Electronica aplicada a la bioingenieria

1. BIOINGENIERIA
‘PROTESIS ARTIFICIALES’
Edwin Francisco Córdova V.
ecordovav@est.ups.edu.ec
Universidad Politécnica Salesiana
Abstract El desarrollo de las diferentes tecnologías a nivel
global han permitido que estos se acoplen a nuestras necesidades II. MARCO TEORICO
facilitándonos el trabajo y en general la vida que llevamos diario,
A. Bioingeniería
una de las áreas en la que se aplicado el desarrollo de las
diferentes tecnologías es la medicina gracias a ella los médicos y La biotecnología como tal fue obligada a crearse
científicos han podido desarrollar y alcanzar avances y desarrollarse frente a los diferentes problemas que
importantes que han logrado poder recuperar en personas no se presentaron en los seres vivos basados o
solo autoestima sino funcionalidad esta ciencia se le ha ayudados en las diferentes ingenierías entre las
denominado bioingeniería. Las personas que se encargan de esta cuales destacan la ingeniería electrónica, la
llamada bioingeniería son especializados en diferentes áreas de la mecánica, la eléctrica entre otras. Logrando un
electrónica y mecánica dando soluciones concretas a problemas
desarrollo conjunto que ha permitido implementar
relacionados directamente con la medicina. Por esta ocasión nos
sistemas en nuestras vidas diarias sistemas que nos
centraremos en analizar y explicar cómo están interviniendo el
desarrollo de las áreas de electrónica, electricidad y mecánica en
ayudan a sobrellevar la vida con los difíciles
la ayuda con el manejo de la salud y bienestar de las personas. problemas que nos aquejan.
La Bioingeniería hoy en día no solo que ha
Índice de Términos—, Biotecnología, Medicina evolucionado en conceptos sino también en la
Prótesis, Tecnologías. práctica es el caso que tenemos muy notorio al
visitar cualquier entidad en la que se trabaje con lo
que tenga que ver con desarrollo de tecnologías o
I. INTRODUCCIÓN cualquiera de las ramas que esta abarca.
Este documento tiene como fin el análisis de la
electrónica, electricidad, mecánica, entre otras
B. Áreas de aplicación de la Biotecnología
ingenierías aplicadas a la bioingeniería.
Analizaremos el comportamiento, funcionamiento
Como ya habíamos mencionado con anterioridad
ventajas y desventajas que tiene la tecnología
el área de aplicación de la biotecnología es extensa
aplicada en la bioingeniería; donde las podemos
a continuación citaremos algunas dentro de las
encontrar, hasta donde podría llegar, etc. Hay un
cuales es notorio el desarrollo de estas tecnologías.
gran campo de aplicación donde se podría inmiscuir
la biotecnología en todas sus ramas, bueno sin más  Aplicación en la medicina
preámbulos analicemos esta rama que hoy en día a  Aplicación en la Veterinaria
evolucionado mucho, siendo muy notoria y en  Aplicación en la Agricultura
muchos casos indispensable en el manejo de la
 Aplicación en la Zootecnia
salud y bienestar de las personas.
 Aplicación en creación rehabilitación y
sustitución de órganos en pacientes
Esta Biotecnología que ha evolucionado
 Aeronáutica
conjuntamente con las ingenierías que han tenido
que adecuarse a las necesidades que se han  Implementación en prótesis
presentado, desarrollando importantes fusiones que  Robótica entre otras más.
[cita 2]
han permitido solucionar problemas antes muy
dificultosos y algunos inimaginables.

2. C. La Biotecnología y sus diferentes ramas D.1 Amputaciones
La biotecnología conforme ha sido el avance de Como definición básica podemos decir que una
las demás ramas que se involucran directa o amputación es la perdida de una extremedidad en el
indirectamente con ella ha ido evolucionando cuerpo debido a algún accidente, enfermedad o
lesión.
encontrándola ahora en cualquiera de ellas con un
Una amputación no es predecible ya que se puede
alto grado de investigación y esfuerzo económico se
presentar gracias a un accidente o como se indicó
ha logrado descubrir mejorar y reparar grandes
también gracias a enfermedades de todo tipo
estructuras principales o cimientos de todas las incluidas las genéticas. El proceso de amputación
áreas en mención. Siendo así fácilmente aplicada y suele ser muy doloroso tanto físico como
encontrada en cualquiera de ellas emocionalmente por lo que se ha desarrollado
artefactos o sistemas llamados prótesis que son
encargados de suplir a las extremidades faltantes o
amputadas.
Figura 1.- Esquema de las ramas de la Biotecnología
Como se puede apreciar en la figura anterior el
uso de las diferentes ciencias y sus aplicaciones es Figura 2.- Amputación paciente de pierna izquierda motivo
indistinta ya que la aplicación de la biotecnología es diabetes
general en todas las áreas es aplicable y
Como se mencionó la causa de perdida de
desarrollable.
extremidades son varias en el grafico anterior se
muestra a un paciente al que se le tuvo que amputar
la pierna izquierda con avanzada enfermedad
D. Biotecnología aplicada a la medicina diabética. Sin más hablemos a continuación de
protesis
Una de las ramas en donde más se ha visto
aplicada la biotecnología es la en la medicina D.2 Protesis
tomando el nombre de biomedicina.
La biomedicina como tal no es más que la La protesis como tal nace desde la necesidad de
aplicación de las diferentes tecnologías antes recuperar una extremidad se dice que nació en el
mencionadas en todas las ramas de la medicina famoso dedo gordo encontrado en Egipto, la
desde reparación de tejidos internos hasta prótesis o protesis busca mejorar el estilo de vida de personas
implantes que es en donde nos enfocaremos a y animales dándoles una alternativa tanto funcional
continuación. Pero primero definamos lo como estética.
relacionado con amputaciones y como se ve Existen muchas formas de protesis a la vez
afectado el ser humano antes de recibir una prótesis muchos materiales de las que son echas pero para
cada una de ellas es necesario un estudio del
de estas.

