La historia de la tecnología implantable. Prótesis de extremidades

La evolución de las prótesis es una historia larga y legendaria: desde fuentes primitivas hasta diseños modernos complejos. Como en el desarrollo de cualquier otro campo, algunas ideas e invenciones funcionaron y se desarrollaron con éxito, mientras que otras permanecieron al margen de la historia y quedaron desactualizadas.

El largo y sinuoso camino hacia las prótesis computarizadas comenzó alrededor del año 1500 antes de Cristo. Para evaluar qué tan lejos ha llegado la humanidad en el campo de las prótesis, para empezar debemos mirar la experiencia de los antiguos egipcios.

Los egipcios fueron pioneros de la tecnología ortopédica. Sus prótesis "rudimentarias" estaban hechas de tela, y se cree que se usaban más por una sensación de "integridad" que por sus funciones protésicas. La primera prótesis funcional del dedo gordo, perteneciente a una dama de familia noble, se encontró en Egipto. Según los científicos, fue creado en el período 950-710. BC La prótesis constaba de dos partes de madera que se sujetaban con hilo de cuero a través de agujeros perforados en la madera. Una correa de cuero aseguraba un dedo al pie con hilos de cuero.



Es difícil sobreestimar la importancia de los dedos en la vida de una persona, pero es notable que el primer ejemplo real de prótesis se refiera a ellos, y no a aquellas partes del cuerpo o extremidades que pueden parecer más importantes, por ejemplo, brazos o piernas. Se supone que la creación de una prótesis egipcia de este tipo forzó la importancia de las sandalias egipcias tradicionales en el armario de una mujer noble, que no se podía usar sin un pulgar.

Esta atención al atractivo estético de las prótesis es bastante común entre los dispositivos antiguos e incluso puede ser más importante que su funcionalidad.

424 a. C. - 1 a.



Como resultado de las excavaciones en 1858 en la ciudad italiana de Capua, se encontró la primera pierna artificial, que se realizó alrededor del 300 a. C. Está hecho de bronce y hierro, con un núcleo de madera, que, aparentemente, se usaba debajo de la rodilla. Hay una copia exacta de esta prótesis, que se puede ver en el Museo de Ciencias de Londres.

El caso más famoso en la antigua historia romana de prótesis es descrito por el científico romano Plinio el Viejo, y está asociado con el general Mark Sergius, quien es considerado el primer portador documentado de extremidades artificiales. En la segunda Guerra Púnica, Sergio perdió su mano derecha y recibió una prótesis hecha de hierro para poder sostener su escudo y continuar la batalla.

La historia de la antigua Grecia también conservó información sobre prótesis exitosas. En 424 a. C. El antiguo historiador griego Heródoto escribió sobre un vidente persa que fue sentenciado a muerte, pero se amputó la pierna e hizo una prótesis de madera para cubrir casi 50 kilómetros hasta la siguiente ciudad y así escapar de la persecución.

Edad Media (476-1000)

Durante este período, la humanidad avanzó en prótesis y creó dispositivos más complejos que un gancho de mano o una pierna de madera. La mayoría de las prótesis en ese momento realizaban una función más estética y se hicieron para ocultar las deformidades o lesiones sufridas en la batalla. Los caballeros tenían prótesis para manos que hacían posible sostener el escudo y para las piernas, para poder fijarlo en un estribo, con poca atención a la funcionalidad. En ese momento, solo las personas muy ricas podían permitirse el uso de prótesis fuera de la batalla.

El diseño y la creación de extremidades artificiales en la Edad Media fue tratado principalmente por comerciantes y armeros. Pero además de ellos, personas de otras profesiones contribuyeron al desarrollo de prótesis. Por ejemplo, los relojeros fueron especialmente útiles para agregar funciones internas complejas con resortes y engranajes.

El Renacimiento (1400-1800)



El Renacimiento abrió nuevas perspectivas para el arte, la filosofía, la ciencia y la medicina. En este momento, hubo un renacimiento en la historia de las prótesis dentales: estaban hechas principalmente de hierro, acero, cobre y madera.

