Manos protésicas y dispositivos terminales para extremidades superiores

Las manos protésicas y los dispositivos terminales para extremidades superiores son los componentes finales de una prótesis de brazo que interactúan con los objetos, proporcionando agarre, pinza o prensión tipo gancho. Difieren tanto en la forma —manos anatómicas frente a ganchos divididos y herramientas— como en la forma en que el usuario los controla, que va desde sistemas de cable accionados por el cuerpo hasta dispositivos mioeléctricos impulsados por señales musculares.

Definition

Un dispositivo terminal de extremidad superior es el componente al final de una prótesis de brazo que realiza la prensión —una mano protésica, un gancho o una herramienta especializada— y puede ser operado por la fuerza del cuerpo a través de un arnés y un cable o por control mioeléctrico (alimentado externamente) impulsado por señales musculares.

Scope

Este tema cubre la función y el diseño de los dispositivos terminales de las extremidades superiores, las principales estrategias de control (accionadas por el cuerpo y mioeléctricas, incluida la detección de patrones y la reinervación muscular dirigida), y las compensaciones entre destreza, retroalimentación, peso y fiabilidad. Es una visión general de referencia de los componentes y el control de las extremidades superiores, no una guía de prescripción o ajuste.

Core questions

• ¿Qué funciones de agarre debe proporcionar un dispositivo terminal de extremidad superior y en qué se diferencian las manos de los ganchos?
• ¿Cómo funcionan las estrategias de control accionadas por el cuerpo y mioeléctricas?
• ¿Cómo amplían el reconocimiento de patrones y la reinervación muscular dirigida el control de los dispositivos multifunción?
• ¿Qué compensaciones existen entre la destreza, la retroalimentación, el peso y la fiabilidad?

Key concepts

• Dispositivo terminal (mano, gancho, herramienta)
• Patrones de prensión y agarre
• Control accionado por el cuerpo (operado por cable)
• Control mioeléctrico (alimentado externamente)
• Control directo versus reconocimiento de patrones
• Reinervación muscular dirigida
• Retroalimentación sensorial y peso del dispositivo

Mechanisms

Un dispositivo terminal produce prensión a través de superficies opuestas (dedos o púas de gancho) que se abren y cierran. Los dispositivos accionados por el cuerpo utilizan un arnés y un cable para que el movimiento del hombro o de la escápula abra o cierre el dispositivo, lo que proporciona al usuario una retroalimentación de fuerza inherente a través del cable. Los dispositivos mioeléctricos detectan señales eléctricas de los músculos residuales a través de electrodos de superficie y las traducen en acciones del dispositivo; en el control directo, un par de sitios musculares impulsan la apertura y el cierre, mientras que el control de reconocimiento de patrones interpreta patrones coordinados de actividad muscular para seleccionar entre más funciones. La reinervación muscular dirigida redirige quirúrgicamente los nervios residuales a los músculos de repuesto, creando sitios de control intuitivos adicionales y mejorando las señales disponibles para el control mioeléctrico multifunción. Los diseños compensan la destreza y el número de agarres con el peso, el costo, la robustez y la retroalimentación sensorial limitada que proporcionan los dispositivos actuales.

Clinical relevance

La elección del dispositivo terminal y la estrategia de control determinan la capacidad de una persona para realizar las tareas diarias y la facilidad con la que adopta y sigue utilizando una prótesis de extremidad superior, por lo que la comprensión de las opciones apoya las decisiones compartidas en la rehabilitación. Este tema describe los dispositivos, los métodos de control y la evidencia para referencia y educación; no proporciona prescripción individual, ajuste o guía quirúrgica.

Evidence & guidelines

La evidencia sobre el control protésico de las extremidades superiores incluye estudios controlados y un ensayo clínico aleatorizado que muestra que, para usuarios seleccionados con reinervación muscular dirigida, el control de reconocimiento de patrones puede superar al control directo convencional en tareas funcionales. Gran parte de la evidencia más amplia consiste en estudios de laboratorio y pequeños estudios clínicos, y las altas tasas de abandono de las prótesis de extremidades superiores siguen siendo un desafío reconocido en el campo.

History

Las prótesis de extremidades superiores se basaron durante mucho tiempo en ganchos divididos y manos accionados por el cuerpo, operados por sistemas de arnés y cable. El control mioeléctrico que utiliza señales musculares residuales se desarrolló a lo largo de la segunda mitad del siglo XX, y los avances posteriores en manos multiarticuladas, control de reconocimiento de patrones y reinervación muscular dirigida tuvieron como objetivo ampliar el número de funciones que un usuario puede controlar intuitivamente.

Debates

¿Superan los dispositivos mioeléctricos avanzados y las manos multiarticuladas a los dispositivos más simples en el uso diario?

Estudios controlados, incluido un ensayo aleatorizado después de la reinervación muscular dirigida, muestran que el control de reconocimiento de patrones puede superar al control directo en las tareas, sin embargo, los dispositivos accionados por el cuerpo conservan ventajas en robustez, peso y retroalimentación, y las altas tasas de abandono complican las afirmaciones de superioridad general.

Seminal works

• kuiken-2009
• hargrove-2017

Frequently asked questions

¿Cuál es la diferencia entre los dispositivos terminales accionados por el cuerpo y los mioeléctricos?

Los dispositivos accionados por el cuerpo se operan mecánicamente a través de un arnés y un cable impulsados por el movimiento del cuerpo, mientras que los dispositivos mioeléctricos utilizan electrodos para detectar señales musculares y motores eléctricos para abrir y cerrar el dispositivo terminal.

¿Qué es la reinervación muscular dirigida?

Es un procedimiento quirúrgico que redirige los nervios residuales a los músculos de repuesto para que generen señales de control adicionales, lo que puede proporcionar sitios más intuitivos para controlar una prótesis mioeléctrica multifunción.