El documento describe la historia y el funcionamiento de las prótesis mioeléctricas. Explica que estas prótesis usan electrodos colocados en los músculos remanentes para detectar las señales nerviosas y permitir que la prótesis sea controlada por la mente del usuario, imitando el movimiento natural del miembro. También resume brevemente la evolución de las prótesis a través de la historia y cómo la tecnología ha permitido el desarrollo de prótesis cada vez más avanzadas y funcionales.

1. BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
FACULTAD DE MEDICINA
LICENCIATURA EN FISIOTERAPIA
DESARROLLO DE HABILIDADES DE LA TECNOLOGÍA Y LA EDUCACIÓN
DHTIC
VERANO 2014
PROFESORA: LILIAN GAONA OSORIO
ALUMNA: GUADALUPE GARCÍA MARÍN
TAREA 7: ENSAYANDO
PRÓTESIS MIOELÉCTRICAS

2. RESUMÉN:
Las prótesis son aparatos ortopédicos diseñados con el fin de sustituir total o
parcialmente a un miembro faltante ya sea de manera congénita o traumática.
Dentro de las prótesis las hay estéticas (no funcionales) y funcionales, aunque
poco estéticas. Donde dependiendo del nivel de amputación se resolvía la
complejidad de trabajo a manejar para el miembro artificial. Hasta hace unos años,
solo teníamos la opción de estética o funcional, pero ¿Por qué no tener ambas? Y
después de muchos estudios nacieron las llamadas prótesis biónicas, bioeléctricas
o mioeléctricas. Las prótesis mioeléctricas son la nueva generación de las prótesis
funcionales que además incluyen el ámbito estético que también es fundamental
para lograr reforzar la autoestima del paciente amputado. Su mecanismo de
función es muy sencillo, dado que utiliza electrodos que reciben señales de los
nervios de los músculos remanentes que forman el muñón, lo que lleva a los
impulsos eléctricos neuronales a comandar la prótesis. Logrando imitar e igualar el
funcionamiento del miembro faltante. Abren un nuevo panorama y esperanza de
funcionalidad hacia los pacientes, favoreciendo así su reintegración a una vida sin
el menor rastro de discapacidad o desventaja. Aun cuando pueda verse
complicado dado que hay que entrenar al paciente a que aprenda utilizarla y tener
todos los cuidados propios de una prótesis, es sumamente necesario que el
tratamiento y el seguimiento sean los adecuados para tener los resultados más
favorables.

3. INTRODUCCIÓN
El presente ensayo es elaborado para la materia de DHTIC, y está dirigido a
estudiantes de Fisioterapia que estén cursando o que estén próximos a cursar la
materia de Ortesis y prótesis, o algún interesado sobre las prótesis mioeléctricas, y
personal del área de la salud, familiarizado con el área de traumatología y
ortopedia y conceptos de salud.
Las técnicas más avanzadas de ingeniería y robótica se han puesto al servicio de
la biociencia para que naciera la biónica, cuyo objetivo es, ha sido y será el diseño
de todo tipo de recambios artificiales para sustituir partes dañadas o recuperar
funciones perdidas en el organismo humano. Hoy en día la ciencia y la tecnología
han crecido enormemente en la rama de la medicina es por ello que este ensayo
está orientado hacia las prótesis mioeléctricas las cuales al ser la más reciente y
vanguardista tecnología en innovación en el campo de la rehabilitación post
quirúrgica en pacientes amputados y cuyo uso está abarcando cada vez más
terreno, aun cuando sus precios son elevados para las más sofisticadas, existen
otras más accesibles y cuyo mecanismo de acción es el mismo, para lograr así
disminuir el número de personas con discapacidad y así puedan reintegrarse a sus
actividades cotidianas con un tiempo de recuperación menor.
Trabajan gracias a electrodos que se colocan sobre las TNL (terminaciones
nerviosas libres) de los músculos que forman el muñón. Y mediante los cuales las
señales serán enviadas desde el SNC (sistema nervioso central) para ser
ejecutadas por la prótesis.
Resulta maravilloso que se tengan al alcance tanto la parte estética como la
funcional dado que ambas son fundamentales para la rápida recuperación y
reintegración del paciente a sus actividades de la vida diaria.
.

