Abstract— Every year in the world there are million persons that their members have lost are to say they have lost a hand, an arm, a foot, a finger, etc. For this reason of it that the engineers wanted that our life is easier they started creating the bioingeniería it is like that to somebody that to suffered an accident this person have more possibilities to obtain any type of transplants artificial since these are to the scope of any person though it is true the transplants artifices in many of the cases they take high costs as his construction but these transplants are very necessary since they realize the same work that the part transplanted human since they are designed and elaborated to realize movements as if they were muscles, joints and bones indeed.
Resumen— Cada año en el mundo hay millones de personas que han perdido sus miembros es decir han perdido una mano, un brazo, un pie, un dedo, etc. Es por eso y porque los ingenieros quisieron que nuestra vida sea más fácil empezaron a crear la bioingeniería es así que a una persona que a sufrido un accidente le es mas fácil obtener cualquier tipo de trasplante artificial ya que éstos se encuentran al alcance de cualquier persona aunque si bien es cierto los trasplantes artificiales en muchos de los casos tienen altos costos por su construcción pero estos trasplantes son muy necesarios ya que realizan el mismo trabajo que la parte trasplantada humana ya que están diseñados y elaborados para realizar movimientos como si fueran músculos, articulaciones y huesos de verdad.
Palabras Claves— Bioingeniería, Robótica, Mano, Trasplante, Artificial, Prótesis
MARCO TEÓRICO
1.1 BIOINGENIERÍA:
Es una rama de la ingeniería la cual estudia medicina, electrónica, biología, robótica. Ésta carrera comenzó a darse por la necesidad de curar enfermedades mediante la ayuda electrónica y de la tecnología es así que esta cada día va avanzando y mejorando a medida que avanza la tecnología en el mundo. Los bioingenieros cada día serán más necesitados en cada país ya que nos ayudan tanto en la tecnología como en la medicina, existiendo así muchas especializaciones en esta carrera es así que tenemos: Ingeniería Biomédica, Biooptica, Biónica, Telemedicina entre algunas de las más importantes.
1.2 TRASPLANTE ARTIFICIAL:
Definición 1. Trasplante: "Injerto de tejido humando o animal".
1 Artificial: "Hecho por la mano del hombre".
1 Injertar: "Cambiar un tejido lesionado por un nuevo, produciendo así una unión orgánica".
Como se puede analizar a través de las definiciones de las palabras trasplante y artificial podemos decir que un trasplante artificial es injerto o se pone una parte perdida por una que es hecha por el hombre.
Se ha ido elaborando para el tratamiento de una pérdida irreversible de alguna parte de un cuerpo y que muchas de las veces en el mundo no son tan fáciles de encontrar de cuerpos humanos por eso requiere de este tipo de intervenciones.
Existen muchos tipos de trasplantes:
1. Alo Trasplante.- Cuando el trasplante es entre humanos sin importar cuantos sean.
2. Auto Trasplante.- Cuando se realiza de las misma persona es decir se saca una parte de una persona para ponerla en otra parte de la misma persona.
3. Isotrasplante.- Cuando el donador y el receptor tienen los mismos genes es decir son familiares muy cercanos.
1.3 MANO ARTIFICIAL
1.3.1 RESEÑA HISTORICA
En el siglo XVI Le Petit Loraine fue el primero en hace una mano artificial la cual no fue tan sofisticada ya que los dedos solo se abrían y se cerraban y esto se realizaba gracias a una palanca
Y a partir de este prototipo de mano artificial sea ido mejorando cada vez como ha ido avanzando la tecnología es así que se han ido haciendo que este tipo de mano puede realizar los movimientos como si fueran los movimientos naturales de una mano humana real. Luego se utilizó madera, cuero, etc. Diseñada por el alemán Peter Beil esta mano abre y cierra los de dedos con la ayuda del movimiento de tronco y del codo. Luego apareció un Conde Beafort quien hizo un brazo artificial el cual funcionaba mediante un pulsante. En el siglo XX apareció un francés Gripoulleaun quien hizo muchas aplicaciones que pudieron ser usadas como trasplantes. Es así que se fue desarrollando cada vez mas el diseño hasta que un día apareció un alemán llamado Sauerbruch el cual logra conectar los músculos del antebrazo a la mano artificial lo que permitió la movilidad de la mano. En 1946 se empezó a usar las prótesis eléctricas
