Una prótesis es un elemento desarrollado cuyo fin es mejorar o reemplazar, en parte o completamente una función o miembro del cuerpo afectada, por ejemplo, una extremidad. las extremidades son elementos que permiten llevar a cabo acciones importantes como el mantenimiento de la postura, los cambios de posición, así como caminar, saltar o correr. Las pérdidas de la mano, por ejemplo, conlleva consecuencias severas en el amputado, como la reducción de la funcionalidad debido a que pierde gran parte de su habilidad para manipular y agarrar objetos, problemas psicológicos debido a que hay un cambio en su apariencia estética y pérdida de su comunicación gestual. De este modo, una prótesis no sólo mejora una parte del cuerpo afectada, sino que también contribuye con la salud mental del individuo debido a la percepción de totalidad al recobrar movilidad y aspecto.
Funcionamiento y clasificación
Existen diferentes tipos de sistemas de prótesis corporales para personas que han perdido sus extremidades o parte de estas. A continuación, se describe la estructura de los diferentes tipos de prótesis, Estas son: las mecánicas, las eléctricas, las mioeléctricas, las híbridas y las robóticas.
Prótesis mecánicas
Las prótesis mecánicas son accionadas mediante movimientos de otras partes del cuerpo y se articulan a él a través de un sistema de arnés que une a los hombros, el pecho y una zona del antebrazo. El sistema funciona debido al movimientos de estas partes, como la expansión del pecho y las subidas y bajadas del hombro. Este tipo de prótesis permite el agarre de objetos grandes y redondos dado su simplicidad, además Se diseña, de modo que se ajuste a las dimensiones del individuo que la requiere.
Prótesis eléctricas
Las prótesis eléctricas utilizan motores eléctricos que funcionan con baterías recargables y se accionan por medio de un interruptor o botón. Entre las principales desventajas de este dispositivo se tienen: su elevado costo y el imprescindible mantenimiento permanente para contrarrestar los efectos de la humedad.
Prótesis mioeléctricas
Las prótesis mioeléctricas son aquellas que como su nombre lo indica, sustituye a los músculos y funciona con electricidad. Estas son controladas electrónicamente mediante contracciones musculares voluntarias del usuario, la cual mediante el uso de electrodos que estén en contacto con la superficie de la piel se encargará de imitar el movimiento básico de la extremidad. Se considera que estas prótesis son muy buenas para la rehabilitación de los pacientes y se caracterizan por tener una forma parecida a la real, gran fuerza y velocidad para sujetar. Estas funcionan a partir de señales eléctricas originadas a partir de las contracciones musculares voluntarias y que son captadas por sensores o electrodos ubicados en la superficie de la piel.
Prótesis híbridas
Las prótesis híbridas combinan las características de las prótesis mioeléctricas y mecánicas mencionadas anteriormente, estas prótesis se tratan de un sistema que combina la fuerza corpórea y la fuerza extracorpórea, y usualmente se emplean en pacientes con amputaciones transhumerales, es decir, por encima del hombro.
La existencia de las prótesis data desde el antiguo Egipto, abarcaban desde funciones básicas como un agarre mecánico hasta ser meramente estéticas, la primera prótesis de pie encontrada data del año 950 a. C, proveniente del Cairo en Egipto y se cree que la misma pertenecía a una mujer de la nobleza egipcia, La primera prótesis de miembro superior data del año 2000 a.C. y fue encontrada en una momia también Egipcia. Durante toda la historia se tiene registro que algunos miembros de la nobleza o importantes generales de guerra tenían prótesis y la función que estas tenían dependía del uso que se les daban. Por ejemplo, el general romano Marcus Sergius tenía una mano de hierro con una función de agarre para sostener su espada y asi como este, en siglos posteriores, los avances de la tecnología permitieron la elaboración de diferentes mecanismos para reemplazar dedos perdidos por dedos mecánicos y se usaron textiles para dar más flexibilidad a la pieza protésica compuesta únicamente de metal.
Prótesis Robóticas
Este tipo de prótesis están enfocadas a diferencia de las demás prótesis en la recuperación del sentido del tacto y la presión necesaria para los movimientos ejercidos de las extremidades perdidas. Por lo tanto, el objetivo es mejorar o reemplazar la función de una parte o miembro del cuerpo humano que ha sido dañado, mejorando la seguridad de los pacientes y la autopercepción y apariencia al recobrar movilidad total o parcial del miembro perdido.
Las prótesis existen desde hace mucho tiempo, sin embargo, los grandes avances en la robótica han permitido la creación de prótesis inteligentes que ofrecen al usuario un grado mayor de autonomía, cosa que se imposibilitaba en el pasado con el uso de prótesis meramente mecánicas.
