Las pr贸tesis a trav茅s del tiempo


En la actualidad, hay millones de personas en los Estados Unidos que han perdido alguna extremidad. Se prev茅 que ese n煤mero crecer谩 con el envejecimiento de la poblaci贸n y el aumento de las tasas de incidencia de enfermedades como la diabetes que pueden agravar la falta de vascularidad (mala circulaci贸n de la sangre en las piernas).

Las pr贸tesis mejoran la calidad de vida de las personas que han perdido alguna extremidad al proporcionar movimiento e independencia. En un principio, era inc贸modo usar pr贸tesis, pero esos dispositivos le han ayudado a la gente a volver a trabajar y a sentirse aceptada en su vida diaria. Exploraremos el cambio de estos dispositivos con el tiempo鈥攅n un proceso que va desde dise帽os y materiales preliminares macizos hasta innovaciones modernas鈥攁lgunas de las cuales est谩n en etapa de desarrollo a cargo de investigadores apoyados por los NIH.

Cu谩ndo se inventaron y para qu茅 se usaban las pr贸tesis?

Los historiadores no saben a ciencia cierta si las primeras pr贸tesis eran funcionales o eran solamente de apariencia. Seg煤n la Dra. Katherine Ott, Ph.D., conservadora de la Divisi贸n de Medicina y Ciencia del Museo Nacional de Historia Estadounidense de la Instituci贸n Smithsoniana, eso se debe en parte a que diferentes culturas tienen sus propias ideas sobre la integridad de una persona.

Las pr贸tesis m谩s antiguas que se conocen son dos dedos de los pies, artificiales y distintos, provenientes del antiguo Egipto. Uno de ellos, conocido como el 鈥渄edo del pie de Greville Chester鈥 se fabric贸 en cartonaje, que es una clase de papel mach茅 hecho de pegamento, lino y yeso. Se cree que tiene entre 2.600 y 3.400 a帽os, aunque no se sabe exactamente qu茅 tan antiguo es. Puesto que no se dobla, los investigadores creen que era una pr贸tesis cosm茅tica.

La otra pr贸tesis, conocida como el 鈥渄edo del pie de El Cairo鈥 est谩 hecha de madera y cuero y se estima que tiene entre 2.700 y 3.000 a帽os. Se cree que es la m谩s antigua extremidad artificial de uso pr谩ctico por causa de su flexibilidad y porque se le readapt贸 al usuario varias veces.

Aproximadamente 300 a帽os despu茅s鈥攅n el a帽o 300 antes de Cristo鈥攅n Italia, un noble de la antigua Roma us贸 una pr贸tesis llamada la 鈥減ierna de Capua鈥. La pierna era hecha de bronce y madera hueca y se sujetaba con correas de cuero.

Otras de las primeras pr贸tesis conocidas incluyen pies artificiales hechos en Suiza y Alemania entre los siglos V y VIII. Eran de madera, hierro o bronce y es posible que se hayan sujetado con correas a la extremidad restante de la persona amputada.

Un brazo prot茅sico de madera y aluminio inventado por William Robert Grossmith a mediados del siglo XIX.

La guerra鈥攜 las fuerzas militares de los Estados Unidos鈥攃omo fuente de inspiraci贸n para los adelantos en la fabricaci贸n de pr贸tesis

Los soldados que perd铆an las extremidades en la batalla a menudo usaban extremidades artificiales rudimentarias hechas de madera o de hierro. Por ejemplo, hace unos 2.200, el general romano Marco Sergio Silo perdi贸 la mano derecha durante la Segunda Guerra P煤nica. Se la reemplazaron con una de hierro dise帽ada para sostener el escudo. Los Caballeros de la Edad Media a veces usaban extremidades de madera para la batalla o para montar a caballo. En el siglo XVI, el cirujano franc茅s Ambroise Par茅 dise帽贸 algunas de las primeras pr贸tesis exclusivamente funcionales para los soldados que sal铆an del campo de batalla. Tambi茅n public贸 la primera referencia escrita sobre pr贸tesis.

Luego, ocurri贸 la Guerra Civil Estadounidense en 1860. El n煤mero sin precedentes de amputados por causa de la guerra llev贸 casi a cuadruplicar el n煤mero de patentes de pr贸tesis. Una de esas patentes era para una pierna de madera llamada la 鈥渆xtremidad de Hanger鈥. Fue la primera en la cual se us贸 caucho en el tobillo y acolchonado en el tal贸n, lo cual indicaba que los inventores entend铆an la necesidad de fabricar pr贸tesis que los amputados pudieran usar con menos dolor.

Nineteenth-century prosthetic leg

Una pierna artificial de la Guerra Civil Americana.

Hoy, el Departamento de Asuntos de los Veteranos de los Estados Unidos es uno de los principales proveedores de pr贸tesis y un l铆der en los tratamientos de rehabilitaci贸n de los veteranos que pierden las extremidades durante el servicio. Estos pacientes corren el riesgo de sufrir politraumatismo, lo que quiere decir que tienen lesiones en varias partes del cuerpo, generalmente por eventos relacionados con explosiones.

