Monografía corregida

Embed Size (px)

Citation preview

CURSO: Comunicacin y redaccinMB 844DOCENTE: Magali Cleofe Villegas PazALUMNO: Giuseppe Alexander Mendoza VargasCDIGO: 20140029 FSECCIN: F

PRTESIS ORTOPDICASRmac, Junio del 2014UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERA MECNICA

NDICEINTRODUCCIN.5CAPTULO I: DEFINICIONES1.1. Amputacin..61.2. Prtesis....61.3. Prtesis ortopdica.7CAPTULO II: BREVE HISTORIA2.1. En la antigedad.82.2. Alta edad Media..82.3. Renacimiento..92.4. Principios del siglo XV...92.5. Mediados y finales del siglo XV92.6. Siglos XVII al XIX.102.7. Siglo XX hasta la actualidad...................................................................10CAPTULO III: PARTES DE UNA PRTESIS ORTOPDICA3.1. Encaje protsico...123.2. Elementos de suspensin...123.3. Articulaciones133.4. Elementos de control...133.5. Dispositivo o unidad terminal.14CAPTULO IV: TIPOS DE PRTESIS ORTOPDICAS4.1. Segn su nivel de amputacin...154.2. Segn la energa que usan.174.3. Segn su funcin..18CONCLUSIONES..19ANEXOS.20BIBLIOGRAFA.31

INTRODUCCIN

El cuerpo humano es una maravilla de la naturaleza, tanto as que ninguna mquina creada por el hombre la puede igualar. Por ejemplo, nuestros riones filtran 180 litros de sangre diarios por el resto de nuestras vidas mientras que una mquina de hemodilisis (que de paso mide 1,50 metros de alto y 1 de ancho) solo puede realizarlo por 4 horas y entre semana. Es por ello que cuando perdemos una parte de nuestros cuerpos, ya sea por accidente o enfermedad, sentimos que el mundo se derrumba alrededor nuestro, pues nuestra expectativa de una vida normal se ve mermada.Este problema se hace ms notorio cuando se ha perdido una o varias de nuestras extremidades. Siendo los brazos y las piernas los tejidos ms notorios y usados es comprensible que sobrevenga la depresin y las ganas de no seguir viviendo. Pero, en la actualidad la tecnologa nos ofrece una nueva oportunidad de volver a sentirnos completos y funcionales: las prtesis.Siendo la prtesis una extensin artificial de nuestro cuerpo, ha sufrido una notable evolucin desde la poca de los garfios y las patas de palo de los piratas: ahora nos permite volver a caminar, subir escaleras, coger objetos e incluso realizar algo tan simple como es el tomar agua de una botella. Con la ayuda de la computacin y control, la mecnica, la electrnica y otros campos de la ingeniera el desarrollo de prtesis ms inteligentes que no solo puede devolver la movilidad sino que tambin la sensibilidad de nuestra mano o pierna perdida.El objetivo de mi investigacin es dar a conocer que son las prtesis, como estn compuestas y cul es su funcionamiento, para una mayor comprensin de ellas. Espero que la informacin presentada les sea de utilidad, tanto a los que usan y las usarn como a los que quieren saber ms del tema.

CAPTULO IDEFINICIONES1.1. AmputacinLa amputacin es el corte y separacin de una extremidad del cuerpo mediante traumatismo o ciruga. Como una medida quirrgica, se la utiliza para controlar el dolor o un proceso causado por una enfermedad en la extremidad afectada, por ejemplo un tumor maligno o una gangrena. En ciertos casos, se realiza como una ciruga preventiva para este tipo de problemas. En la actualidad se practica cuando se halla en peligro la vida, as como las heridas durante una guerra que a menudo requieren la amputacin o accidentes de trnsito.1.2. PrtesisEs un dispositivo diseado para reemplazar una parte faltante del cuerpo o para hacer que una parte del cuerpo trabaje mejor. Los ojos, los brazos, las manos, las piernas o las articulaciones faltantes o enfermas comnmente son reemplazados por dispositivos protsicos.Como ejemplos tenemos:-Prtesis auditiva, o audfono-Prtesis cardaca-Prtesis dental-Prtesis faciales-Prtesis genitales-Prtesis mamaria-Prtesis maxilofaciales-Prtesis oculares-Prtesis ortopdicas o de las extremidades1.3. Prtesis ortopdica Es un dispositivo diseado para sustituir una extremidad perdida por amputacin o malformacin congnita, para que cumpla la misma funcin que la faltante. Antiguamente se usaba con fines estticos para devolver al usuario la naturalidad que se siente al tener el cuerpo completo. En la actualidad las prtesis son ms funcionales.

