La evolución de las prótesis de mano

El avance en el diseño las de prótesis ha estado ligado directamente con el avance en el manejo de los materiales empleados por el hombre, así como el desarrollo tecnológico y el entendimiento de la biomecánica del cuerpo humano. Una prótesis para extremidades es un elemento desarrollado con el fin de mejorar o reemplazar una función, una parte o un miembro completo del cuerpo humano afectado, por lo tanto, una prótesis para un amputado también colabora con el desarrollo psicológico del mismo, creando una percepción de totalidad al recobrar movilidad y aspecto. (Rios Murillo , Flores Luna, & Juárez Mendoza, 2004)

Entre los aspectos para la elección de la prótesis apropiada, desempeña un papel fundamental el nivel de amputación o el tipo de displasia que se requiera tratar. Dependiendo de los requerimientos de cada paciente, se decide el tipo de dispositivo que mejor se adapte a las características de este.

TIPOS DE PRÓTESIS PARA MANO

PRÓTESIS MECÁNICA DE MANO

Las prótesis de mano mecánicas son dispositivos que se usan con la función de cierre o apertura de la mano a voluntad, su control es por medio de un arnés que se encuentra sujeto alrededor de los hombros, parte del pecho y del brazo. Su sistema de agarre es para objetos relativamente grandes y redondos debido a la poca precisión del mecanismo, este tipo de destreza es parte de la pinza gruesa para manipular objetos.

PRÓTESIS ELÉCTRICA DE MANO

Su sistema de función es a partir de motores eléctricos en los dispositivos terminales, muñeca y codo, con una batería recargable. Es posible controlarlas de varias formas: servo control, un botón pulsador o un interruptor con arnés. El precio de adquisición es elevado debido a su mecanismo de función. Existen algunas características a considerar: el mantenimiento es complejo, la baja resistencia a medios húmedos y el peso que puede levantar es mínimo.

PRÓTESIS NEUMÁTICAS DE MANO

Su función depende de ácido carbónico comprimido, que proporciona una gran cantidad de energía. Aunque, presenta como inconveniente las complicaciones de sus aparatos y accesorios, y el riesgo en el uso del ácido carbónico. Su desarrollo fue interrumpido debido a las dificultades técnicas presentadas.

PRÓTESIS HÍBRIDA DE MANO

Es la combinación con la acción del cuerpo y el accionamiento por electricidad. Este concepto es ampliamente utilizado en las prótesis transhumerales (amputación por encima del codo), donde por lo general el codo es accionado por el cuerpo y el dispositivo terminal (gancho o mano) es de accionamiento mioeléctrico  (Loaiza & Arzola, 2011)

DESARROLLOS DE TECNOLOGÍA EN PRÓTESIS DE MANO

La prótesis biónica I-limb es una de las más utilizadas actualmente e implementada en varios países, es una prótesis que cumple con la mayoría de los movimientos básicos de la mano de un ser humano,

La inserción de una persona amputada en extremidad superior con una prótesis biónica al ámbito laboral  puede ser más fácil.

La mano biónica I-limb, cuyos dedos son controlados independientemente permite realizar una gran cantidad de movimientos dado que el pulgar puede rotar hasta 90º realizar pinzas y agarres de precisión y de potencia de diferentes formas.

Con la prótesis biónica de Michelangelo se pueden realizar una gran variedad de movimientos precisos, gracias al control y mecanismos de fuerzas y velocidades de agarre, los dedos son controlados independientemente y el pulgar y la muñeca disponen de movilidad, para actividades que requieren mayor destreza con la mano.

Internamente está formada por acero y duraluminio de alta resistencia, su cubierta es de elastómero de silicona; principalmente esta prótesis se caracteriza por sus seis grados de libertad y la resistencia al agua.

La prótesis bebionic con gran parentesco en sus componentes mecánicos a la I-limb, construida por Steeper RS tiene la finalidad de imitar la funcionalidad de la I-limb pero a un costo más reducido aproximadamente $10 000 dólares

La última versión bebionic 3, tiene movimientos articulados en las falanges en todos los dedos; el pulgar en oposición se coloca manualmente, esto permite obtener catorce posiciones diferentes con los que se consigue agarres precisos.

La prótesis biónica de CyberHand cuenta con tecnología moderna y costosa, su sistema funciona con electrodos que van conectados a las terminaciones nerviosas de la mano de la persona amputada mediante una cirugía, esta conexión permite recoger la información del cerebro mediante sensores, es por ello que al paciente con amputación puede sentir la presión y la temperatura a la que está sometida la prótesis para mano.

MATERIALES INTELIGENTES EN PRÓTESIS

Los materiales inteligentes son aquellos que tienen la capacidad de cambiar sus propiedades físicas como rigidez, viscosidad, forma y color; en respuesta de un estímulo fijo.

Para controlar la respuesta se diseñan mecanismos de control y selección teniendo un tiempo de respuesta muy corto, permitiéndole al sistema que regrese a su estado inicial tan pronto termine el estímulo, en la siguiente tabla se mencionan algunos materiales inteligentes que son empleados en el desarrollo de prótesis de mano.

Los  características principales de los alambres musculares son:

  • Delgados y de alta resistencia mecánica.
  • Fabricados en muchos casos en aleaciones de níquel y titanio, son de las aleaciones con memoria más utilizadas en la fabricación de prótesis de mano.

En un futuro próximo gracias a la investigación y búsqueda de nuevos materiales que cumplan las expectativas y necesidades como la resistencia, compatibilidad, durabilidad, peso serán más accesibles y con las características mencionadas anteriormente; esto conjuntamente con el empleo de nuevos sistemas de control permitirá la construcción de prótesis de mano emulando a su equivalente natural. (Brito, Quinde, Cusco, & Calle, 2013)

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Bibliografía

Brito, J., Quinde, M., Cusco, D., & Calle, J. (2013). Estudio del estado del arte de las prótesis de mano. Ingenius, revista de ciencia y tecnología, 58-63.

Loaiza , J., & Arzola, N. (2011). Evolución y tendencias en el desarrollo de prótesis de mano . UNAL, 191-200.

Rios Murillo , P., Flores Luna, I., & Juárez Mendoza, A. (2004). Robótica y prótesis inteligentes. UNAM, 2-15.