1.3.2 MANO (FUNCIONAMIENTO).
La mano se puede decir que es el miembro mas importante que poseemos los humanos ya que es gracias a la mano que podemos agarrar cualquier objeto, podemos escribir, podemos comer, podemos acariciar a alguien por el tacto que tiene, además se puede hacer labores diarias en el hogar, podemos pintar, podemos saludar a las demás personas es decir se pude hacer cualquier cosa e imaginarnos que se podría hacer sin alguno de ellos debe ser completamente horrible ya que es nuestro mejor medio para vivir en cualquier ámbito.
Es así que todos los miembros superiores trabajan para que la mano se encuentre bien y pueda realizar sus movimientos y contracciones para lo cual esta destinado.
Cuando tenemos molestias o demasiados dolores o cuando ya no sentimos este miembro debemos ir a un médico especialista en el tema; en esta zona el médico primero deberá analizar y hacer estudios de las articulaciones como el codo, el hombre y la muñeca de todos los músculos, de los tejidos y de los huesos de los que están compuestos tomando en cuenta que cada dedo está formado por tres huesos con sus respectivos nombres lo que les permiten su gran movilidad. Y después de realizar todos estos estudios el médico deberá ver que tan grave es el problema y en el peor de los casos cuando ya nuestra mano ya no tiene ningún funcionamiento se deberá recurrir a la utilización de una mano artificial.
Otra manera para recurrir a un trasplante de mano es cuando se tiene alguna enfermedad congénita como la enfermedad de Dupuytren (Cuando los tejidos de la pile de la palma y la mano comienzan a engrosar y a contractarse pero sin ningún dolor.), la enfermedad de Marfan (Afecta a los tejidos conectivos del cuerpo debe ser atendido a tiempo), Acromegalia (Enfermedad que afecta los tejidos de cualquier parte del cuerpo y segrega demasiada hormona de crecimiento haciendo así que todos los tejidos afectados se agranden).
Es así que una mano artificial debe estar bien elaborada para que pueda realizar todos los movimientos que realiza una mano humana. Para que esto suceda la mano se encuentra formada por algunos tipos de sensores que se encargan de llevar la información para que la mano pueda abrir o cerrar sus dedos, también se encuentran sensores de tacto para que tenga sentir lo que esta tocando, también esta formado de microprocesadores es así que todos los ingenieros que realizan este trabajo buscan los mejores dispositivos que se encuentran en el mercado y sobre todo los mas eficientes y no tan costosos para poder construir esta mano o cualquier otro tipo de miembro artificial.
1.3.3 PRÓTESIS
1 "Pieza o aparato que remplaza un órgano o una parte del cuerpo". Guiándonos en nuestra definición de prótesis se puede decir que si tenemos una parte del cuerpo que hemos perdido o tenemos alguna enfermedad y ya no podemos hacer uso de nuestros miembros propios por lo que van a ser amputados, y si estos son adecuados para que se puedan remplazar por prótesis artificiales es decir son partes del cuerpo que si son aptos para recibir prótesis artificiales.
Hoy en día existen algunos tipos de prótesis las cuales se van utilizando de acuerdo a nuestros requerimientos y a nuestras necesidades es así que tenemos: Prótesis Eléctricas, Mecánicas, Neumáticas, Mioelétricas, Híbridas.
• Prótesis Eléctricas.- Éstas prótesis tiene muchas formas de ser controladas, es así que se pueden controlar mediante la utilización de una batería recargable, mediante de un pulsante, y en el caso de una mano artificial se controlará en los finales del codo.
• Prótesis Mecánicas.- Este tipo de prótesis son las que nos ayudan a realizar los movimientos naturales de la mano como abrirla y cerrarla esto sucede porque se realiza una conexión con un arnés que se puede conectar desde el hombro. Este tipo de prótesis no tienen un modelo tan estético por lo que para usarlos no se vería tan bien usarla a simple vista por eso se recurre a un guante.