CAPTULO IIBREVE HISTORIA2.1. En la AntigedadLos egipcios fueron los primeros pioneros de la tecnologa protsica. Elaboraban sus extremidades protsicas rudimentarias con fibras, y se cree que las utilizaban por la sensacin de completitud antes que por la funcin en s. Sin embargo, recientemente, los cientficos descubrieron en una momia egipcia lo que se cree que fue el primer dedo del pie protsico, que parece haber sido funcional. (Fig. 1)En 1858, se desenterr en Capua, Italia, una pierna artificial que data de aproximadamente 300 a. C. Estaba elaborada con hierro y bronce, y tena un ncleo de madera; aparentemente, perteneca a un amputado por debajo de la rodilla. En 424 a. C., Herdoto escribi sobre un vidente persa condenado a muerte que escap luego de amputarse su propio pie y reemplazarlo con una plantilla protsica de madera para caminar 30 millas (48.28 km) hasta el prximo pueblo.2.2. Alta Edad MediaEn la Alta Edad Media hubo pocos avances en el campo de la protsica, adems del gancho de mano y la pata de palo. La mayora de las prtesis elaboradas en esa poca se utilizaba para esconder deformidades o heridas producidas en el campo de batalla. A un caballero se le colocaba una prtesis diseada solamente para sostener un escudo o para calzar la pata en el estribo, y se prestaba poca atencin a la funcionalidad. Fuera del campo de batalla, solamente los ricos tenan la suerte de contar con una pata de palo o un gancho de mano para las funciones diarias. (Fig. 2)Era frecuente que los comerciantes, incluidos los armeros, disearan y crearan extremidades artificiales. Personas de todos los oficios solan colaborar para elaborar los dispositivos. Por ejemplo, relojeros eran particularmente buenos para agregar funciones internas complicadas con resortes y engranajes.2.3. RenacimientoEl Renacimiento fue el surgimiento de nuevas perspectivas para el arte, la filosofa, la ciencia y la medicina. Retomando los descubrimientos mdicos relacionados con la protsica de los griegos y los romanos, se produjo un renacer en la historia de la protsica. Durante este perodo, las prtesis generalmente se elaboraban con hierro, acero, cobre y madera. (Fig. 3)2.4. Principios del siglo XVEn 1508, se elabor un par de manos de hierro tecnolgicamente avanzadas para el mercenario alemn Gotz von Berlichingen despus de que perdi su brazo derecho en la batalla de Landshut. Era posible manejar las manos fijndolas con la mano natural y moverlas soltando una serie de mecanismos de liberacin y resortes, mientras se suspendan con correas de cuero. (Fig., 4)2.5. Mediados y fines del siglo XVMuchos consideran al barbero y cirujano del Ejrcito Francs Ambroise Par el padre de la ciruga de amputacin y del diseo protsico moderno. Introdujo modernos procedimientos de amputacin (1529) en la comunidad mdica y elabor prtesis (1536) para amputados de las extremidades superior e inferior. Adems, invent un dispositivo por encima de la rodilla, que consista en una pata de palo que poda flexionarse en la rodilla y una prtesis de pie con una posicin fija, un arns ajustable, control de bloqueo de rodilla y otras caractersticas de ingeniera que se utilizan en los dispositivos actuales. Su trabajo demostraba, por primera vez que se haba comprendido verdaderamente cmo debera funcionar una prtesis. Un colega de Par, el cerrajero francs Lorrain, hizo una de las contribuciones ms importantes en