3. paciente y de la necesidad que presenta en donde va  Hibridas.- Comúnmente fusionan la
a hacer colocada y que funcionalidad cumplirá se mecánica con la miolectrica y se ocupan en
establecerán los rangos de peso de articulación de donde es necesario la combinación del
amortiguación entre otras cosas. usuario con un sistema automático.
D.3 Tipos y características de las protesis
D.6 Protesis para miembros superiores
Características Estas protesis dependen del nivel de daño que
tenga la persona el grado de complejidad que
1. Funcionalidad implicara su uso y desde donde estará ubicada la
2. Confort protesis. Yendo desde el hombro hasta los dedos
3. Estética pasando por articulaciones y amortiguadores
incluyendo codos y muñecas que realizan trabajos
Tipos un poquito más complejos que a veces necesitan
inmiscuir electrónica y mecánica para desempeñar
1. Inmediata(post cirugía) dichos movimientos o trabajos.
2. Temporales
3. Definitiva Actualmente se ha desarrollado sistemas
avanzados robóticos que simulan movimientos y
D.4 Materiales de las protesis
dan como resultado procesos a través de la
neurociencia utilizando los impulsos de corriente a
El material a utilizarse dentro de la elaboración de
través de los músculos para realizar una lectura a la
estas protesis sin duda es muy amplio y a medida
vez movimiento de manos, muñecas, hombros,
que evolucionan químicamente los compuestos se
codos ,etc.
encuentran nuevas formas y materiales para
conseguirlo entre los principales destacan:
 Boj
 Olivo
 Resinas poliéster
 Poliuretanos
 Nylon
 Plástico
 Hierro
 Aleaciones ferrosas, etc.
D.5 Fuerza que utilizan las protesis
 Mecanicas.- son accionadas o utilizadas Figura 3.- Protesis completa de extremedidad superior izquierda
mediante fuerza propia dicho de otra forma tipo hibrida
el usuario deberá cumplir el trabajo.
 Miolectricas.- Utiliza potenciales milivoltios El uso de la electrónica para adaptar todo tipo de
del cuerpo que son amplificados y estos a su prótesis al cuerpo humano sin duda alguna es la que
vez son utilizados por sistemas en donde es más se ha visto afectada en el buen sentido ya que
necesario un potencial. sin duda es el área en donde mayor versatilidad se
ha encontrado logrando conseguir comunicar al
cuerpo con estas partes externas que también pasan

4. a formar parte del cuerpo el estudio de este tipo de muestran un diseño poco vistoso pero perfectamente
interfaz a sido muy laborioso pero gracias al funcional en comparación con el de un miembro
desarrollo del mismo mucha gente hoy en día real.
disfruta de una vida un poquito mejor llevada El avance de las tecnologías igual a logrado
gracias a estas ayudas. conseguir que ayuden a deportistas a desarrollar
grandes maniobras haciendo uso de protesis muy
avanzadas que simulan la actividad y trabajo de un
miembro real siendo vistas en atletas elites en
atletismo o en jugadores de básquet que usan
protesis desarrolladas biomédicamente logrando
resultados excelentes calmando de cierta forma el
golpe anímico emocional que es perder un miembro
del cuerpo.
Figura 5.- Jack Matwes con su prótesis electrónica
CJack matwes es un estudiante que tras perder su
brazo totalmente ayudo a estudios y junto con sus
mentores consiguieron esa protesis.
D.7 Protesis para miembros inferiores
Como en las protesis de extremidades superiores
hay una gran gama de protesis dependiendo del uso
a dar de las comodidades y del trabajo a realizarse
básicamente las protesis inferiores están dadas Figura 7.- Protesis de pierna tipo endoesqueleticas
desde la cadera pasando por la rodilla los femorales
tobillos y pies todos estos al igual que la anterior
con diferentes rangos de dificultad tanto ejecutoria III. CONCLUSIONES
como de fabricación.
Bueno para finalizar este documento se puede
decir que tras analizar e informarnos sobre todo este
amplio tema se puede apreciar que la biotecnología
aplicada a todas las ramas está avanzando a pasos
gigantes vemos la utilidad y facilidad de manejo
que nos puede ofrecer además que es muy incidente
en la preservación de nuestras extremidades
logrando copiarlas a un nivel bastante aceptable
para lograr trabajos complejos y conforme pasan los
días sigue avanzando
Figura 7.- Mapa explicativo de tipos de protesis inferiores
Es bastante extenso el uso de la bioelectrónica
Siendo clasificadas básicamente por su forma las hoy en día para los diferentes tratamientos a darse
protesis exoesquelticas no muestran una similitud en algunas ramas de la medicina pero sin duda
exacta sino más bien estética y las endoesqueleticas alguna cada una de ellas como desarrollo individual

