1. Benemérita Universidad Autónoma De Puebla.
Facultad de Medicina
DHTIC
Tema: Protesis inteligentes del siglo XXI.
Profesora: Lilian Gaona Osorio.
Nombre: Teyssier Pérez Clara.
Sección 415
Extensión Puebla, Pue 30 de octubre de 2014.
2. Prótesis inteligentes del siglo XXI
RESUMEN
En tiempos pasados las personas que perdían algún miembro superior o inferior, ya sea
por causa de enfermedades o por traumatismo, tenían que adaptarse y aprender a vivir
sin él.
En la actualidad a estas personas se les ofrece la posibilidad de adquirir una prótesis
que suple el o los miembros amputados, que ayudan a mejorar su calidad de vida
regresándoles el movimiento parcial de dicha extremidad.
En este trabajo se profundiza en el estudio de prótesis sobre sus diferentes
clasificaciones dando así una descripción de estas y lo particular que tiene cada una,
tomando en cuenta las principales prótesis utilizadas por la sociedad y la ayuda que
estos objetos le brindan.
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3. Prótesis inteligentes del siglo XXI
INDICE
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 4
1. ¿QUE ES UNA PRÓTESIS? ....................................................................................................... 4
2. CLASIFICACIÓN DE LAS PRÓTESIS ........................................................................................ 4
2.1 MATERIALES UTILIZADOS EN LAS PRÓTESIS .................................................................... 6
3. PRÓTESIS Y SU ENFOQUE EN LA MEDICINA ........................................................................ 7
4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS PRÓTESIS .................................................................. 8
5. CONCLUSION ............................................................................................................................. 8
6. REFERENCIAS............................................................................................................................ 9
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4. Prótesis inteligentes del siglo XXI
INTRODUCCIÓN
El hombre a través de la historia, ha podido fabricar y diseñar equipos que ayudan a las
personas que han perdido alguna extremidad, ya sea por problemas genéticos, en un
accidente en casa, colegio o trabajo, enfermedad como diabetes, o cáncer, estos
objetos o mecanismos ayudan a que estas personas puedan realizar actividades
comunes como servir un vaso de agua, barrer, escribir o sostener algo.
A lo largo de los años las prótesis con ayuda de la tecnología han podido evolucionar,
ahora su material es más resistente y liviano, pero sus principios de funcionamiento son
parecidos puesto que fusionan la interfase hombre-máquina utilizando actuadores,
sensores de presión y precisión para un manejo más fácil y eficaz.
1. ¿QUE ES UNA PRÓTESIS?
La palabra prótesis proviene del griego: prós (πρός) 'por añadidura', 'hacia' thé-sis
(θέσις) 'disposición'.
La Real Academia Española la define como un procedimiento por el cual se repara
artificialmente la falta de un órgano o parte de este; o como el aparato o dispositivo
destinado a esta función.
Sin embargo las prótesis en términos médicos pueden ser vistas como una extensión
artificial que llega a reemplazar la parte faltante del cuerpo humano, se puede decir que
existe la prótesis robótica, la cual se dice que es un elemento artificial dado por una
inteligencia capaz de suplir una función, de la parte faltante del cuerpo.
2. CLASIFICACIÓN DE LAS PRÓTESIS
Las prótesis se pueden clasificar de la siguiente manera basada en la función que
realiza y los elementos que emplea para realizar su función.
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o Considerando la función que realizan se encuentran las prótesis motoras. Dentro
de estas se puede hablar de prótesis de miembros superiores (hombros, brazos,
manos) y prótesis de miembros inferiores (cadera, piernas, pies).
o Considerando la acción se pueden clasificar como prótesis Pasivas o Activas.