este campo cuando utiliz cuero, papel y pegamento en lugar de hierro pesado para elaborar una prtesis. (Fig. 5 y 6)2.6. Siglos XVII al XIXEn 1696, Pieter Verduyn desarroll la primera prtesis por debajo de la rodilla sin mecanismo de bloqueo, lo que ms tarde sentara las bases de los actuales dispositivos de articulacin y cors. En 1800, el londinense James Potts dise una prtesis elaborada con una pierna de madera con encaje, una articulacin de rodilla de acero y un pie articulado controlado por tendones de cuerda de tripa de gato desde la rodilla hasta el tobillo. Se hizo famosa como la Pierna de Anglesey por el marqus de Anglesey, que perdi su pierna en la batalla de Waterloo y fue quien utiliz esta pierna. Ms tarde, en 1839, William Selpho trajo la pierna a los EE. UU., donde se la conoci como la Pierna Selpho. (Fig. 7)En 1846, Benjamin Palmer no encontr razn para que los amputados de pierna tuvieran espacios desagradables entre los diversos componentes y mejor la pierna Selpho al agregarle un resorte anterior, un aspecto suave y tendones escondidos para simular un movimiento natural.Douglas Bly invent y patent la pierna anatmica Doctor Bly en 1858, a la que se refera como el invento ms completo y exitoso desarrollado alguna vez en el rea de las extremidades artificiales.En 1863, Dubois Paremlee invent una prtesis avanzada con un encaje de succin, una rodilla policntrica y un pie multi articulado. Ms tarde, en 1868, Gustav Hermann sugiri el uso de aluminio en lugar de acero para que las extremidades artificiales fueran ms livianas y funcionales. Sin embargo, el dispositivo ms liviano tendra que esperar hasta 1912, cuando Marcel Desoutter, un famoso aviador ingls, perdi su pierna en un accidente de avin y elabor la primera prtesis de aluminio con la ayuda de su hermano Charles, que era Charles, que era ingeniero. (Fig. 8)2.7. Siglo XX hasta la actualidadA medida que se desarrollaba la Guerra Civil Estadounidense, la cantidad de amputados incrementaba en forma astronmica, lo que oblig a los estadounidenses a ingresar en el campo de la protsica. James Hanger, uno de los primeros amputados de la Guerra Civil, desarroll lo que ms tarde patent como la Extremidad Hanger, elaborada con duelas de barril cortadas. Personas como Hanger, Selpho, Palmer y A.A. Marks ayudaron a transformar y hacer progresar el campo de la protsica con los perfeccionamientos que impusieron en los mecanismos y materiales de los dispositivos de la poca. A diferencia de la Guerra Civil, la Primera Guerra Mundial no foment mucho el avance en este campo. (Fig., 9)A pesar de la falta de avances tecnolgicos, el Cirujano General del Ejrcito en ese momento comprendi la importancia del debate sobre tecnologa y desarrollo de prtesis; con el tiempo, esto dio lugar a la creacin de la Asociacin Estadounidense de Ortoprtesis (AOPA, por sus siglas en ingls). Despus de la Segunda Guerra Mundial, los veteranos estaban insatisfechos por falta de tecnologa en sus dispositivos y exigan mejoras. El gobierno de los EE. UU. cerr un trato con compaas militares para que mejoraran la funcin protsica en lugar de la de las armas. Este acuerdo allan el camino para el desarrollo y la produccin de las prtesis modernas. Los dispositivos actuales son mucho ms livianos, se elaboran con plstico aluminio y materiales compuestos para proporcionar a los amputados dispositivos ms funcionales.

