Avances tecnológicos en la medicina. Biónica

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Indice

Introducción ........................................................................................ 2

Historia ............................................................................................... 4

Biónica aplicada a la medicina ............................................................. 5

Primer Brazo Biónico permite sentir sensaciones ................................. 6

La pierna biónica ................................................................................. 7

Un ojo biónico para tratar un tipo de ceguera ...................................... 8

Futuro a corto plazo y expectativas .................................................... 10

Conclusión ........................................................................................ 11

Bibliografía ........................................................................................ 12

Avances tecnológicos en la medicina. Biónica

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Introducción

En la línea del tiempo varios son los avances y descubrimientos

tecnológicos en la medicina aquí les recordamos unos pocos de los mas

significativos:

1895 W. C. Roenteng descubre los rayos X, los cuales luego fueron mejorados, como se mencionará posteriormente;

1921 por primera vez se utiliza un microscopio en una operación;

actualmente en vez de microscopios, se utiliza la técnica

“endoscopia” para realizar cualquier intervención quirúrgica demasiado pequeña para la vista humana. Esta tecnica permite

revisar tejidos por medio de una minúscula lamparita colocada al

borde de un delgado alambre elaborado con fibra óptica. Gracias a la endoscopia se han podido realizar cirugías con la menor

agresividad hacia el paciente, ya que antes se requería de una

abertura grande y ahora solamente hay que realizar un pequeño corte.

1942 se utiliza por primera vez un riñón artificial para la diálisis;

este sistema de órganos artificiales se ha desarrollado

significativamente por todo el mundo y tiene un importante auge. Miles de personas en la actualidad reciben diariamente

transplantes artificiales. Sin embargo, la técnica aún está

limitada, ya que no se han logrado crear, por ejemplo, intestinos, hígados, etcétera;

1952 P.M. Zoll implanta el primer marcapasos; son dispositivos

eléctricos que hacen latir el corazón descargando impulsos

eléctricos, que reemplazan el propio sistema de control del corazón. Consiste en una cajita de poco peso que se implanta

debajo de la piel. La cajita lleva una batería de litio que dura más

de 10 años.

1953 se obtiene el modelo de la doble hélice del ADN; se puede

señalar que este descubrimiento revolucionó tanto la medicina

como nuestra manera de pensar. En el año de 1991 se inició un

programa, Análisis del Genoma Humano, que tiene como principal objetivo descifrar el código genético humano. Hasta la

fecha se han identificado cerca de 18,000 genes. En un futuro,

gracias a las nuevas computadoras, cada vez más especializadas, se identificará un gen cada hora.

1967 primer transplante de corazón entre humanos. Hoy en día,

estos transplantes, gracias a la aplicación de la tecnología, es una operación relativamente sencilla. El riesgo ha disminuido

notablemente.

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1978 primer bebé concebido in Vitro, es decir: se unieron óvulos y

espermatozoides en un medio de cultivo propiciado en probeta.

Nosotros en este trabajo queremos destacar los avances que se están

produciendo en la biónica. Empezaremos explicando que la biónica es la

aplicación del estudio de soluciones biológicas a la técnica de los sistemas de arquitectura, ingeniería y tecnología moderna.

Etimológicamente, la palabra viene del griego "bios"; que significa vida y

el sufijo "ico" que significa "relativo a".

Asimismo, existe la ingeniería biónica que abarca varias disciplinas con

el objetivo de concatenar (hacer trabajar juntos) sistemas biológicos, por

ejemplo para crear prótesis activadas por los nervios, robots controlados por una señal biológica o también crear modelos artificiales

de cosas que solo existen en la naturaleza, por ejemplo la visión

artificial y la inteligencia artificial también llamada cibernética.

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.

Los seres vivos son máquinas complejas, dotadas de una gran variedad de instrumentos de medición, de análisis, de recepción de estímulos y

de reacción y respuesta, esto es gracias a los cinco sentidos que hemos

desarrollado. Crear máquinas que se comporten como cerebros humanos, capacitadas para observar un comportamiento inteligente y

aprender de él, es parte del campo de la investigación de la robótica y la

inteligencia artificial (IA). Dentro de ese comportamiento inteligente se encuentran tanto las actividades relacionadas con el raciocinio, es

decir, estrategia y planeamiento, como con la percepción y

reconocimiento de imágenes, colores, sonidos, etc.

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Historia

La biónica ha existido sin nombrarla así, desde el principio de la

historia del ser humano, con la creación de Herramientas o de

artefactos que ayudan al ser humano a desempeñarse mejor en su

ambiente. Tenemos que uno de los grandes creadores de todos los tiempos Leonardo Da Vinci, se inspiró en diversos mecanismos

naturales para llevar acabo sus símiles artificiales, como los rudimentos

de un primer aeroplano, que tiene mucha similitud con las alas de un murciélago, y del cual existe un boceto, además de algunos escritos

donde detalla sus observaciones de aves y algunos otros animales

voladores.