4. TEMA 1. CONCEPTOS
Según la Norma UNE 11-909-90/1, adoptada de la ISO 8549/1 una prótesis es un
aparato ortopédico usado para reemplazar total o parcialmente un segmento o un
miembro ausente. Son dispositivos mecánicos diseñados para reproducir la forma
y/o la función de una extremidad del cuerpo (o parte de él) ausente. Existen dos
grandes tipos: endoprótesis y exoprótesis.
Las primeras se implantan mediante cirugía, se anclan al hueso y sirven para
sustituir una articulación dañada. Las exoprótesis sirven para sustituir un miembro
amputado. Una prótesis es un elemento desarrollado con el fin de reemplazar una
parte o un miembro del cuerpo humano con el objetivo de mejorar o suplir su
función y al mismo tiempo completar su imagen corporal. Para lograr este objetivo
la mecánica ha jugado un papel primordial en el ámbito del diseño, por esta razón
se les ha dado el nombre de prótesis mecánicas o convencionales (gancho y
mano mecánica)
Conforme la tecnología avanzaba específicamente en el área de la robótica y la
electrónica se lograron desarrollar prótesis mejoradas en sus sistemas de control y
adaptación hasta lograr una prótesis controlada con impulsos musculares, a lo
cual se le dio el nombre de prótesis mioeléctrica (mio =músculo, eléctrica=
electrónica)
La mioeléctrica no es un concepto puramente nuevo, pero si uno del que poco se
ha investigado en México y mucho menos dígase comercializado. La palabra
deriva de mio=musculo y eléctrica=electrónica, podemos concluir ¿Se trata de
músculos electrónicos? Pues más bien lo podemos entender como prótesis sobre
todo de extremidades, que utilizan los impulsos eléctricos de la contracción de los
músculos para controlar su movimiento. La primera prótesis comercial de este tipo
fue de origen Ruso y data del año 1964.

5. TEMA 2. HISTORIA
2.1 HISTORIA DE LAS PRÓTESIS Y PRÓTESIS MIOELÉCTRICAS
Los miembros artificiales se han usado desde tiempos remotos la mejor evidencia
que existe está a través de expedientes escritos. Escritas en 484 a.C, las historias
de Heródoto dicen de un soldado persa que escapa cortando una parte de su pie,
entonces sustituyéndola por una prótesis de madera. En 1509 se construyó una
famosa prótesis de mano para el caballero Aleman Gotz Von Berlinchingen
llamado <<Gotz mano de hierro>> La mano pesaba 1.4 kg y tenía dedos
articulados que le permitían empuñar una espada o una lanza. Este artilugio se
conserva en el museo de Nuremberg y aun funciona. A principios del siglo XIX un
protésico alemán diseñó una mano con dedos que se extendían y flexionaban sin
asistencia externa y que permitía sujetar objetos ligeros como plumas, pañuelos o
sombreros. En 1851 un protésico francés inventó un brazo artificial formado por
una mano de madera anclada a un soporte de cuero que se fijaba firmemente al
muñón. Los dedos estaban semiflexionados, el pulgar giraba sobre un eje y podía
presionar con fuerza sobre la punta de los otros dedos gracias a una potente
banda de goma; esta pinza del pulgar se accionaba gracias a un mecanismo
oculto desde el hombro contralateral. El mismo inventor diseñó una pierna artificial
que reproducía la marcha natural y alargaba el paso.
Las guerras crearon una gran necesidad de miembros artificiales entre la primera
y la segunda guerra mundial, la gente que hacía los brazos protésicos
comenzaban a hacer visitas más profesionalmente.
La fabricación de prótesis se ha convertido en una ciencia en los últimos años;
actualmente se utilizan prótesis híbridas y las más novedosas son mioeléctricas
que utilizan sensores especiales, reciben los estímulos nerviosos de los muñones
musculares, se amplifican y sirven para controlar los pequeños motores que
mueven las diferentes partes de las prótesis.
En el futuro los miembros artificiales permitirán más sentido de la sensación a las
manos y a los pies, incluso podrán detectar suave, áspero, frío y caliente.