CAPTULO IIIPARTES DE UNA PRTESIS ORTOPDICA3.1. Encaje protsicoEl encaje protsico constituye la unin entre en mun y la prtesis y desempea una funcin importante: es el responsable de que la sujecin y el ajuste sean los ptimos. Generalmente el encaje se elabora individualmente para cada usuario, ya que el mun es una parte muy delicada a comparacin de un miembro en condiciones normales.El encaje protsico est formado por 2 partes:3.1.1. El liner El liner es una funda protectora hecha de un material elstico que se coloca sobre el mun a modo de una segunda piel que reduce el rozamiento y protege los tejidos blandos (piel y msculos) de la superficie dura del encaje. (Fig. 10)3.1.2. La pared exterior portante Es el encaje propiamente dicho, est hecha de una sustancia slida, desde aluminio, pasando por resinas sintticas hasta las ms modernas de fibras de carbono. En ella se coloca el mun en un contacto ntimo, por lo que debe ser hecho a la medida y estar adaptado al trabajo que se desea realizar con l. (Fig. 11)3.2. Elementos de suspensinMantienen la prtesis sujeta al cuerpo mediante correas, cinturones o arns. Las correas son fabricadas de materiales como el clsico cuero o algodn, o estar hechas de fibras de dracn; las cuales se colocan alrededor de la cintura o en la espalda segn sea el caso. El problema principal que acarrean las suspensiones es su tiempo de uso, no por el desgaste sino por el crecimiento del cuerpo del usuario lo que hace que el mun crezca en longitud y grosor. (Fig. 12)3.3. ArticulacionesSon las partes mviles de la prtesis. (Fig. 13) Segn la cantidad de articulaciones que presente la prtesis se puede hablar de grados de libertad, siendo este tema de vital importancia para el uso que se le quiere dar. Por ejemplo, un brazo humano normal tiene 28 grados de libertad, los cuales van desde flexionar los dedos hasta girar el hombro. Un brazo protsico promedio solo goza de 3 a 4 grados, siendo el principal problema las articulaciones de la mano en cuyo lugar se suele colocar una pinza o garfio para poder sujetar objetos. 3.4. Elementos de controlPermiten la manipulacin de la prtesis en diversos niveles dependiendo de qu tipo se use. Existen de 2 tipos:3.4.1. Control por sistemas de cables Sus funciones se basan en el uso de la fuerza del cuerpo, ya sea del mismo mun o de otras partes cercanas a l. Su principal desventaja est en que el usuario usa ms energa para la manipulacin de la prtesis que para el uso del mismo miembro si no estuviera amputado. (Fig. 14)3.4.2. Control por sistemas mioelctricosLos ms modernos, usan los impulsos nerviosos o musculares provenientes del mun y de zonas cercanas a l para manipula de manera ms natural la prtesis y sin el inconveniente de gastar mucha energa fsica, adems que para el movimiento usa motores elctricos. La desventaja radica en el costo y en lo complicado de su uso y mantenimiento. (Fig. 15)3.5. Dispositivo o unidad terminal:Son las manos y pies protsicos. Su desarrollo se ha impulsado en los ltimos aos, debido a que las guerras han dejado soldados heridos que queran volver a tener una vida normal. Los dispositivos terminales pueden ser desde simples pinzas similares a alicates hasta piezas mecnicas con circuitos y microcomputadoras integradas que permiten un control ms natural. (Fig. 16)

