
fuerza o de precisión.
En Estados Unidos también se encontraron avances significativos los cuales
brindaban beneficios significativos a las personas que sufrían alguna perdida de
alguna parte de su cuerpo. “Dorrance desarrolló el Hook, que es una unidad terminal
que permite abrir activamente, mediante movimientos de la cintura escapular,
además se cierra pasivamente por la acción de un tirante de goma”.¹
De igual manera, Alemania presenta grandes avances biónicos por ejemplo:
• “Gancho Fischer: cuya ventaja principal era que poseía una mayor potencia y
diversidad en los tipos de prensión y sujeción de los objetos”.¹
• “Prótesis activadas por los músculos del muñón: Creado por Sauerbruch, el
cual logra idear como conectar la musculatura flexora del antebrazo con el
mecanismo de la mano artificial, mediante varillas de marfil que hacía pasar a través
de túneles cutáneos, haciendo posible que la prótesis se moviera de forma activa
debido a la contracción muscular”.¹

6. Conforme al paso de los años la tecnología ha tenido un gran desarrollo por lo cual
ha influido de gran manera en la creación de estos objetos con la ayuda de nuevos
materiales innovadores, por supuesto estos grandes avances en estas tecnologías
han tenido mayor importancia en los países de primer mundo. “Los países con
mayor avance tecnológico e investigación sobre prótesis, son: Alemania, Estados
Unidos, Francia, Inglaterra y Japón”.¹
1.3 ASISTENTES PARA EL SER HUMANO
El ser humano como sabemos, siempre ha tenido la necesidad de estar inventando
objetos y todo con el fin de facilitarse cualquier tipo de actividad o ya sea por la
necesidad de realizar alguna actividad como lo vemos en este tema de las prótesis
inteligentes. La ingeniería ha tenido una gran influencia en esta área ya que las
maquinas, desde siempre le han facilitado al ser humano a realizar las tareas que
tiene en la vida cotidiana. “Los elementos que pueden funcionar automáticamente
se utilizan desde épocas tan remotas como la antigua Grecia, sin embargo, es hasta
mediados del siglo veinte cuando se lograron materializar los primeros robots
industriales”.¹ Esto ha generado un gran avance humano ya que ahora se tiene la
solución a muchas cosas gracias a diversas maquinas o “robots” que el propio ser
humano a construido.
1.4 ROBOTICA APLICADA AL SER HUMANO: BIONICA
“La biónica es, de acuerdo a una definición dada en 1960 por Jack Steel, como el
análisis del funcionamiento real de los sistemas vivos y, una vez descubiertos sus
secretos, materializarlos en los aparatos”.² Sin embargo a través de los años han
surgido diversas definiciones con el desarrollo de esta ciencia, pero considero que
esta definición es muy directa y precisa al describir el objetivo de estudio de esta.

7. Con esto nosotros podemos entender que para poder realizar este tipo de objetos,
se debe tener un conocimiento del organismo y de la parte a la cual será aplicado
dicho objeto, con una buena base y estructura sólida para cometer la menor
cantidad de errores posibles y si es mejor, no cometer ninguno.
“El primer ingeniero biónico fue Leonardo Da Vinci, quien estudió los principios de
funcionamiento de los seres vivos para aplicarlos en el diseño de máquinas”.²
1.5 INVESTIGACIONES Y DESARROLLOS RECIENTES
Nosotros los seres humanos somos piezas únicas de la naturaleza y cada una de
las partes que nos comprenden tiene la misma importancia ya que todas dependen
unas de otras.
Como sabemos la mano es una herramienta fundamental para la persona, ya que
sin esta quedaría limitada para la ejecución de diversas actividades y lo privarían de
ciertos beneficios.
” La mano realiza principalmente dos funciones; la prensión y el tacto, las cuales
permiten al hombre convertir ideas en formas, la mano otorga además expresión a
las palabras, tal es el caso del escultor o el sordomudo. El sentido del tacto
desarrolla totalmente la capacidad de la mano, sin éste nos sería imposible medir la
fuerza prensora. Es importante mencionar que el dedo pulgar representa el miembro
más importante de la mano, sin éste la capacidad de la mano se reduce hasta en
un 40 por ciento”.²
Ya que la mano es una de las partes del cuerpo más comunes en ser sustituidas en
las personas, en los últimos años se han hecho diversas investigaciones y
aportaciones para la mejor construcción y funcionamiento de esta, obteniendo
resultados eficientes y confiables que se mencionaran en los siguientes puntos.

