Estudio del Arte en Prótesis de Pierna –
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- Introducción
- Bioingeniería
- Prótesis de Miembro
Inferior - Partes de la Prótesis
de Miembro Inferior - Funcionamiento
- Prótesis
Comerciales - Riesgos de Prótesis
Miembro Inferior - Conclusiones
- Bibliografía
Abstract – En el presente documento
científico conoceremos acerca del desarrollo
biotecnológico y su aplicación en el ser humano con
el fin de mejorarla calidad de vida de individuos con
amputaciones y la forma de superación y comodidad con
diferentes tipos de prótesis.
Índex Terms –
Bioingeniería, Prótesis, Pierna.
En la actualidad se conoce mucho acerca del desarrollo
de prótesis tanto mecánicas como
electrónicas acerca de miembros del cuerpo amputados o con
fallas, en cuyo caso se hablara acerca de las prótesis de
piernas, en tanto se sabe que en las últimas
décadas este desarrollo se ha visto potencializado a gran
escala.
Gracias a esta constante evolución el desarrollo
de esta tecnología, la misma llega a cubrir una de las
mayores necesidades del ser humano que es poder desplazarse a
voluntad. Sin embargo aunque exista una gran zona de
investigación y un gran avance acerca de esta
tecnología, está aún se encuentra dando sus
primeros pasos en relación al suplemento del 100 por
ciento de las funciones perdidas del ser humano, además de
su increíble costo de tal manera haciendo inaccesible su
comercio a gran escala.
DESARROLLO
Es la unión de dos ciencias enfocadas en las
ciencias biológicas y de ingeniería ya que la
unión de ambas permite un beneficio al ser humano y su
desarrollo. [4][8]
Principales Disciplinas de la
Bioingeniería
Biomecánica
Estudio de la dinámica y la estática
asociada a los sistemas fisiológicos del ser humano.
[10]
Biomateriales
Estudio, diseño y desarrollo de los materiales
bioimplantables. [10] [13]
BioSensores
Detección de los elementos biológicos a
través de señales eléctricas hacia
diferentes extremidades. [13]
Historia
El desarrollo de las prótesis va desde hace
cientos de años atrás ya que como conocemos a largo
de toda la historia la supervivencia humana y el desarrollo
tecnológico siempre ha ido en aumento aún
más si se trata de mejorar el cuerpo humano [5]
Del 424 a.C. al 1 a.C.
Se da el descubrimiento de una pierna artificial que
data de aproximadamente 300 a. C. La misma que se encontraba
elaborada de hierro y bronce, y con núcleo de madera.
Además se afirma que un vidente persa remplaza su propio
pie con una pantalla de palo para escapar de la muerte.
[1][3]
Alta Edad Media (476 a 1000)
En la Alta Edad Media se realizaron muy pocos
avances en los campos de la protésica, además la
pata de palo como prótesis inferior, la mayor parte de las
prótesis elaboradas en esa época se utilizaban para
esconder deformidades o heridas producidas en el campo de
batalla.[1][8]
El Renacimiento (1400 a 1800)
Esta época fue el gran surgimiento de la ciencia
y la medicina por lo cual se llevaron a cabo grandes
descubrimientos médicos relacionados con la
protésica de los griegos y los romanos gracias a lo cual
se logró renacer la historia de la protésica.
Durante la época las prótesis generalmente se
elaboraban con hierro, acero, cobre y madera. [3][2]
Mediados y fines de 1500
Se elaboraron prótesis para
amputados de extremidades superior e inferior. Se inventaron
dispositivos por encima de la rodilla, las cuales
consistían en una pata de palo que como innovación
a la época estas podían flexionarse en la rodilla y
una prótesis de pie con una posición fija, un
arnés ajustable además de un control de bloqueo de
rodilla las cuales aún son usadas en la actualidad. [1]
[17]
Siglos XVII al XIX
Se desarrolló la primera prótesis por
debajo de la rodilla sin mecanismo de bloqueo. Se
diseñó una prótesis elaborada con una pierna
de madera con encaje, una articulación de rodilla de acero
y un pie articulado controlado por tendones de cuerda de tripa de
gato desde la rodilla hasta el tobillo. Se mejoraron
diseños antiguos al agregarle un resorte anterior, un
aspecto suave y tendones escondidos para simular un movimiento
natural y de tal manera obtener una mayor comodidad. Se
inventó una prótesis avanzada con un encaje de
succión, una rodilla policéntrica y un pie
multiarticulado. Se creó el dispositivo más liviano
elaborándose así la primera prótesis de
aluminio. [17] [7]
Tiempos modernos
Los dispositivos que se producen en la actualidad
tienden a ser mucho más livianos esto gracias a su
elaboración con plástico, aluminio y materiales
compuestos para proporcionar a los amputados dispositivos
más funcionales. Además de ser dispositivos
más livianos y estar hechos a la medida del paciente,
gracias a los microprocesadores, los chips informáticos y
