Entrenador para prótesis mioeléctrica de brazo y mano

Cuando hablamos de prótesis mioeléctricas para miembro superior  sabemos que es un tema bastante amplio debido a su composición, tecnología e innovación, es por ello, que el día de hoy ahondaremos más acerca de este tipo de prótesis

Comenzaremos recordando cual es la definición para este tipo de prótesis

  • Prótesis: Aparato externo al cuerpo, que se adapta para sustituir un miembro amputado y a medida de lo  posible la funcionalidad de este. 
  • Mioeléctrico: Palabra que se divide en dos: mio = que significa músculo y eléctrico = que hace referencia a electricidad. 

Partiendo de esto, definimos que una prótesis mioeléctrica de miembro superior es aquel dispositivo que funciona a través de sistemas eléctricos y mecánicos, logrando ser una prótesis con un mecanismo más completo, innovador  y funcional para el paciente. 

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Las prótesis mioélectricas son sistemas accionados por servomotores, estos son controlados por señales electromiografías superficiales

Las prótesis mioeléctricas de miembro superior funcionan a través de un reconocimiento preciso en tiempo real con señales musculares recogidas por el muñón del paciente; en la actualidad existen diversas prótesis para manos mioeléctricas con diferentes propósitos de funcionalidad, estas pueden ser completas para sustituir todo el brazo o simplemente de mano que realizan el movimiento de pinza, ideal para sujetar objetos. Incluso existen prótesis mioelectricas de mano que rotan la muñeca y son capaces de transmitir sensaciones de frío y calor. 

Es cierto que el precio de una prótesis mioeléctrica es más elevado comparado con una prótesis convencional, pero la capacidad que le da al paciente para poder realizar sus actividades hace que todo valga la pena. 

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Prótesis mioeléctrica con facultades para medir fuerza y velocidad del agarre

Es importante mencionar que no todos los pacientes son considerados candidatos para el uso de una prótesis de brazo de este tipo, ya que el control de una prótesis mioeléctrica de miembro superior requiere de mucha destreza para su manejo, pero ¡ojo! no es imposible, hoy día se  han desarrollado procesos de aprendizaje, para ayudar al paciente en su proceso de adaptación y uso de la prótesis mioeléctrica.  

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Explicación grafica de funcionalidad de prótesis mioélectrica.

Este proceso se asimila a un juego de computadora, debido a que la prótesis de brazo  que el paciente utilizará se representa en una ejemplificación tridimensional de una mano adaptada a la pantalla de una computadora, todo este proceso resulta muy interesante, debido a que el sistema de entrenamiento desarrollado es fácilmente instalable sobre cualquier computadora o dispositivo, resultando además simple, barato y alcanzable para el uso en el hogar del paciente.

Las partes que componen este sistema, para poder llevarlo la práctica, son los siguientes: 

  • Computadora convencional.
  • Una cabecera de amplificación analógica: Está formada por un conjunto de  cuatro amplificadores de instrumentación, trabajando con entrada diferencial capaces de procesar cuatro canales de electromiografía con un ancho de banda de hasta 8 kHz. 

La cabecera de amplificación está diseñada para un sistema de adquisición de datos genéricos de señales musculares y cuando se está practicando las señales recibidas se verán reflejadas en la pantalla de la computadora.

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Monitoreo de la respuesta muscular para la manipulación de la prótesis de brazo y mano
  • Tarjeta de adquisición externa con conversión analógica-digital: Se trata de una tarjeta de hasta cuatro canales basada en un conversor analógico-digital integrado de 12 bits de resolución que nos permite integrar a la pc las señales de los dos canales que se utiliza en la primera etapa de la prueba con el entrenador mioeléctrico
  • Módulo de reconocimientos de patrones sobre las señales y generación de comandos: Existe un software de reconocimiento, cuya principal función es reconocer las señales distintivas de los dos canales de electromiografía procedentes del paciente y que se introducen en tiempo real en la pc, el rasgo que se pretende determinar en cada canal es el nivel de contracción del músculo del cual proviene la señal, clasificándolos en: 
  • contracción nula
  • contracción media
  • contracción máxima

Para hacer funcionar una prótesis mioeléctricas de miembro superior solo se necesitan cinco combinaciones y agregando una o dos combinaciones más se puede desarrollar la fuerza del agarre.

Por ejemplo: 

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Comando necesarios para la manipulación de una prótesis de brazo y mano

PROTOCOLO DE ENSAYOS CON AMPUTADOS.

             Este proceso se divide en 3 etapas: 

  • Primera etapa (una semana aproximadamente) 

Durante esta etapa se identifican las partes de los músculos conservados, los cuales serán elegidos para colocar los electrodos, se le dará al paciente la indicación para tratar de hacer el movimiento correspondiente a ese músculo, el cual pretenderá registrar el intento de contracción voluntaria y debe producir una señal mioeléctrica discernible  con una amplitud suficiente.

  • Segunda etapa (una semana aproximadamente)

Con los puntos identificados durante la etapa anterior, el paciente será sometido a  terapias enfocadas en modular la intensidad de esfuerzo necesaria; en la pantalla de la computadora se verán reflejados los distintos patrones de respuesta a las contracciones voluntarias que realice y la finalidad durante esta etapa es familiarizarse con los músculos que sí generan las señales válidas, así como medir los grados de contracción (contracción nula, media o fuerte).

  • Tercera etapa (duración variable)

Una vez identificados los músculos que emiten señales o contracciones y que el paciente es capaz de controlarlos, es momento de que la señal mioeléctrica se utilice como entrada. Durante esta etapa cabe la posibilidad de plantear cambios o una reasignación de los canales o sus combinaciones, para mejorar el resultado del movimiento.

 Es muy importante mencionar que el avance de cada paciente es diferente y esto depende de diferentes factores tanto físicos hasta psicológicos (paciencia, interés, destreza, etc.). 

Como ya  mencionamos, el costo de una prótesis para manos mioeléctrica es más elevado al de una prótesis convencional, pero el proceso de entrenamiento suele ser de bajo costo y está al alcance para poder aplicarlo dentro de una clínica de rehabilitación o en el mismo domicilio del paciente. 

Los objetivos de este entrenamiento son dos: Definir si el paciente es candidato para el uso de una prótesis mioeléctrica de miembro superior y de ser así, el de construir el aprendizaje para el manejo de la prótesis real. 

En la clínica de prótesis en Puebla y Tlaxcala estamos a tu disposición para la elaboración de todo tipo de prótesis de pierna y prótesis de brazo con los componentes adecuados para el buen desarrollo y la fácil adaptación del paciente, estos dispositivos son de mediana y alta tecnología, ajustables a tus necesidades e inversión; aprovecha nuestra campaña de consultas gratuitas y agenda tu cita.

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Referencias
  1. Alonso, R. H. (2001). Entrenador mioeléctrico de prótesis para amputados de brazo y mano. En MAPFRE MEDICINA (págs. 11-23). Valladolid.
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