Prótesis Mecatrónicas.

 Escrito por: Cristian Alejandro Pérez Ortiz

En este artículo exploraremos esta hermosa rama de la mecatrónica que sin duda está revolucionando la industria de la medicina e ingeniería. Veremos qué son las prótesis mecatrónicas, cómo funcionan y los beneficios que tienen en la vida de millones de personas alrededor del mundo.

¿Qué es la Mecatrónica?

La Mecatrónica es una ingeniería que une conocimientos de mecánica, electrónica, informática y sistemas de control. La mecánica se encarga de la parte física, como el diseño de componentes y sistemas, mientras que la electrónica aporta la inteligencia y el control, utilizando circuitos y software para hacer que todo funcione de manera eficiente.

La principal ventaja de esta combinación es que permite el diseño y la creación de sistemas mucho más complejos y eficientes que aquellos basados ​​solo en la mecánica o la electrónica ( Licenciaturas Anáhuac Mayab, 2024)

Imagen generada por Meta IA

¿Qué es una prótesis?

Según Pérez y Gardey (2024) una prótesis, en definitiva, es un elemento artificial que se integra en el cuerpo con la finalidad de reemplazar un órgano o una extremidad que, por algún motivo, falta. El objetivo es que la prótesis cumpla una función similar a la que desarrollaba, o debería desarrollar, aquello que está ausente.

México Desconocido https://www.mexicodesconocido.com.mx/el-ostentoso-funeral-de-la-pierna-de-antonio-lopez-de-santa-anna.html

Teniendo este par de definiciones en mente ahora si, podemos decir que, una prótesis mecatrónica es un dispositivo artificial que se integra en el cuerpo humano para reemplazar un órgano o una extremidad que falta, con el objetivo de imitar o mejorar la función original del miembro corporal perdido. Estas prótesis combinan principios de mecánica, electrónica y sistemas de control. La parte mecánica proporciona la estructura física y el diseño, mientras que la electrónica y la informática aportan inteligencia y control mediante sensores, actuadores y software. 

Esta combinación tan interesante permite a los profesionales realizar prótesis capaces de realizar movimientos mucho más precisos, pudiéndose adaptar de mejor manera a las necesidades del portador, lo que ayuda a mejorar su calidad de vida y rutina diaria. 

https://utcorregidora.edu.mx/2022/06/14/alumnos-utc-desarrollan-protesis-mecatronica-con-sensores-musculares/

La imagen mostrada, es de nuestra universidad (Universidad Tecnológica de Corregidora), es un ejemplo de la realización de una prótesis mecatrónica por un grupo de  estudiantes del TSU en Mecatrónica.

En lo personal me motiva mucho, ya que al culminar mi carrera, me gustaría especializarme en este tipo de proyectos.

¿Cuáles son los principales componentes de una prótesis mecatrónica?

 

Como pudimos apreciar en la definición de "Prótesis mecatrónicas", estas están compuestas de diversos componentes que hacen que su trabajo sea tan eficiente.

Algunos de estos componentes son:

• Sensores: Estos, detectan señales eléctricas que son generadas por los músculos del usuario e incluso por su cerebro.

• Microprocesadores: Este componente interpreta la señal captada por el sensor y determina los movimientos en tiempo real. Esto ayuda al portador a poder realizar movimientos con mucha mayor precisión.

• Actuadores: Son los motores que ejecutan que logran que la prótesis pueda realizar movimientos tan importantes como flexionar una articulación o flexionar un objeto.

• Fuente de energía: Este componente es fundamental en una prótesis mecatrónica, ya que son vitales para su funcionamiento. Las baterías recargables permiten alimentar a los componentes anteriores: sensores, actuadores, microprocesadores, etc. Garantizando así un funcionamiento adecuado durante el día.

Un caso de éxito, la historia de Hugh Herr.

Hugh Herr tenía tenía 17 años cuando sufrió un accidente de montaña que cambió el curso de su vida.

Fue en 1982, cuando el hoy célebre ingeniero del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT, por sus siglas en inglés), en EE.UU., se perdió durante una escalada en New Hampshire y pasó varias noches a temperaturas inferiores a los 20 grados bajo cero.

Herr sobrevivió, pero debieron amputarle ambas piernas por debajo de las rodillas.

Frustrado por la falta de funcionalidad de las primeras prótesis que le ofrecieron, el científico decidió dedicar su vida a diseñar y crear piezas que sí le permitieran, a él y a cientos de personas, recuperar la libertad de movimiento. (BBC Mundo, 2016).

Actualmente, Hugh Herr es director del grupo de Biomecatrónica en el MIT y ha ayudado a revolucionar el campo con innovaciones en prótesis adaptativas.

Imagina el futuro de las prótesis mecatrónicas.

Son inimaginables los caminos que puedan tomarse con esta especialidad de la mecatrónica y la medicina, me parece increíble todo lo que nos espera en unos años.

Con las impresiones 3D, las prótesis están avanzando de una manera gigantesca, ya que permite que el usuario tenga mucha mayor personalización de acuerdo a sus características y necesidades.

También, es inevitable que imaginemos el uso de la Inteligencia Artificial con las prótesis mecatrónicas. El uso de IA podría ofrecer al usuario un mayor nivel de "personalización", con esto, me refiero a que podría reconocer las características de movimiento de cada persona y así adaptarse a patrones como la forma de caminar, sujetar algún objeto, etc.

Por otro lado las prótesis controladas por la mente me parecen un avance super importante e impresionante en el campo de la ciencia e ingeniería, ya que permiten a la persona controlar los movimientos de la prótesis utilizando únicamente sus pensamientos, acercándose cada vez más a imitar el funcionamiento de las extremidades originales.

Si te interesó el tema te sugiero este video que me motivó a escribir este artículo.

Conclusiones.

Sin duda, las prótesis mecatrónicas son impresionantes. Con este artículo nos dimos cuenta que la mecatrónica abarca muchas más cosas de lo convencional, y me parece que si deseas estudiar esta carrera, si te apasiona el avance tecnológico y te gusta ayudar la medicina o ayudar a los demás, sin duda las prótesis mecatrónicas son para ti. 

Espero que este artículo haya sido de tu agrado y haya cumplido tus expectativas, recuerda que en este blog "El Rincón del Inge", buscamos que conozcas a fondo esta gran carrera y puedas observar las áreas de oportunidad que esta te ofrece.

¡Muchas gracias!

Referencias:

BBC Mundo. (1 de Agosto de 2016). Hugh Herr, el hombre biónico que tiene el secreto de la innovación. Obtenido de BBC News Mundo.: https://www.bbc.com/mundo/noticias-36945489

Julián Pérez Porto y Ana Gardey. Actualizado el 16 de enero de 2024. Prótesis - Qué es, definición, características y clasificación. Disponible en https://definicion.de/protesis/

Licenciaturas Anáhuac Mayab.  (1 de Abril de 2024). ¿Qué es la Ingeniería Mecatrónica y cuál es su campo laboral? Obtenido de Anáhuac Mayab: https://merida.anahuac.mx/licenciaturas/blog/que-es-la-ingenieria-mecatronica