Es decir, si poseen un elemento que requiere de energía adicional para realizar
su acción o no, como por ejemplo:
Prótesis Eléctricas. Estas prótesis usan motores eléctricos en el dispositivo
terminal, muñeca o codo con una batería recargable, se controlan de varias
formas, ya sea con un servicontrol, 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. Es más
costosa su adquisición y reparación, existiendo otras desventajas evidentes
como son el cuidado a la exposición de un medio húmedo y el peso de la
prótesis.
Por su contraparte, una prótesis pasiva no posee elementos activos, por lo
general, las prótesis pasivas de locomoción están basadas en el empleo de
resortes.
o Debido al modo de control, se puede considerar las prótesis que son accionadas
mediante el uso de interruptores o comandos pre-programados, o aquellas que
responden a la voluntad humana empleando alguna señal biológica
(Electromiografía, Electroencefalografía, etc.), por ejemplo:
Prótesis mioeléctricas. Son prótesis eléctricas controladas por medio de un
poder externo mioeléctrica, estas prótesis son hoy en día el tipo de miembro
artificial con más alto grado de rehabilitación. Tienen el mejor aspecto estético,
una gran fuerza y velocidad de prensión, así como muchas posibilidades de
combinación y ampliación. Su control se basa en el concepto de que siempre
que un músculo en el cuerpo se contrae o se flexiona, se produce una pequeña
señal eléctrica (EMG) que es creada por la interacción química en el cuerpo.
Éste tipo de prótesis tiene la ventaja de que sólo requieren que el usuario
flexione sus músculos para operarla, a diferencia de las prótesis accionadas por
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el cuerpo que requieren el movimiento general del cuerpo pero tienen como
desventaja que usan un sistema de batería que requiere mantenimiento para su
recarga, descarga, reemplazo, también tienden a ser más pesadas que otras
opciones y tienen un mayor costo.
2.1 MATERIALES UTILIZADOS EN LAS PRÓTESIS
Hacer una prótesis robótica de una calidad aceptable requiere de un enorme esfuerzo
ya que para obtener una prótesis que imite en buena forma la dinámica del miembro
amputado es necesario que el diseño satisfaga ciertas especificaciones como por
ejemplo adaptar una clase de materiales que presentan la capacidad de cambiar sus
propiedades físicas (rigidez, viscosidad, forma, color, etc.) en presencia de un estímulo
concreto. Estos materiales pueden ser los siguientes:
Materiales con memoria de forma.
Estos materiales son fáciles de esterilizar, manipular y colocar, y como su nombre lo
dice son capaces de recordar una forma previamente establecida, incluso después de
soportar serias deformaciones, cuando se ha sometido a un aumento de temperatura.
Los materiales con memoria de forma deben ser biocompatibles, es decir, no deben
producir rechazo por parte del sistema inmunitario del paciente. Por otra parte, sus
propiedades mecánicas deben ser compatibles con el órgano al que se incorporan.
Estos biomateriales pueden ser aleaciones, cerámicas o polímeros.
Materiales foto y cromo activos.
o Fotoactivos: Son materiales que actúan emitiendo luz y pueden ser
electroluminiscentes, fluorescentes y fosforescentes.
o Cromoactivos: Son materiales que modifican su color ante cambios de
temperatura, luz o presión y son termocrómicos y electrocrómicos
Estos materiales se manifiestan en diferentes naturalezas, es decir, de manera
inorgánica, orgánica o metálica, y su comportamiento es muy diverso siendo sensibles
a fenómenos físicos y químicos.
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3. PRÓTESIS Y SU ENFOQUE EN LA MEDICINA
Con el propósito de ofrecer una mejor calidad de vida a la población que tiene algún
miembro amputado, el doctor Jesús Manuel Dorador González, jefe del Departamento
de Ingeniería Mecatrónica, en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional
Autónoma de México (UNAM), está diseñando una nueva prótesis inteligente con alto
grado de adaptabilidad, caracterización y sistemas sensoriales para la aplicación en el
desarrollo técnico de personas con discapacidad.
De acuerdo con el titular del proyecto, en el mercado existen varios tipos de prótesis.