Principios de 1500

La historia de las prótesis siempre está entrelazada con la historia de las guerras y la vida de los soldados que luchan. Los ejemplos de la Edad Media muestran cuán lentamente se desarrolló esta área: las manos de hierro que se hicieron para los caballeros no estaban más avanzadas que las utilizadas por el general Sergio hace mil años.



En 1508, el mercenario alemán Goetz von Berlichingen tenía un par de manos de hierro tecnológicamente avanzadas, hechas después de que perdió su mano derecha en la Batalla de Landshut. Podrían controlarse utilizando resortes suspendidos en correas de cuero.



Alrededor de 1512, un cirujano italiano que viajaba por Asia llamó la atención sobre una persona con amputación bilateral de brazos, que podía quitarse el sombrero, abrir su billetera y colocar su firma con una prótesis. Otra historia de la época está asociada con una mano de plata, hecha para el almirante turco Hayreddin Barbarroja, que luchó con los españoles en Bougie.

De mediados a finales de 1500

El barbero del ejército francés Ambroise Pare, según muchos científicos, es el padre de la cirugía de amputación moderna y las estructuras ortopédicas. En 1529, introdujo procedimientos modernos de amputación en la comunidad médica, y en 1536 hizo prótesis con bisagras para las extremidades superiores e inferiores. También modificó la pierna artificial debajo de la rodilla, añadiéndole cinturones de seguridad ajustables, control de bloqueo de rodilla y otras características técnicas que se utilizan en dispositivos modernos.



Su trabajo demostró la primera comprensión verdadera de cómo debería funcionar una prótesis. Colega Pare - Lorrain, un cerrajero francés, hizo una de las contribuciones más importantes en esta área, utilizando cuero, papel y pegamento en lugar de hierro pesado en la fabricación de la prótesis.

La mayor parte del trabajo de Pare canceló muchas de las creencias médicas generalizadas de la época, algunas de las cuales hicieron más daño que bien. Por ejemplo, Pare descubrió que si aplica aceite al sitio de una herida de bala o cualquier otra herida, no conduce a la curación, como se pensaba anteriormente, pero de hecho tiene un efecto negativo. Lo mismo ocurre con la cauterización, otro método común que parecía ser ineficaz. En cambio, Paret usó ligadura arterial y se convirtió quizás en el primer médico en realizar esta operación.

Siglos XVII-XIX.

En 1696, Peter Verdine desarrolló la primera pierna protésica debajo de la rodilla sin fijación adicional, que luego se convertirá en la base de las prótesis modernas de articulaciones y dispositivos de corsé.

En 1800, el londinense James Potts desarrolló una prótesis hecha de una varilla de madera con una articulación de rodilla de acero y una pierna articulada, que estaba sujeta con hilos de tripa desde la rodilla hasta el tobillo. Posteriormente, dicha prótesis se llamará el "pie de Anglesey" en honor a Henry William Paget, la primera persona en recibir el título de Marqués de Anglesey, quien perdió su pierna en la Batalla de Waterloo y se aprovechó de la invención de Potts. En 1839, William Salfo trajo esta prótesis a los Estados Unidos, donde se hizo conocido como la "Pierna de Salfo".



En 1843, Sir James Syme descubrió un nuevo método de amputación de tobillo que no conduce a la amputación de cadera. Este enfoque fue bien recibido en la comunidad de amputados discapacitados, ya que esto significaba que era posible caminar no con una prótesis que reemplazara toda la pierna, sino solo con un pie artificial.

En 1846, Benjamin Palmer decidió mejorar la situación de los pacientes con amputación de las extremidades inferiores y finalizó la "pierna Selfie" agregando un resorte frontal, suavizando la apariencia y cubriendo los tendones para simular movimientos naturales.

Douglas Bly inventó y patentó el "pie anatómico del Dr. Bly" en 1858, al que llamó "el invento más completo y exitoso jamás creado entre miembros artificiales". Y ya en 1863, Dubois Parmli inventó una prótesis avanzada con una ventosa, rodilla policéntrica y muchas bisagras.

