Rodillas computarizadas

Las piernas prostéticas permiten que el paciente, después de un entrenamiento inicial, vuelva a caminar casi con normalidad.

Además, en el caso de los pacientes amputados por encima de la rodilla, pueden incorporarse mecanismos electrónicos inteligentes a la articulación mecánica de la rodilla para simular las funciones biológicas y garantizar un mejor control al estar parado y caminar.

Las prótesis compensan deficiencias luego de una amputación o carencias congénitas, haciendo que el paciente se vea lo más normal posible y, al mismo tiempo, devolviéndole la posibilidad de caminar, pararse y tomar objetos.

El objetivo es permitir que la persona pueda reanudar una vida normal e independiente. El nivel de amputación y las necesidades y capacidades del paciente son fundamentales a la hora de seleccionar una prótesis para cada individuo. Es de gran importancia también que un terapeuta especializado enseñe al paciente cómo cuidar y usar su prótesis.


Las rodillas con microprocesadores, o computerizadas, son relativamente novedosas en tecnología protésica. Un sensor integrado detecta el movimiento y el ritmo, y ajusta el cilindro de mando según el caso. La información en tiempo real recopilada por el microprocesador determina qué ajuste utilizar. La rodilla con control de microprocesador reduce el esfuerzo que los amputados han de realizar para controlar el ritmo, lo que da lugar a un modo de andar más natural.

La pierna computarizada (pierna-C o C-Leg) tiene una rodilla hidráulica cuya fase de oscilación y de apoyo está controlada por un microprocesador que realiza lecturas 50 veces por segundo. En el eje de la rodilla existe un acumulador de litio que permite una reserva de energía de hasta 24 horas, con lo cuál debe el paciente cargarla diariamente. Además, la C-Leg puede ser programada para dos modos de ajuste que se cambian fácilmente con sólo golpear un poco el dedo del pie. Un modo se ajusta para el uso diario; el segundo puede usarse como una rodilla con bloqueo en el caso de que el paciente necesite permanecer mucho tiempo de pie o como una rodilla de libre oscilación que no ofrece demasiada resistencia como para, por ejemplo, andar en bicicleta bicicleta. También existe una versión más corta para amputados con desarticulación de rodilla. 

La prótesis adaptable es una generación de control con microprocesador. Esta rodilla de eje sencillo presenta un cilindro híbrido neumático e hidráulico controlado por microprocesadores con sensores de oscilación, fuerza y tiempo que detectan los cambios en la marcha 62.5 veces por segundo. Puede ser programada para la recuperación del tropezón, subir y bajar escaleras, rampas y varias velocidades de marcha. La prótesis adaptable no necesita un segundo modo para montar en bicicleta.

Cibernética: el comienzo de todo

La Cibernética es el estudio del control y comunicación en los sistemas complejos. Es decir, organismos vivos y máquinas. Comunmente se asocia a la cibernética con la robótica y con los robots debido al imaginario mundo que ha creado la ciencia ficción. Pero desde el punto de vista esctrictamente científico la cibernética trata acerca de sistemas de control basado en la retroalimentación.

La Biónica es una rama de la cibernética, que se encarga de estudiar los principios de la organización de los seres vivos para su aplicación a las necesidades técnicas.

Se podría decir, la biónica es aquella rama de la cibernética que trata de simular el comportamiento de los seres vivos haciéndolos mejores en casi todas las ramas por medio de instrumentos mecánicos.

La reconstrucción de órganos o extremidades humanas, así como también la de sentidos, son una de las tantas aplicaciones de la biónica.  Dando la posibilidad a personas que nunca habían escuchado, que hoy lo pueden hacer mediante el implante de prótesis auditivas. La biónica trata el comprotamiento de los seres vivos y de los sistemas biológicos con el fin de obtener resultados beneficiosos por medio de la inclusión de instrumentos mecánicos. Esta ciencia estudia el diseño de aparatos o máquinas que funcionan de acuerdo a principios observados en los seres vivos.

Basándose en la idea de que los seres vivos son máquinas muy complejas, dotadas de una gran variedad de instrumentos de recepción de estímulos perceptivos y de medición, así como elevada capacidad de integración que permite desde formas simples de reacción a la elaboración de complejas secuencias de respuesta. Ha surgido, desde hace tiempo, la idea de crear máquinas que se comporten como cerebros humanos, capacitadas para observar un comportamiento inteligente y aprender de él. Todo lo cual, entra en los campos de investigación de la robótica y la inteligencia artificial (IA). La inteligencia artificial simula funciones y actividades cognitivas propias de la inteligencia humana por medio de la computadora.

Un agente dotado de inteligencia artificial es capaz de recibir un estímulo, procesar esta percepción y finalizar con la acción consecuente. Se puede decir que la inteligencia artificial dota de racionalidad, como una capacidad humana, permitiendo pensar, evaluar y actuar al dispositivo programado.
 
 

Hoy en día el implante biónico más conocido es el implante coclear, conocido también como "oído biónico". Mientras que las prótesis biónicas de extremidades están cada vez más en desarrollo. En tercer lugar y de a poco se están viendo casos de implantes oculares u ojo biónico. 

Dejamos como conclusión que este campo, consta de la sustitución de órganos o miembros por versiones mecánicas. Los implantes biónicos se diferencian de las meras prótesis porque imitan la función original fielmente e incluso la superan.

Partamos desde la base... Qué es una prótesis?

Para comenzar a entender a que nos referimos con prótesis biónicas, tenemos que tener en claro el significado de prótesis. Se puede decir que la prótesis es un sustituto artificial de una parte de nuestro cuerpo, para recobrar o mejorar una función perdida.

Como dijimos, cuando una parte de nuestro cuerpo se deteriora, afectando su normal funcionamiento, puede requerir su sustitución por un componente artificial que imita la forma y función de esta parte deteriorada de nuestro organismo. A estos sustitutos llamamos prótesis.

No todas las partes de nuestro organismo pueden ser sustitídas por prótesis ya que aún no somos capaces de crear reemplazos de toda nuestra anatomía. Pero la tecnología va avanzando, en forma lenta, consiguiendo resultados satisfactorios.

En el lenguaje científico las prótesis también se denominada artroplastías ( "artro" - articulación / "plastía" - construcción). Por lo que se realiza primero una reconstrucción de una articulación, que en la mayoría de los casos, se realiza utilizando una prótesis. Ciertas articulaciones se pueden reconstruir usando partes de nuestro propio cuerpo, como es el caso de las articulaciones del 1º dedo de la mano, donde con un tendón sustituimos la superficie deteriorada de la articulación.

Clasificaremos las artroplastías para entender más de lo que hablamos:

• Artroplastías totales: prótesis totales, se sustituye los dos componentes que forman la articulación.
• Hemiartroplastía o artroplastía parciales: prótesis parciales, donde se sustituye sólo uno de los extremos de la articulación.
• Artroplastía parcelares: prótesis parcelares donde sustituimos sólo una pequeña porción de la articulación, dejando íntegras las zonas no afectadas por el deterioro.

Con el tiempo las prótesis fueron evolucionando. La medicina recibió un gran aporte de la tecnología. Y ciencias como la biónica y la cibernética comienzan a dar su auge. Estas ciencias tendrán importancia en nuestras próximas entradas.