8. 1.5.1 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LA MANO CON ALAMBRES
MUSCULARES
Como ya pudimos ver, desde años e incluso épocas más antiguas, el uso de
distintos materiales han hecho posibles el funcionamiento y tener objetos más
completos para poder crear y experimentar en estos distintos diseños que
posteriormente se transforman en una prótesis inteligente.
Los alambres musculares se emplean para simular las funciones que tienen los
músculos y tendones que intervienen en el movimiento de flexión de los dedos y
esto se puede realizar al obtener estímulos eléctricos los cuales proporcionaran la
contracción teniendo como resultado la flexión.
Aquí podemos observar que ya no solo se utilizan materiales comunes, sino que la
tecnología hace su aparición en estos procesos y experimentos futuristas las cuales
con su mejoramiento con el paso de los días, podrán ser aplicados a personas que
lo requieran, lo cual es algo interesante e impresionante.
1.6 SISTEMAS PROTESICOS
Las prótesis antiguas no requerían el uso de una fuente de energía ya que muchas
solo sustituían al miembro o parte del cuerpo a simple vista sin embargo no podían
desempeñar ninguna función en específica ya que no se contaba con el avance
tecnológico necesario para adaptar y relacionar a estos objetos ajenos al cuerpo.
Hoy en día el uso de la tecnología en estos sistemas y proyectos es muy necesario
ya que ahora no solo se busca sustituir, sino que se busca poder realizar las
funciones que realizaba el ser humano con dicha parte y generarlas con estas
“prótesis inteligentes”.

9. “Toda prótesis artificial activa necesita una fuente de energía de donde tomar su
fuerza; un sistema de transmisión de esta fuerza; un sistema de mando o acción y
un dispositivo prensor. En la elección de las prótesis a utilizar desempeña un papel
trascendental el nivel de amputación o el tipo de displasia de que se trate”. ¹
1.7 PROTESIS ELECTRICAS
Este tipo de prótesis usan motores eléctricos en el dispositivo terminal, muñeca o
codo con una batería recargable.
Éstas pueden controlarse de distintas maneras, ya sea con un servocontrol, control
con botón pulsador o botón con interruptor de arnés.
En ciertas ocasiones se combinan éstas formas para su mejor funcionalidad. Se
usa un “socket” que es un dispositivo intermedio entre la prótesis y el muñón
logrando la suspensión de éste por una succión.
Este tipo de prótesis a pesar de brindar un beneficio, tienen sus desventajas como
cualquier cosa, por ejemplo:
• Es más costosa su adquisición y reparación.
• Especial cuidado a la exposición de un medio húmedo.
• Peso de la prótesis.
1.8 PROTESIS NEUMATICAS
Este tipo de prótesis son accionadas por ácido carbónico comprimido, esto hace
que se genere una gran cantidad de energía y pueda realizarse la función que se
busca. Como desventaja tiene:
• Complicación de sus aparatos accesorios y riesgo del uso del ácido carbónico.

10. 1.9 PROTESIS MIOELECTRICAS
Estas son un tipo de prótesis eléctricas controladas por medio de un poder externo
mioeléctrico, esto quiere decir que se produce una pequeña señal eléctrica, que es
creada por la interacción química en el cuerpo. Esta señal es muy pequeña (5 a 20
μV) Un micro-voltio es una millonésima parte de un voltio.
Estas prótesis son hoy en día el tipo de miembro artificial con más alto grado de
rehabilitación.
Sintetizan el mejor aspecto estético, tienen gran fuerza y velocidad de prensión, así
como muchas posibilidades de combinación y ampliación.
2.0 PROTESIS HÍBRIDAS
Una prótesis híbrida se encarga de combinar la acción del cuerpo con el
accionamiento por electricidad en una sola prótesis.
En su gran mayoría, las prótesis híbridas sirven para individuos que tienen
amputaciones o deficiencias transhumerales (arriba del codo).
Las prótesis híbridas utilizan con frecuencia un codo accionado por el cuerpo y un
dispositivo terminal controlado en forma mioeléctrica (gancho o mano).
2.1 PROTESIS DE ARTICULACIONES
Uno de los principales motivos para los tratamientos y cirugías ortopédicas es la
artrosis, la cual es una enfermedad que va degenerando las articulaciones de las
personas. Otros motivos son ciertas fracturas que se tratan mediante la implantación