CAPTULO IVTIPOS DE PRTESIS ORTOPDICAS4.1. Segn su nivel de amputacin4.1.1. En miembros superioresa. Prtesis para desarticulacin de hombro: se utiliza cuando se ha amputado el hombro entero (a veces tambin parte del omplato y otros huesos adyacentes). Para colocarlo se dispone de un arns que se coloca alrededor del torso similar a un chaleco. Suele haber complicaciones a la hora de manejar la prtesis debido a la dificultad de emular el movimiento de hombro y codo al mismo tiempo. (Fig. 17)b. Prtesis transhumeral: llamada tambin prtesis AE, se usa cuando falta un miembro por encima del codo. Hay de tres tipos: de tercio proximal o interdeltoideas (cerca al hombro), de tercio medio (sobre el trceps) y de tercio distal o supracondlea (cerca al codo). Se sujetan de manera similar a las de desarticulacin del codo, solo que la presencia del hombro lo vuelve ms fcil. Las complicaciones que se dan al manejar la prtesis se debe al querer emular el movimiento del codo y de la mueca. (Fig. 18)c. Prtesis para desarticulacin de codo: esta prtesis se usa cuando se ha amputado un miembro en la misma articulacin, dejando el extremo inferior del hmero libre. Se sujetan igual que las transradiales: desde el pecho hasta el hombro. Suele haber ms dificultades al emular el movimiento del codo por faltar un espacio donde colocar la articulacin. (Fig. 19)d. Prtesis transradial: llamada tambin prtesis BE, se usa cuando falta un miembro por debajo del codo. Hay de 3 tipos: de tercio proximal (cerca al codo), de tercio medio y de tercio distal (cerca de la mueca). Se sujetan desde el hombro hasta el codo, aunque el uso de arns o correas es poco usado (la misma presin del encaje protsico basta). Las complicaciones que se presentan se deben al querer girar la mueca en varios sentidos (las prtesis actuales solo giran en un sentido, haciendo que la mano gire 360 grados hasta volver a su posicin original).(Fig. 20)e. Prtesis para desarticulacin de mueca: llamada tambin prtesis BE, se usa cuando falta un miembro por debajo del codo. Hay de 3 tipos: de tercio proximal (cerca al codo), de tercio medio y de tercio distal (cerca de la mueca). Se sujetan desde el hombro hasta el codo, aunque el uso de arns o correas es poco usado (la misma presin del encaje protsico basta). Las complicaciones que se presentan se deben al querer girar la mueca en varios sentidos (las prtesis actuales solo giran en un sentido, haciendo que la mano gire 360 grados hasta volver a su posicin original). (Fig. 21)4.1.2. En miembros inferioresa. Prtesis para desarticulacin de cadera: se indica cuando se ha amputado la pierna desde la cabeza del fmur, aunque tambin se incluye parte de los huesos del pubis (acetbulo, pubis y/o isquion). Se coloca usando arneses y correas que se fijan a la cintura y a la otra pierna. Suele haber complicaciones al momento de querer emular los movimientos de cadera y rodilla, por lo que en su lugar algunas personas prefieren usar silla de ruedas. (Fig. 22)b. Prtesis transfemoral: tambin llamada prtesis AK, reemplaza a una pierna que falta por encima de la rodilla. Se coloca sujetando el encaje al mun de la pierna, ya que el mismo peso del usuario lo mantiene sujeto al andar. Suele tener problemas al querer emular el movimiento de la rodilla y el pie, aunque las prtesis ms modernas han avanzado en la creacin de rodillas artificiales. (Fig. 23)c. Prtesis para desarticulacin de rodilla: se indica cuando se ha amputado la pierna muy cerca de la rodilla (hasta la cabeza de la tibia). Se coloca por sujecin del encaje y suele tener problemas en el movimiento del pequeo mun y el pie. Los diseos de estas prtesis son ms simples que en el caso de las AK, inclusive existen modelos sin piezas mecnicas. (Fig. 24)d. Prtesis transtibial: tambin llamada prtesis BK, se indican cuando se ha amputado la pierna por debajo de la rodilla, dejando un mun apreciable. Se coloca por sujecin del encaje y se mantiene ajustado por el peso del usuario. Casi no hay problemas al andar, ya que la simulacin del movimiento del pie por parte de la prtesis est bien simulado. (Fig. 25)4.2. Segn la energa que usan4.2.1. Prtesis mecnicasTambin llamadas de cables o de tiro, son prtesis con dispositivos de apertura y cierre mediante cables y cintas de sujecin unidos al mun y a otras partes del cuerpo, que por la traccin ejercida al tensor se abren o cierran a voluntad.Estos tipos de prtesis son funcionales hasta cierto punto, pero tienen importantes limitaciones de movimiento, en especial cuando se tratan de prtesis como las AK o AE. Por ejemplo, las prtesis AK hacen que el usuario gaste hasta un 140% de energa al caminar, comparado con tener las dos piernas en buen estado. La cantidad de energa extra gastada aumenta conforme se ampute una mayor cantidad del miembro inferior. (Fig. 26)4.2.2. Prtesis elctricas o mioelctricasCombinan el avance en prtesis mecnicas con el conocimiento en binica, ciberntica, electrnica y control. Usan una fuente de energa externa, como pequeos motores elctricos y sensores para la apertura o cierre del miembro.Estos sensores miden los potenciales elctricos (en micro voltios) de los msculos del mun y de zonas cercanas al miembro, se amplifican y son enviados a una computadora que interpreta las seales. Por ejemplo, en la prtesis de antebrazo (BE) los sensores o electrodos se colocan sobre los msculos bceps y trceps, as cuando el usuario contraiga los msculos extensores la mano binica se cerrar, y si contrae los msculos flexores se cierra la mano. (Fig. 27)4.3. Segn su funcin4.3.1. Prtesis pasivaSu funcin bsica es la cosmtica o esttica, sirven para devolver el aspecto corporal natural al usuario, por lo que estn hechos de un material que simula la piel humana (por ejemplo silicona). Deben satisfacer las exigencias del paciente en lo que se refiere a aspecto, confort, peso y proporcin. Generalmente se usan para amputaciones de dedos o desarticulaciones de mano. (Fig. 28)4.3.2. Prtesis activa Poseen funcionalidad, aunque se limita al tipo y nivel de amputacin descritos anteriormente. Como se dijo, funcionan con cables o con motores elctricos. En su mayora, las prtesis activas por cables no son estticas a la vista (suelen usarse las activas y pasivas por turnos). En cambio, las mioelctricas tienen una forma ms natural y un costo ms elevado. (Fig. 29)