6. 2.2 HISTORIA DE LAS PRÓTESIS EN MÉXICO
Es evidente que el inicio en nuestro país de la rama médica-rehabilitadora,
relacionada el diseño, fabricación y adaptación de miembros artificiales surgió por
la urgente necesidad que enfrentaban los profesionistas médicos, ortopedistas,
traumatólogos y rehabilitadores, para dotar a sus pacientes amputados de
sistemas que aliviaran en algo su discapacidad. A pesar que desde 1924 existen
antecedentes de algunas fábricas que se dedicaban a la manufactura de
miembros artificiales, aparatos ortopédicos, sillas de ruedas, y equipos de
rehabilitación, fue hasta el inicio de la década de los 40´s cuando se inició una
etapa en México en la cual diversos grupos clínicos motivaron y patrocinaron la
creación de los primeros talleres dedicados al diseño, fabricación y adaptación de
sistemas protésicos.
Más tarde a principios de la década de los 50´s y debido a la creciente demanda
que existía de diversos protésicos surgieron nuevos talleres ortopédicos que
permitieron proporcionar más ayuda a la población discapacitada.
En 1959 se inició una etapa muy positiva para el campo de la rehabilitación de
personas amputadas y quienes presentaban secuelas invalidantes.
El señor Romulo O’Farril fundó el Instituto Mexicano de Rehabilitación para
beneficio de las personas con discapacidad de México y América Latina. Su
objetivo fue procurar la rehabilitación integral de las personas con discapacidad
del sistema locomotor basándose en que la rehabilitación consiste en lograr que
las personas con discapacidad recuperen hasta donde sea posible su integridad
física y desempeñen un puesto activo dentro de la sociedad. Recién fundado el
instituto se utilizó por primera vez para la elaboración de prótesis con materiales
modernos como el nailon, aluminio y resinas plásticas como poliéster, con los
cuales se logró obtener sistemas más funcionales y estéticamente satisfactorios.
Así mismo, se desarrollaron componentes prefabricados como ensambles de
rodilla, pantorrillas, y pies artificiales, lo que permitió atender a un mayor número
de pacientes, debido a que en menor tiempo se elaboraban más prótesis, con

7. relación a las técnicas tradicionales. La fundación, en 1974, de la asociación de
Protesistas y Ortesistas de la República Mexicana A.C, marcó otra etapa
importante del mejoramiento en nuestro campo de trabajo, la rehabilitación.
No se debe olvidar la participación activa de diversas instituciones que colaboran
en la atención de personas amputadas; secretaria de salud con su centro de
rehabilitación y educación especial CRIEE, Instituto Nacional de Medicina de
Rehabilitación, IMSS, ISSSTE, DIF, Hospital Shriners para niños con diferencia en
sus extremidades, CRIMAL y sus equipos clínicos de rehabilitación, quienes
laboran diariamente en forma anónima dentro de laboratorios privados o de
instituciones de salud, y que realizan una magnífica labor en beneficio de la
población de personas amputadas de nuestro país.
TEMA 3. PRÓTESIS MIOELÉCTRICAS
Las prótesis mioeléctricas se enmarcan dentro del grupo de prótesis funcionales
activas, de fuerza ajena exógena y de control y fuerza eléctrica. Están formadas
por los siguientes componentes: el encaje interno, el laminado externo, el arnés de
suspensión, las articulaciones bioeléctricas, el dispositivo terminal y el sistema
mioeléctrico.
El encaje interno es la unión entre la prótesis y el muñón. Tiene forma de manguito
para conseguir un contacto total entre ambos. Y se compone de diferentes
materiales (polietileno, silicona, etc.). En determinados puntos se adhieren los
electrodos que recogen los impulsos eléctricos desarrollados por la musculatura
residual.
El encaje externo, es un laminado que recubre al interno y que da el aspecto
anatómico al paciente. En su interior se ubican los componentes de la prótesis,
tales como los mecanismos articulares, batería, electromotores, etc.
Los mecanismos articulares mioeléctricos permiten suplir en parte los movimientos
de las articulaciones (el codo realiza la flexo-extensión y la muñeca la
pronosupinación) gracias a los impulsos eléctricos generados por la musculatura
residual gracias a un electromotor.

8. El dispositivo terminal es la parte más distal de la prótesis y permite la función
principal de la misma. Hay dos tipos principalmente:
- Dispositivo Greifer: mecanismo en forma de pinza que sirve para sujetar y soltar
objetos, ya que sus electromotores permiten que se abra y cierre.
- La mano anatómica: en forma de pinza per con una de las dos ramas de la pinza
dividida en dos subramas que se oponen a la otra rama de la pinza, haciendo las
funciones de pinza entre el pulgar y el 2º y 3er dedo.
3.1 MECANISMO DE ACCIÓN DE LAS PRÓTESIS MIOELÉCTRICAS
El sistema mioeléctrico consta de:
 Electrodos de superficie: colocados sobre la musculatura residual que
recogen la diferencia de potencial producida por la contracción muscular.
 Cables de conexión: que unen los electrodos con los dispositivos de control
 Dispositivos de control del sistema mioeléctrico.
 Electromotores: activados por el impulso y que activa los dispositivos
articulares.
 Batería de Níquel-Cadmio, para generar la energía eléctrica necesaria.
El control mioeléctrico es probablemente el esquema de control más popular. 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. Esta señal es muy pequeña (5 a 20 µV). El uso
de sensores llamados electrodos que entran en contacto con la superficie de la
piel permite registrar la señal EMG. Una vez registrada, esta señal se amplifica y
es procesada después por un controlador que conmuta los motores
encendiéndolos y apagándolos en la mano, la muñeca o el codo para producir
movimiento y funcionalidad.