5. y colectivo han obtenido resultados inimaginables Finally arrive to say that the use of all
para otras generaciones technologies are giving us life helping with
problems we face daily in our living or genetically
El uso de protesis a ayudado increíblemente tanto inherited problems or accidents so sudden that no
moral como físicamente a un centenar de personas one is except that I invite you to take care of to
que hoy pueden vivir una vida asemejada y plena appreciate life from all points of view and not to
sin maltrato social ni discriminación de ningún tipo judge without knowing the reason why the subject
logrando hacer cosas increíbles como correr jugar is vast and only emphasized focused and specific
entre otras topics to find out and let us not be part of the great
world of biotechnology thanks.
Para terminar llegaríamos a decir que el uso de
todas las tecnologías nos está facilitando la vida
ayudándonos con problemas que nos aquejan a V. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
diario en nuestro vivir o problemas heredados
genéticamente o los tan repentinos accidentes de los [1] Revista Ingeniería Biomédica Universidad CES
que nadie esta excepto por eso les invito a cuidar la http://revistabme.eia.edu.co/numeros/5/art/articu
vida a valorarla desde todo punto de vista y a no lo%204.pdf
juzgar sin antes saber la razón el porqué la temática
es muy amplia y solamente se hizo hincapié en [2] Libro Introducción a la Bioingeniería Serie
temas centrados y concretos no dejemos de mundo electrónico. Marcombo 1998 Barcelona
averiguar y ser parte del gran mundo de la España.
biotecnología gracias.
[3] Document scientifique about biotechnologie
IV. CONCLUSIONS http://rcientificas.uninorte.edu.co/index.php/ing
enieria/article/viewArticle/2214
Well to finish this paper can say that after
analyzing and tell us about all this broad topic can [4] Actualidad y tendencias en el diseño de prótesis
be seen that biotechnology applied to all branches de miembro superior. Flores, Juárez, Castillo,
are giant steps forward to see the usefulness and Dorador. 2004. Memorias del X Congreso
ease of use that we can offer is also very incident in Anual de la Sociedad Mexicana de Ingeniería
the preservation of our limbs making copy at a Mecánica, Querétaro, México.
fairly acceptable to accomplish complex jobs as the
days pass and continues to advance
[5] pdf de slideshare sobre protesis inferiores y
It is quite extensive use today bioelectronics for superiores.
different treatments to shop in some branches of http://www.slideshare.net/marckamstel/protesis-
medicine but certainly each as individual and tipos-y-caracteristicas
collective development results have been obtained
for other generations unimaginable [6] ppt sobre Amputaciones tomado de
http://www.slideshare.net/osvaldoeltoch/amputa
Using incredibly prosthesis helped both morally ciones-de-miembroinferior
and physically to a hundred people today can live a
full life without abuse and likened social or [7] ppt sobre protesis tomado de
discrimination of any kind achieving incredible http://www.slideshare.net/Almu1/protesis-
ortesis
things like running play each other

6. [8] http://www.slideshare.net/osvaldoeltoch/materia
les-mas-utilizados-en-ortesis-y-
protesis?fb_action_ids=550159298328215&fb_
action_types=slideshare
[9] http://www.elsevier.es/sites/default/files/elsevier
/pdf/120/120v35n01a12004458pdf001.pdf
[10] http://recyt.fecyt.es/index.php/RIAII/article/
viewArticle/828
[11] http://www.revista.unam.mx/vol.6/num1/art
01/art01_enero.pdf
[12] http://deporteadaptadohoy.blogspot.com/201
2/05/proximamente-protesis-nike-para.html
[13] http://books.google.com.ec/books?hl=es&lr
=&id=aqcaSGADoo4C&oi=fnd&pg=PT8&dq=
Bioingenieria&ots=nbfzhokLSK&sig=8T0D7do
TTD7HFtWmKyYumFBTXxA&redir_esc=y
[14] http://www.elsevier.es/en/libros/aaos-atlas-
de-ortesis-y-dispositivos-de-ayuda-
9788480864794
[15] http://www.sld.cu/galerias/pdf/sitios/rehabili
tacion-bio/manual_de_amputados.pdf
[16] http://www.elsevier.es/sites/default/files/else
vier/pdf/129/129v51n04a13107091pdf001.pdf
[17] http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibVirtualData/li
bros/Medicina/cirugia/Tomo_II/pdfs/clase18.pd
f
Autor
EDWIN FRANCISCO CORDOVA VALVERDE
ESTUDIANTE UNIVERSIDAD POLITECNICA
SALESIANA CEDE CUENCA