Un ejemplo, son las que se basan en la captura de señales mioeléctricas producidas
por los músculos del brazo, específicamente el bíceps, que luego de ser procesadas
electrónicamente, son utilizadas para el control del dispositivo (acción del codo,
apertura, cierre y giro de las pinzas), sin embargo estas presentan limitaciones para
controlar los movimientos de los dedos en forma independiente. Por ello, indicó que la
relevancia de su propuesta a diferencia de los artefactos existentes en el mercado a
nivel internacional, radica en conjuntar la metodología mioeléctrica con un sistema
innovador de reconocimiento de voz, el cual procesa los datos mioléctricos generados
en el órgano residual (muñón) del usuario.
Además, para un mejor funcionamiento recurrió a la inteligencia artificial, materia que
destaca por percibir, procesar y actuar en el entorno de algún agente.
Este prototipo demostró presentar un mayor grado de libertad en los movimientos
ejecutados, al ejercer presión, abrir y cerrar la mano, así como al girar el antebrazo.
En lo que respecta a los materiales de fabricación, el experto señala que se están
empleando componentes ligeros para presentar una prótesis de menor peso en
comparación con el brazo humano, además está utilizando elementos plásticos como el
ABS y Nylamid, así como aleaciones de aluminio, entre otros compuestos.
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4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS PRÓTESIS
El uso de prótesis como se dijo anteriormente promueven una alternativa para mejorar
la calidad de vida y su reinserción a la vida productiva en la sociedad de las personas
que han perdido algún miembro por alguna enfermedad o accidente. Además estas
personas cuentan con personal capacitado para ayudarlos desde el punto de vista
psicológica; ya que el éxito de la rehabilitación no solo depende de la adaptación física,
sino también de un tratamiento emocional para lograr superar este hecho que marca de
forma trascendental la vida de las personas discapacitadas.
Pero analizando el tema del otro lado de la moneda, ¿qué hacen las personas que no
tienen los recursos para adquirir algunas de estas prótesis?
5. CONCLUSION
En este trabajo se expuso acerca de las prótesis, un tema que poco a poco ha ido
atrayendo el interés de la sociedad debido a los múltiples beneficios que estas día a día
ofrecen, ya que con los avances tecnológicos se han podido obtener prótesis más
ligeras y con mayor eficiencia.
Sin embargo se termina con una incógnita que refleja una de las desigualdades en el
acceso a estas prótesis y avances médicos debido a su alto costo, por lo que se espera
que los avances tecnológicos en un futuro permitan el desarrollo de prótesis confiables
y económicas, para así poder cumplir con el objetivo principal de estas, que es ayudar a
mejorar la calidad de vida de las personas que han sufrido alguna amputación.
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6. REFERENCIAS
Referencia 1.Jesús Manuel Dorador Gonzáles, Patricia Ríos Murillo, Itzel Flores Luna,
Ana Juárez Mendoza. (2004). ROBOTICA Y PROTESIS INTELIGENTES. 19-09-14, de
UNAM. Sitio web: http://www.revista.unam.mx/vol.6/num1/art01/art01_enero.pdf
Referencia 2. Lisandro Puglisi y Héctor Moreno. PRÓTESIS ROBOTICAS. 19-09-14, de
Universidad Politécnica de Madrid. Sitio web: http://www.disam.upmes
Referencia 3. La jornada. (Marzo 2011). DISEÑA UNAM PRÓTESIS INTELIGENTE
CON SISTEMA SENSORIAL. 19-09-14, de Mexiscopio. Sitio web:
http://estudiod3.com/alianza/index.php
Referencia 4. Instituto de ciencia de materiales de Aragón. MATERIALES CON
MEMORIA DE FORMA Y SUPERELASTICIDAD. 30-09-14, de Universidad de
Zaragoza. Sitio web: http://www.unizar.es/icma/divulgacion/biomateriales.html
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