• Prótesis Neumáticas.- Este tipo de prótesis en la actualidad ya no son usadas por su funcionamiento se basa en la utilización del ácido carbónico ya que este nos da una gran cantidad de energía.
• Prótesis Mioeléctricas.- En la actualidad son las prótesis mas utilizadas ya que nos ayudan con la rehabilitación, presentan un buen diseño estético, son muy rápidos y fuertes. Se encuentran controladas por un sistema del mismo nombre el cual se basa en que cada vez que la mano hace un movimiento inmediatamente se producen señales eléctricas que se da por química propia del cuerpo. La señal se puede recibir mediante la utilización de un electrodo el cual la transmite hacia los motores que prenderán y apagarán la mano, la muñeca y el codo. Este tipo de prótesis no necesita de otro tipo para ser controlados solo necesita de flexiones de la mano.
• Prótesis Híbridas.- Combinan la señal auténtica con la eléctrica y asi tenemos la junta de las dos, las cuales se utilizan para pacientes con amputaciones en el brazo, para lo cual necesitamos de un codo que se encuentra controlado por el mismo cuerpo, y por una señal controlado por la señal Mioeléctrica.
PARTES DE LA MANO
Como podemos apreciar en esta imagen la mano está compuesta por 27 huesos que son el Carpo, Metacarpo y las falanges y se mueven por la acción de mas de 40 músculos, el carpo a su vez se encuentra formado por los huesos escafoides, piramidal, huesos semilunares y huesos pisiformes, estos dedos tienen las formas de cubos.
El cerebro juega un papel muy importante que controlan las manos es así que cada persona tenemos nuestra mano dominante es decir la que usamos con mas frecuencia y mejor es así que existimos personas diestros, zurdos y ambidiestros.
En la imagen se puede apreciar a la mano izquierda como es la construcción de una mano artificial, con sus diferentes motores, y sensores. Y en la parte derecha podemos ver las actividades que se pueden hacer con ésta mano artificial
CONCLUSIONES
Con este informe aprendí que la tecnología avanza día a día y es aso que es capaz de realizar prótesis artificiales para diferentes partes del cuerpo humano.
Aprendí también que la bioingeniería es una ciencia que hoy en día está teniendo muchas importancia esto se debe porque es gracias a ella que puede conjugar a la medicina con la electrónica y robótica y es así que ayudan con cualquier tipo de trasplante cuando sea necesario para cualquier persona.
Existen algunos tipos de prótesis de los cuales los mas utilizados los mioeléctricos porque no existan de factores externos para que puedan ser usados y controlados.
Para realizar este tipo de trasplantes se necesita saber cual es el peso, tamaño, edad de la persona a quien se va a trasplantar su nueva mano, también debemos tener en cuenta de los precios, del peso de la cantidad de los dispositivos que se van a utilizar al momento de armar la mano artificial.
Para poder realizar este tipo de procedimiento después de saber lo que la persona a quien se le va a realizar el trasplante debemos saber cuales son los riesgos que pueden pasar en la operación porque si bien es cierto es muy riesgosa es por ello que un ingeniero en bioingeniería debe saber de robótica y electrónica para saber como armar y diseñar el trasplante, y de anatomía, biología, fisiología, etc. Para saber cuales son las articulaciones, huesos, tejidos y las demás que se deben tener en cuenta al momento de realizar este tipo de cirugía.
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BIOGRAFIA
Ana María Parra Astudillo. Nació en Cañar, realizó sus estudios primarios en la Escuela Fiscal de Niñas "Dr. Luis Roberto Chacón", sus estudios secundarios los realizó en el Instituto Tecnológico Superior "José Peralta" donde obtuvo su bachillerato en "Ciencias Especialidad Físico Matemáticas", ahora se encuentra realizando sus estudios universitarios en la Universidad Politécnica Sales
Autora:
Ana Maria Parra Astudillo