9. Funcionan tal como su nombre lo indica mediante funcionan gracias a un sistema
o dispositivo del tipo electrónico, el cual recibe las señales que envía el cerebro,
las interpreta y las ejecuta. Es decir que el cerebro envía las señales, o las
indicaciones y el sistema eléctrico intentan replicarlo. La prótesis mioeléctrica
utiliza sensores que se ponen en contacto con los músculos que se encuentren
cercanos del lugar donde se busca colocar la prótesis.
3.2 VENTAJAS DE LAS PRÓTESIS MIOELÉCTRICAS
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 el cuerpo
que requieren el movimiento general del cuerpo. Una prótesis controlada en forma
mioeléctrica también elimina el arnés de suspensión usando una de las dos
siguientes técnicas de suspensión: bloqueo de tejidos blandos-esqueleto o
succión. La fuerza que ejerce estos tipos de prótesis son muy semejantes al de las
del cuerpo humano ya que tiene una gran igualdad de funcionamiento y de trabajo
o fuerza.
3.3 LIMITANTES DE LAS PRÓTESIS MIOELÉCTRICAS
Tienen como desventaja que usan un sistema de batería que requiere
mantenimiento para su recarga, descarga, desecharla y reemplazarla
eventualmente. Debido al peso del sistema de batería y de los motores eléctricos,
las prótesis accionadas por electricidad tienden a ser más pesadas que otras
opciones protésicas. Una prótesis accionada por electricidad proporciona un
mayor nivel de tecnología, pero a un mayor costo. Pueden existir movimientos no
deseados o no causados que se pueden generar por las ondas electro-
magnéticas.
3.4 INDICACIONES PARA UNA PRÓTESIS MIOELÉCTRICA
Una prótesis mioeléctrica se indica cuando el paciente cuenta con el presupuesto
suficiente para costearla en primera instancia. Segundo dependiendo de la
fortaleza de los músculos residuales se entrena para la adecuación de una

10. prótesis mioeléctrica. Y es indicada cuando el paciente busca además de
funcionalidad para su vida una condición igualmente estética.
3.5 ENTRENAMIENTO PARA EL USO DE LA PRÓTESIS MIOELÉCTRICA
El entrenamiento es sumamente importante para los usuarios que han aceptado
utilizar una prótesis mioeléctrica. Dado que estos dispositivos son muy sofisticados
el entrenamiento para los usuarios es requerido para operarlos y aprovechar todo
el potencial que ofrece.
El entrenamiento habilita al usuario a:
 Operar la prótesis automáticamente sin exhortar más energía de la
necesaria
 Usar la prótesis eficientemente en tareas que el usuario realiza
frecuentemente
 Analizar la mejor forma de utilizar la prótesis en tareas nuevas o inusuales
 Usar la prótesis de la forma más natural posible
 Cuidar la prótesis manteniéndola limpia y eficiente
3.5.1 FASES DEL ENTRENAMIENTO MIOELÉCTRICO
*ENTRENAMIENTO PARA LAS SEÑALES
Durante esta fase del entrenamiento el usuario aprende a seleccionar y controlar
el músculo o músculos requeridos para operar la prótesis mioeléctrica. El usuario
también aprende a como producir las señales de control e inhibir las que no son
necesarias cuando el movimiento no es requerido.
Los electrodos son colocados sobre los músculos seleccionados y conectados a
un entrenador que incita al usuario a flexionar o contraer los músculos y provee
retroalimentación para aprender a manejar las señales.