No está demás mencionar que uno de los factores que aún limitan el uso de esta tecnología son los elevados costos que presenta la creación de prótesis, por no mencionar aquellas que no pueden ser producidas en masa ya que en ciertos casos es necesaria una prótesis hecha a la medida del usuario para un problema específico.
Los usos de este tipo de prótesis varían en su utilidad. En el caso de los pies protésicos su utilidad se valora dependiendo de la facilidad de marcha que pueden ofrecer, y los que más han revolucionado este sector son los llamados pies dinámicos, que son capaces de simular el movimiento pasivo de la articulación subtalar permitiendo un patrón de marcha parecido al normal y, consecuentemente, con una velocidad mayor.
La incorporación de microprocesadores a los pies protésicos ha permitido desarrollar prótesis que sean capaces de detectar los cambios en la elevación del terreno de forma inmediata permitiendo ascender o descender por el terreno natural. Asimismo, estas prótesis son construidas de forma cómoda y sencilla reduciendo la carga que se tiene que soportar en el lugar de conexión con el cuerpo (muñón). Esta tecnología se enfoca en pacientes con amputaciones transtibiales (amputación a nivel de la parte inferior de la pierna).
Otra tecnología por destacar son las rodillas protésicas, siendo tan complejas que los modelos más famosos ya cuentan con microprocesadores que ayudan en la fase de apoyo y balanceo permitiendo un ciclo de marcha más armónico, estable y seguro. Estas prótesis permiten la distribución correcta de la carga entre ambas extremidades inferiores y a su vez ofrecen una gran adaptabilidad a los cambios en elevaciones del terreno y los cambios de velocidad del usuario.
El desarrollo de la tecnología enfocada al ser humano es lo que hace esto posible, en otro caso el uso de una prótesis tradicional para las piernas permitirá el apoyo, pero la estabilidad y naturalidad en la marcha se verán comprometidas, haciendo necesario el uso de un bastón como punto adicional de apoyo. Las tecnologías más actuales ofrecen resistencia al agua y a la corrosión.
En lo concerniente a las manos protésicas se han logrado avances significativos que mediante tecnología mioeléctrica traducen la actividad miográfica de los músculos remanentes del muñón y lo traducen en el movimiento exitoso de los cinco dígitos de la mano concentrándose en el dedo pulgar para permitir diferentes formas de agarre. No está demás que los avances más importantes ocurridos hasta la fecha son aquellos relacionados a las cantidades de presión, la rotación de la muñeca e incluso la adición de la sensibilidad en la extremidad perdida, algo de lo cual, las tecnologías pasadas carecen. Hay otros modelos que envían estímulos auditivos, de temperatura o presión hacia la piel remanente usando sensores.
Nuevas oportunidades
Se ha evidenciado como las prótesis nos ayudan a suplir una necesidad física que previamente perdida. La tecnología avanzará para dar una mejor experiencia para hacer tareas diarias con eficiencia y comodidad. Hasta ahora el mundo ha evolucionado de construir prótesis estáticas y sencillas a crear prótesis robóticas que tiene una capacidad de manejo y uso como si fuera una extremidad humana real.
Actualmente se han hecho avances notables en las compañías tecnológicas respecto a prótesis cerebrales. Este nuevo tipo de prótesis utiliza la neurología para ayudar a las personas que tienen discapacidad total de su cuerpo para que puedan comunicarse con este nuevo tipo de prótesis.
Por lo tanto estas nuevas prótesis se basan en un teclado mental basado en las tecnologías de las ondas cerebrales. Esto con el objetivo de ayudar a personas con discapacidad total de su cuerpo para que puedan usar su cerebro de tal forma que puedan comunicarse y darle un valor agregado a su vida. Esta creación surge del argumento de que la discapacidad es solo física y esta puede ser resuelta entendiendo la información que envía nuestros cerebros al resto del cuerpo. De esta manera se ha vuelto importante la investigación de este nuevo tipo de prótesis.
Se puede concluir que las prótesis han sido una ayuda para superar discapacidades físicas parciales y actualmente siguen evolucionando. Esto está evidenciado en que las tecnologías actuales han llegado a construir prótesis que magnifican nuestra condición humana en base a las señales neuronales que emite nuestro propio cerebro. Por lo tanto las prótesis seguirán evolucionando para suplir diferentes necesidades del ser humano.
Autores : Juan Guette, Osnaider Paternina, Nicolás Monsalve y Juan Cabrera
Profesor Asesor : Oscar E. Hernández B.
Comunicación de las Ciencias