Cuando eso sucede, estos veteranos necesitan atenci贸n cl铆nica multifac茅tica y una red de apoyo. La Divisi贸n de Medicina de Rehabilitaci贸n en el Centro Cl铆nico de los NIH y el Centro Nacional para la Investigaci贸n de la Rehabilitaci贸n M茅dica en el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver ayuda a tratar a los usuarios de pr贸tesis y realiza investigaciones sobre la p茅rdida de las extremidades.

Mejoras del dise帽o

Aunque hasta el siglo XX las pr贸tesis se fabricaban con diferentes combinaciones de madera, metal, pegamento y cuero, poco a poco eran m谩s funcionales. Desde finales del siglo XV hasta el siglo XIX, Francia y Suiza fabricaron extremidades artificiales que se pod铆an rotar y doblar con uso de cables, engranajes, palancas y resortes. Sin embargo, estos dispositivos necesitaban ajustes manuales. Por ejemplo, una mano artificial pod铆a cerrarse usando un tenedor como palanca, pero la persona necesitaba la otra mano para operar la palanca.

Durante los a帽os noventa, los fabricantes empezaron a construir m谩s pr贸tesis funcionales al cambiar la madera y el cuero por pl谩sticos y otros materiales artificiales. Sin embargo, algunas de las mejores pr贸tesis estaban fuera del alcance de la mayor铆a de la gente, incluso de los veteranos. Muchos de estos dispositivos se dise帽aban solamente para tareas espec铆ficas, como tocar piano. No estar铆an m谩s al alcance de los veteranos sino hasta la Primera Guerra Mundial, cuando aument贸 en Gran Breta帽a la fabricaci贸n de pr贸tesis para soldados con p茅rdida de las extremidades. Seg煤n el Dr. Jeffrey S. Reznick, Ph.D., Jefe de la Divisi贸n de Historia de la Medicina de la Biblioteca Nacional de Medicina, en tiempo de guerra a veces las pr贸tesis se fabricaban (y reparaban) en los hospitales militares. A los soldados que se recuperaban en esos establecimientos se les adaptaban extremidades artificiales como parte de su cuidado.

Hoy en d铆a, las pr贸tesis tienen una apariencia y un funcionamiento muy diferentes de los que ten铆an las fabricadas antes de finales del siglo XX. En la actualidad, estos dispositivos se fabrican con materiales m谩s livianos y duraderos como pl谩stico, aluminio, titanio y silicona. Tambi茅n se ajustan con m谩s precisi贸n a la extremidad restante del usuario. El Centro M茅dico Nacional de las Fuerzas Militares Walter Reed hace tatuajes en las pr贸tesis de los miembros del servicio para darles una apariencia y una textura m谩s natural.

Pero, 驴qu茅 suceder铆a si una pr贸tesis se moviera sin el control consciente del usuario? Se aspira a hacer eso con la tecnolog铆a de la pr贸xima generaci贸n de extremidades artificiales.

Modern bionic arm typing on a computer

Ejemplo de un brazo prot茅sico bi贸nico moderno.

Innovaciones de las pr贸tesis apoyadas por los NIH

Los cient铆ficos trabajan en el desarrollo de la rob贸tica, la imprenta 3D, la inteligencia artificial, la realidad virtual y la tecnolog铆a de detecci贸n del movimiento para la fabricaci贸n de pr贸tesis. En la 煤ltima d茅cada, los NIH han financiado varios proyectos que captan la actividad el茅ctrica del cerebro para mover las extremidades prot茅sicas con el uso de electrodos implantados en los m煤sculos restantes de una persona. Esos electrodos env铆an se帽ales al cerebro y permiten que las extremidades prot茅sicas se muevan con m谩s libertad.

Un ejemplo de la investigaci贸n financiada por el Instituto Nacional de Im谩genes Biom茅dicas y Bioingenier铆a es una pr贸tesis rob贸tica de la parte inferior de la pierna que crea un movimiento m谩s natural al caminar. Los investigadores en la Universidad de Vanderbilt crearon el dispositivo con articulaciones activadas de la rodilla y del tobillo y con software que permite prever c贸mo desea moverse el usuario.

Adem谩s de estos adelantos tecnol贸gicos, tambi茅n es importante seguir la trayectoria del n煤mero de personas usuarias de pr贸tesis y de qu茅 tratamientos surten el mejor efecto para ellas. Por esa raz贸n, los NIH, junto con el Departamento de Defensa de los Estados Unidos y la Cl铆nica Mayo, ayudaron a crear el Registro de P茅rdida y Conservaci贸n de Extremidades en 2020. En este registro se usan historias cl铆nicas en formato electr贸nico para determinar cu谩nta gente en los Estados Unidos ha perdido alguna extremidad y entender los costos y los resultados del tratamiento para esos pacientes.



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