Más tarde, Gustav Herman propuso usar aluminio en lugar de acero para hacer que las prótesis sean más fáciles y funcionales. Un dispositivo tan liviano tuvo que esperar hasta 1912, cuando Marcel Desutter, un famoso piloto inglés que perdió la pierna en un accidente aéreo, no hizo la primera prótesis de aluminio con la ayuda de su hermano ingeniero Charles.

El progreso que la tecnología de prótesis ha logrado en su desarrollo durante más de 300 años ha sido insignificante. Sin embargo, los avances en cirugía y amputación a mediados del siglo XIX permitieron a los médicos formar un muñón para que fuera más susceptible a unirse a la prótesis. Las dentaduras postizas no mejoraron mucho, pero la vida se volvió más conveniente para quienes las usaban.

Transición al presente

A medida que la guerra civil de Estados Unidos continuó, el número de amputaciones creció catastróficamente, lo que obligó a los estadounidenses a desarrollarse intensamente en el campo de las prótesis. James Hunger, uno de los primeros amputados de la guerra civil, desarrolló lo que más tarde patentó como Hanger Limb, una prótesis hecha de bastones y metal que tenía articulaciones articuladas en la rodilla y el tobillo. Hanger Limb era en ese momento la tecnología más avanzada en la historia de las prótesis, y la compañía fundada por Hunger continúa siendo líder en este campo.



A diferencia de la Guerra Civil, la Primera Guerra Mundial no contribuyó a un progreso especial en esta área. A pesar de la falta de avances técnicos, los cirujanos y los militares reconocieron la importancia de discutir la tecnología y desarrollar prótesis. En última instancia, esto condujo a la formación de la Asociación Americana de Productos de Prótesis y Ortopedia (AOPA).



Después de la Segunda Guerra Mundial, los veteranos estaban descontentos con la falta de soluciones tecnológicas y necesitaban mejoras. Luego, el gobierno de los Estados Unidos hizo un trato con compañías militares para mejorar las prótesis, no las armas. Este acuerdo allanó el camino para el desarrollo y la producción de prótesis modernas. Los nuevos dispositivos son mucho más livianos: están hechos de plástico, aluminio y materiales compuestos para proporcionar a los pacientes los dispositivos más funcionales.



En la década de 1970, el inventor Isidro M. Martínez tuvo un gran impacto en la industria de las prótesis cuando desarrolló la prótesis de extremidad inferior, que, en lugar de intentar replicar los movimientos de la extremidad natural, tenía como objetivo mejorar la marcha y reducir la fricción. Al reducir la presión y hacer que caminar sea más cómodo, Martínez, quien estaba discapacitado, mejoró la vida de muchos futuros pacientes.

La mayor diferencia entre las extremidades artificiales modernas y las hechas en el pasado está en el límite entre la prótesis y la parte del cuerpo a la que se unirá. En el pasado, el sistema de suspensión para extremidades protésicas estaba hecho de cinturones de cuero o tela, y la ranura era de madera o metal forrada con tela. La mayoría de las prótesis modernas combinan un nido de plástico y ventosas. Están cuidadosamente aislados y evitan daños a la parte de la extremidad a la que está unida.



Los conectores modernos también facilitan la colocación y extracción de la prótesis. Esto es especialmente útil cuando una persona usa varias prótesis. Por ejemplo, los atletas pueden tener varias prótesis para correr, esquiar, andar en bicicleta y otras actividades físicas. La mayoría de las veces, no son visualmente similares a las extremidades humanas. Esta es una construcción cuidadosamente pensada hecha de plástico, caucho y fibra de carbono, que se adaptan proporcionalmente al cuerpo. Se monitorean y controlan cuidadosamente durante la competencia para garantizar que no se utilicen beneficios adicionales, como una extremidad más larga.


Además de los dispositivos más livianos, el advenimiento de microprocesadores, chips de computadora y robótica en dispositivos modernos está diseñado para revivir a los pacientes, en lugar de simplemente proporcionar una funcionalidad básica o una apariencia más atractiva. Las prótesis modernas pueden imitar la función de una extremidad perdida con mayor precisión que nunca.

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