11. de una prótesis, algunos tumores óseos articulares se tratan quirúrgicamente con
un implante protésico.
“Tradicionalmente se utilizaban piezas de platino u otros materiales, sin embargo el
paciente no recuperaba ni siquiera un mínimo de movilidad en estas partes del
cuerpo, pues una pieza de platino no podía rotar sobre un hueso”.³ Sin embargo
estos últimos años como alternativa ha surgido la utilización de ciertos materiales
plásticos, como el polietileno de peso molecular ultra alto.
Este puede entrecruzarse y hacerse mucho más resistente, y fabricar prácticamente
cualquier forma caprichosa, pues la cabeza del fémur o la rótula de estos pacientes
se puede fabricar a su medida anatómica, brindando al paciente una nueva
oportunidad de poder recuperar movilidad, incluso se han reportado casos en los
que el paciente puede volver a practicar deporte (no a nivel profesional).
A casi ocho años de estos primeros implantes, no se han reportado rechazos ni
problemas secundarios derivados del uso de este plástico.
2.2NUEVOS POLIMEROS EN PROTESIS FIJAS
Este uso de polímeros en prótesis fijas hace referencia al uso de estos materiales
en prótesis de tipos dentales. En estos años ha aparecido como alternativa a la
cerámica unos materiales con una composición básica similar a las clásicas
resinas compuestas, es decir, de matriz orgánica y un relleno inorgánico.
Algunos fabricantes los denominan cerómeros, como si fuera un material híbrido
de cerámica y resina compuesta, mientras que otros los denominan poliglass o
polividrio, composites de segunda generación, o nuevos polímeros.
Las principales características de estos materiales son:
• Menor capacidad de extirpar los dientes antagonistas,
• Mayor tendencia al desgaste sobre todo en zonas oclusales,
• Mayor facilidad para su reparación clínica,

12. 2.3 USO DE MATERIALES INTELIGENTES EN PROTESIS
Como ya se ha mencionado, con el paso de los años cada vez se producen y se
utilizan nuevos materiales los cuales pueden generar una mejoría en la función de
dichas prótesis.
Definir a un material como “inteligente” se ha adoptado como un modo válido de
calificar y describir una clase de materiales que presentan la capacidad de cambiar
sus propiedades físicas (rigidez, viscosidad, forma, color, etc.) en presencia de un
estímulo concreto.
Para controlar la respuesta de una forma predeterminada presentan mecanismos
de control y selección de la respuesta. El tiempo de respuesta es corto. El sistema
comienza a regresar a su estado original tan pronto como el estímulo cesa.
CONCLUSION
Mi punto de vista de este tema es muy positivo ya que estos objetos denominados
“prótesis inteligentes” son una gran herramienta que pueden proporcionarles
grandes beneficios a personas que han sufrido cualquier tipo de perdida de partes
del cuerpo y con esto poder reemplazar dicha parte y poder realizar cualquier
actividad a la que esta tenía como función. Considero que el desarrollo de estos
objetos es fundamental ya que pienso que se puede lograr un reemplazo total de
cualquier parte del cuerpo y con esto evitar que los seres humanos no puedan
realizar ciertas actividades y con esto lograr su desarrollo físico y evitar gracias a
esto, problemas psicológicos y sociales. Además de la importante aportación que
estos objetos generan en la sociedad, esto ayuda a la contribución para un
desarrollo tecnológico más eficiente y capaz de producir nuevos proyectos y crear
nuevos sistemas para perfeccionar cualquier tipo de trabajo o diseño

13. BIBLIOGRAFIA
Jesús Manuel Dorador González. (Enero 18 del 2004). “ROBOTICA Y PROTESIS
INTELIGENTES” [En línea]. Departamento de Ingeniería Mecatrónica. Facultad de
Ingeniería UNAM. Disponible en:
http://www.revista.unam.mx/vol.6/num1/art01/art01_enero.pdf
Miguel Hinojosa Díaz. (Noviembre 29 del 2011). “TESIS 2: ROBOTICA Y
PROTESIS INTELIGENTES”. [En línea]. Septiembre 11 del 2014. [En línea].
Revista UNAM. Disponible en: http://mikes-mnk.blogspot.mx/2011/11/tesis-2-
robotica-y-protesis.html
Alfonso Cebrián Hernández. (Octubre 8 del 2012). “IMPLANTES Y PROTESIS”.
[En línea]. Septiembre 12 del 2014. Escuela de Ingenierías industriales UVA.
Disponible en http://www.eis.uva.es/~macromol/curso05-
06/medicina/implantes_y_protesis.htm
CITAS
1. Dorador González, Jesús Manuel. (Enero 18, 2004). “ROBOTICA Y
PROTESIS INTELIGENTES”. Recuperado el 3 de Septiembre del 2014.
http://www.revista.unam.mx/vol.6/num1/art01/art01_enero.pdf
2. Hinojosa Díaz, Miguel. (Noviembre 29, 2011). “TESIS 2: ROBOTICA Y
PROTESIS INTELIGENTES”. Recuperado el 11 de Septiembre del 2014.
http://mikes-mnk.blogspot.mx/2011/11/tesis-2-robotica-y-protesis.html
3. Cebrían Hernández, Alfonso. (Octubre 8, 2012). “IMPLANTES Y
PROTESIS”. Recuperado el 20 de Septiembre del 2014.
http://www.eis.uva.es/~macromol/curso05-
06/medicina/implantes_y_protesis.htm