Resumen
En este artículo se realiza el estudio de prótesis de mano que se ha desarrollado con diferentes tecnologías, enfocándonos en características, beneficios y evolución de la misma, y así dando una remota visión del futuro mediante robótica y otras ramas. Informaremos sobre los distintos materiales para la construcción de prótesis de mano, dependiendo de la economía de hoy en día.
Palabras Clave: economía, prótesis de mano, robótica, tecnología.
Abstract
In this article the study of prosthetic hand that has been developed with different technologies, focusing on features, benefits and evolution of it, and thus giving a vision of the future by remote robotics and other fields is performed. We inform you about the different materials for the construction of prosthetic hand, depending on the economy, today.
Keywords: Economy, hand prosthesis, robotic, technology.
La Biomédica es parte integral donde el ingeniero desempeña, en la gestión tecnológica, el cuidado de la salud [5]. La tecnología médica ha contribuido notablemente en la prevención de enfermedades o como una ayuda para personas que carecen partes u órganos esenciales para la vida diaria. [6]
La prótesis se ha convertido en un sustituto de órganos o una parte del cuerpo [1], para facilitar las funciones que cumplía la parte faltante [2] [3]. Uno de los principales factores de este cambio, es mejorar el estilo de vida como un accesorio estético o como una necesidad, ya que influye directamente y psicológicamente [4] [1].
Una de las primeras prótesis de mano se realizó por los años 2000 a. C [7] [10].
Alrededor del "año de 1400 se realizo la primera mano de alt-Ruppin" [8] cuyo material era el hierro; formado por un pulgar rígido en oposición y dedos movibles, los cuales podían ser flexionados pasivamente y contaban con una muñeca flexible.
En cierto tiempo, el uso de hierro era fundamental para la fabricación de manos [9].
A través del tiempo, la evolución de las prótesis ha sido de gran ayuda, ya que gracias a la tecnología o a las áreas de ingeniería tanto mecánica como electrónica, el diseño y la construcción de la misma, ha mejorado y no hay diferencia con una mano real.
La estética de las prótesis ha mejorado con los distintos materiales. Los países de mayor desarrollo tecnológico de prótesis de mano son Alemania, Japón, Estados Unidos, Francia e Inglaterra [11].
Los materiales más usados para realizar estas prótesis son los elastómeros, derivados del silano o hidruro de silicio [12]. Estos materiales, ya que carecen de carbono, son resistentes a altas temperaturas, son elásticos y resistentes [13].
Los tipos de prótesis dependen de la amputación, el tipo de displasia, la funcionalidad o simplemente el factor económico del usuario.
Prótesis estéticas
Más conocidas como cósmesis [14]. La funcionalidad de estas prótesis no es movible, se basa en el recubrimiento de la parte amputada [3] [8]. Los materiales para este tipo de prótesis son básicamente polímeros, donde su costo esta por debajo de otros tipos de prótesis, son mas livianos y no requiere de un mantenimiento estricto [18] [22].
Ilustración 1 Prótesis estéticas [14]
Prótesis Cinemáticas o de tracción
Sus funciones principales son: el agarre de objetos, la apertura y cerrado de mano. Se controla mediante un sistema de cables de tracción, de ahí su nombre, en torno a una cincha escapular, como el codo u hombro, como se muestra en la Ilustración 2. La movilidad de la misma, se genera a través de un arnés colocado en la cincha [21] [18].
Ilustración 2 Prótesis Mecánica [15]
Prótesis eléctricas
Son utilizadas cuando las prótesis cinemáticas no son factibles, por ejemplo el brazo con muñón corto o desarticulaciones de hombro. Para estas prótesis es necesario el uso de motores eléctricos controlados por pulsantes o interruptores. Requiere de ciertos sensores para la apertura y cerrado de mano. Su precio es muy alto y necesita de mantenimiento constante [7] [18].
Ilustración 3 Prótesis Eléctrica [16]
2.4 Prótesis Mioeléctricas:
Generan contracción. Posee electrodos dentro del encaje para hacer contacto con los músculos implicados, dependiendo del mismo [9] [2].
Ilustración 4 Prótesis Mioeléctricas [9]
Prótesis Neumáticas
Las prótesis neumáticas, en la antigüedad, era accionada por acido carbónico comprimido, provocando gran cantidad de energía pero al mismo tiempo riesgo por el mismo uso. A través del tiempo, se empezó a trabajar con el aire comprimido, dando así una proporcional entre la fuerza y la velocidad de movimientos [8] [16].
Ilustración 5 Prótesis Neumática [16]
Prótesis hibridas
Requieren de dos fuerzas: una propia y una externa. Estas prótesis se pueden complementar con un control mioeléctrico, que ayuda como mano y un codo de modo mecánico, o puede tener un codo eléctrico y un terminal o mano de control mecánico. Esto depende de las funciones a cumplir [19] [20].
Ilustración 6 Prótesis hibrida [19]
El mundo de las prótesis ha ayudado de diferentes formas a la humanidad, dando un mejor estilo de vida y devolviendo la felicidad a sus portadores.
Cada día, la tecnología avanza, siendo el principal pilar del desarrollo de prótesis. Las ingenierías, tanto mecánica, eléctrica y electrónica, son ramas que se han enfocado en el impulso de las mismas.
Para un futuro, se cuenta con el progreso de las impresoras en 3D para mejorar con prótesis mas económicas, siendo estéticamente perfectas para el uso diario, y tecnológicamente capaces de desarrollar las funciones básicas de la misma.
Conociendo los tipos de prótesis de mano, el usuario puede tomar en cuenta las ventajas y desventajas de la misma, dando prioridad al beneficio propio.
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Tatiana Alexandra Jara Quito, Edad 22, Nacida el 3 de Septiembre de 1993, Cuenca. Estudiante de la carrera de Ingeniería Electrónica de la Universidad Politécnica Salesiana, Cuenca – Ecuador.
Paulo Cesar Toalongo Paida,
Edad 23, Nacido el 3 de Noviembre de 1992, Azogues – Cañar. Estudiante de la carrera de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Politécnica Salesiana, Cuenca – Ecuador.
Autor:
Tatiana Jara Quito,
Estudiante de la Carrera de Ingeniería Electrónica de la Universidad Politécnica Salesiana.
Paulo Toalongo Paida
Estudiante de la Carrera de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Politécnica Salesiana.