la robótica en los dispositivos actuales facilitaron que
los amputados recuperen el estilo de vida al que estaban
acostumbrados, mas no simplemente proporcionarles una
funcionalidad básica o un aspecto más agradable. Se
conoce que las prótesis son más reales son creadas
con fundas de silicona y pueden imitar la función de una
extremidad natural. [5] [1] [10]
Figura1. Componentes
Prótesis Miembro Inferior[12]
Suspensión
Sujetador de silicón ajustable, posicionado
dentro del socket con la finalidad de evitar fricción y
proporcionar comodidad. [20] [12]
Figura2. Suspensión[12]
Socket
Conexión entre el paciente y la
prótesis. [12]
Figura3. Shoket
Rodilla
Conjunto de eslabones que dan origen a un sistema
articulado rígido. [12][15]
Figura4. Rodilla [19]
Pilar
Segmento el cual une la rodilla con el pie, se lo
fabrico con materiales resistentes y ligeros como aluminio y
fibra de carbono. [19][12]
Figura5. Pilar [12]
Pie
Es un sistema el cual ayuda en la distribución
del esfuerzo al contacto con las superficies, articulados y
fabricados tomando en cuenta el pie sano. [18] [12]
[19]
Figura6. Pie [18]
Los avances cibernéticos han permitido
el diseño de prótesis inteligentes que
funcionan como una pierna y permiten al usuario realizar multitud
de actividades, incluso correr y jugar al fútbol.
Estos ingenios están conectados al sistema
nervioso del amputado y
poseen microprocesadores que ajustan los movimientos.
[19] [15]
Las prótesis se pueden sujetar de diversas formas
y esto dependerá de cada caso en particular. La forma
más frecuente es por medio de succión, al colocar
la prótesis se forma un ligero vacío entre
el plástico y
la piel manteniéndola en su posición, sin
temor a que ésta se suelte durante su uso diario.
[12].[14]La persona que va a usar una prótesis debe
sentirse a gusto con ella y estéticamente verse bien para
los demás; así podrá integrarse
adecuadamente a su entorno social, laboral y familiar. Sin
embargo, además de enfocarse a lo estético, se
procura también devolver alguna de las funciones.
[15]
C-Leg
La C-Leg es la primera prótesis que cuenta
con un sistema hidráulico del mundo controlada con
microprocesador. Con el uso de la Tecnología
única C-Leg, se ha establecido un nuevo nivel de
comodidad, seguridad y movilidad para los amputados
transfemorales. [18][6]
Figura7. C-Leg [18]
Smart Adaptive
Cuenta con un control por microprocesador para amputados
nivel 3 y 4. Simplemente se adapta a los terrenos más
complejos. Los sensores en el sistema analizan velocidad,
pendientes, escaleras y otros parámetros. La
adaptación da seguridad, y mejora el estilo de vida del
amputado. El nuevo modo de programación inteligente reduce
el tiempo de programación que permite a la rodilla
comenzar a aprender los movimientos de la marcha del usuario.
[9][10]
Figura8. C-Leg [9]
KXo6
El control de la rodilla KX06 está
diseñado para amputados nivel 3 y 4 que requiere la
estabilidad de un bloqueo geométrico combinado con un va y
ven hidráulico y control de posición.
[11][7][2]
Figura9. C-Leg[7]
Power Knee
Es una de las primeras rodillas biónicas para
amputados transfemorales. La Power Knee ofrece niveles de
funcionalidad y desempeño sin precedentes. La rodilla
biónica reemplaza la verdadera actividad del musculo para
flexionar y extender cuando se es requerido. [3] [20]
Figura10. C-Leg [3]
Un mal ajuste podría provocar
estrés adicional o presión en el
muñón o en la otra pierna. El aumento en la
presión puede conllevar a dolor o a problemas de la piel y
estos al no recibir tratamiento pueden contraer una
infección. Con el tiempo, existe el riesgo de que se
necesite otra amputación. [12][16]
La implementación de prótesis ha
mejorado notablemente la vida de personas con amputaciones
totales o parciales de miembros por lo cual significa un gran
avance tanto medico como mecánico.
Es de tener cuidado al momento de usar la
prótesis con el objetivo de no causar complicaciones
con el miembro amputado y se necesite una operación
para corregir dicho problema.
La implementación de las prótesis en
el mundo se ha venido dando desde épocas muy antiguas
por lo cual este viene a tener un progreso exponencial
según la época por la cual se
desarrolle.
El uso de las prótesis más
actualizadas ayuda a recobrar de una manera más exacta
y funcional la sensación de normalidad en personas con
miembros amputados esto gracias a los avances
electrónicos implementados en ellos.
Existe una gran diversidad de prótesis las
cuales en su mayor desarrollo son las dadas por la
electrónica implementando de tal manera micro
controladores para una precisión y programación
más adecuada.
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Autor:
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