CONCLUSIONESSegn mi breve investigacin, puedo concluir que: Las prtesis han tenido un largo avance a travs de la historia. El caso de la mano de hierro de Gotz von Berlichingen me parece digno de mencin, puesto que con pocas herramientas para la poca (recordemos que la edad Media no fue una poca de precisa investigacin cientfico-tcnica) se logr construir una pieza mecnica de gran funcionalidad. Esto demuestra el potencial del ingenio humano. El avance en el proceso de amputacin de miembros ha sido determinante para el avance en las prtesis, ya que el mun condicionaba la forma que tendra el reemplazo. Por ejemplo, en la antigedad no exista la desarticulacin de tobillo (si uno se hera de gravedad en el pie, no quedaba otra opcin que amputar la pierna hasta el muslo) por lo que no se desarrollaron prtesis de pies sino hasta bien entrado el siglo XIX. El avance en las prtesis tambin depende del avance en ciencia e ingenieras. El caso ms claro es el de los brazos robot: siendo inicialmente aplicados en el campo de la produccin industrial, se ha llevado esta aplicacin a la protsica con resultados excelentes. Todo avance o se debe despreciar, pues sus usos podran sobrepasar nuestra visin original.

ANEXOS

Pierna verduyn (BUSCAR LAS IMGENES EN GOOGLE CON EL BUSCADOR POR IMGENES)

iooio

BIBLIOGRAFA

http://www.amputee-coalition.org/spanish/inmotion/nov_dec_07/history_prosthetics.pdf http://www.slideshare.net/taniasobrevilla/protesis-2686266 http://www.slideshare.net/marckamstel/protesis-tipos-y-caracteristicas http://centrodeartigos.com/articulos-para-saber-mas/article_58732.html http://www.ottobock.com/cps/rde/xchg/ob_com_es/hs.xsl/23289.html?openteaser=130