11. *ENTRENAMIENTO PARA EL CONTROL
Durante esta fase, el usuario aprende como controlar los músculos
apropiadamente para ejecutar una función o tarea requerida. Los electrodos son
colocados en los músculos apropiados y conectados a un par de luces. Esto
ayuda al usuario para tener éxito en el manejo de las señales para controlarlas.
Una gran variedad de objetos de diferentes tamaños y texturas pueden ser usadas
para ayudar al usuario a practicar mientras aprende a controlar la prótesis.
*ENTRENAMIENTO PARA LAS FUNCIONES
Esta es la fase más intensa del entrenamiento, cuando se aprende a completar
tareas con la prótesis. Es importante asegurarse que la prótesis se ajusta
apropiadamente antes de comenzar esta etapa. Tareas simples son diseñadas
para cada patrón para ser aprendido. Gradualmente las actividades se van
haciendo más complejas y reales y son introducidas dependiendo de la edad del
usuario. Los niños pueden desarrollar actividades como sacar punta a un lápiz,
subir o bajar un cierre. Los adultos pueden tratar de cortar carne, jugar cartas, o
abrir una sombrilla.
TEMA 4. PRÓTESIS MIOELÉCTRICA Y DOLOR DEL MIEMBRO FANTASMA
El dolor del miembro fantasma es una condición que padecen muchas de las
personas amputadas que refiere un dolor en la zona donde fue realizada la
amputación indicando que les “duele” el segmento faltante tal y como si aún lo
tuvieran. Es ocasionado por las TNL residuales que no fueron seccionadas
correctamente y que siguen recibiendo impulsos del SNC.
Lo que hará la prótesis mioeléctrica será aprovechar estas TNL y utilizarán esos
impulsos dolorosos para transformarlos a impulsos motores que se trasmitirán a
través de los electrodos que le darán movimiento a la prótesis. Para darle al
paciente la condición de recuperar su miembro faltante y verse como un ser
completo. Logrando así disminuir e incluso eliminar la molesta sensación.

12. CONCLUSIONES
Hoy día cuando la tecnología nos sorprende cada segundo, un tema de vital
importancia debe ser como esta trae beneficios al cuerpo humano. Nos ha hecho
soñar con un humano perfeccionado, haciendo uso de partes robóticas ya sea
para ser más fuerte, talentoso o incluso inmortal. A la fecha estamos algo lejos de
la inmortalidad por este medio, pero lo que es una clara realidad y necesidad, son
los avances que se han estado investigando e implementando desde hace años
respecto a sustituir extremidades humanas por robóticas. Este tipo de aditamentos
ya sea manos, piernas e incluso rodillas, son conocidos por varios nombres,
prótesis robóticas, mecatrónicas o biónicas, pero el concepto que describe de
manera más adecuada y globalmente estos “artilugios médicos” es mioeléctrica
(myoelectric en inglés). La mayoría de las ocasiones hemos estado
acostumbrados a ver prótesis solo mecánicas, rudimentarias y bromosas con nula
o poca movilidad, más hoy los avances tecnológicos nos ofrecen la opción
mioeléctrica generando prótesis tan sorprendentes que son capaces de imitar casi
a la perfección los movimientos que realizaría una mano o un pie.
Pero su uso ha tenido un considerable retraso en su llegada al alcance del
usuario. Uno de los aspectos más importantes para este retraso se da por lo
complejo que es crear estos aparatos, pues no solo una diversidad ramas de
ingeniería intervienen si no también la medicina y de manera muy fundamental el
diseño. Sin embargo el aspecto más denigrante de este rezago ha sido que pocas
compañías en el mundo invierten a este sector puesto que no son aparatos de uso
universal, no hay todavía un estándar de producción en masa, dejando la
investigación e implementación generalmente en hombros de universidades con
inversión gubernamental. De que hay necesidad de desarrollo de estos “artilugios
médicos” la hay, por ejemplo cada 30 segundos, en alguna parte del mundo,
alguna extremidad es perdida ya sea de manera traumática o patológica. A
consecuencia de la diabetes se registran muchas amputaciones, México que
actualmente ocupa el séptimo lugar de padecimiento bien podría destinar recursos
y esfuerzo a ser líder en desarrollo de prótesis mioeléctricas, los emprendedores,

13. estudiantes, investigadores y gobierno, deberíamos aprovechar el “boom” que en
nuestro país están generándose carreras como ingeniería mecatrónica, robótica e
ingeniería bioquímica y biomecánica, bien pudiera sé que México diera la sorpresa
y desarrollara esta tecnología. Así a los rehabilitadores físicos y Fisioterapeutas
nos correspondería el entrenamiento correcto de estos pacientes y en equipo
interdisciplinario sacar adelante al paciente a que recupere su vida funcional y sus
aspectos psicológico y social no se vean comprometidos.

14. BIBLIOGRAFÍA
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