Hay que considerar la Biónica como una multidisciplina transversal a

todas aquellas tradicionales, es decir, dado que en las disciplinas tradicionales e interdisciplinarias se pueden desarrollar sistemas e

instrumentos aprovechando la riqueza tecnológica con que la

Naturaleza ha dotado a todos los seres vivos y que éstos sistemas

construidos por el hombre emulen los mecanismos, en menor ó mayor grado, de supervivencia de un ser o colonia de ellos para efectuar un

trabajo industrial, social, científico, instrumental, etc. Están

desarrollando Sistemas Biónicos.

Existen muchísimos inventos modernos que están inspirados en

modelos biológicos, tenemos el caso del Radar que se inspira en la eco

localización que tienen los murciélagos para no chocar en la oscuridad, o el velcro (las cintas que usamos para sujetar las ropas o zapatos) el

cual está basado en aquellas plantas que se adhieren a las ropas por

medio de ganchillos, o el traje de cuerpo completo de los nadadores de competencia, el cual disminuye la fricción con el agua aumentando la

velocidad y que es muy parecido a la piel que cubre a los delfines.

También tenemos una gran cantidad de ejemplos desarrollados por

distintas Universidades que están inspirados en serpientes, arañas, cucarachas, peces e incluso en humanos

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Biónica aplicada a la medicina

Las aplicaciones son inmensas y no solo limitadas a ampliar nuestras

capacidades sensoriales. En este campo, la biónica significa la

sustitución de órganos o miembros por versiones mecánicas. Los

implantes biónicos se diferencian de las meras prótesis porque imitan la función original fielmente en incluso la superan.

Mientras las tecnologías que desarrollan implantes biónicos están aún

en desarrollo, ya podemos disponer de algunos aparatos biónicos: uno de los más famosos es el implante coclear, para la gente sorda.

Actualmente podemos destacar la creación de cuerpos artificiales. Hay

que mencionar que se espera un gran progreso relacionado con el avance de las nanotecnologías: entre ellas, la retina de silicona, creada

por Kwabena Boahen de Ghana, capaz de procesar imágenes de la

misma manera que una retina natural.

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Primer Brazo Biónico permite sentir sensaciones

Doctores en el Instituto de Rehabilitación de Chicago (Rehabilitation

Institute of Chicago) han anunciado hoy que han creado el verdadero

primer brazo biónico de la historia. El paciente es Jesse Sullivan de 54 años quien perdió ambos brazos al

tocar alambres de alta tensión en su trabajo.

Según los científicos, aunque el brazo está soportado por el hombro, los sensores en realidad están conectados a tejidos sanos en el pecho del

Sr. Sullivan. Cuando él piensa en una acción como mover o cerrar la

mano, una computadora intercepta las señales que irían a su brazo real

no existente y las convierte en señales que el brazo biónico puede entender y actuar acorde.

Lo increíble de este adelante es que el brazo biónico no solo recibe

señales del cerebro, sino que envía señales para atrás al cerebro de lo que siente. Según el Sr. Sullivan, el puede "sentir" el brazo biónico casi

como si fuera su brazo real. Hasta ahora puede distinguir entre

sensaciones de calor y frío, pero sensores que se añadirán más adelante en la punta de los dedos biónicos le permitirán también sentir la

textura y temperatura real de los objetos que toque.

El costo de la prótesis es de $6 Millones de dólares (esperemos que en un futuro no lejano esto no sea solo una solución para los

multimillonarios).

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La pierna biónica

Radi Kaiof, un israelí parapléjico desde que hace 20 años se le quedara alojada en la columna vertebral una bala cuando participaba en la

guerra del Líbano como paracaidista del Ejército israelí, camina con un

dispositivo tecnológico cuasi-robótico llamado "ReWalk" durante una

sesión de ejercicios en un hospital de Tel Aviv, Israel.

El "ReWalk", desarrollado desde 1999 por Argo Medical Technologies,

que lo han bautizado como "exoskeleton", en la ciudad israelí de Haifa,

es un mecanismo que le permite a un parapléjico caminar con la ayuda de muletas; consta de un dispositivo que se coloca sobre las

extremidades inferiores y va acompañado de una especie de mochila

donde va alojada la batería recargable y un control remoto instalado en una muñequera.

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Un ojo biónico para tratar un tipo de ceguera

Dos pacientes británicos han recibido el implante de un ojo biónico que

les ha devuelto la vista. La tecnología, aún en fase preliminar, podría en

un futuro ayudar a curar la ceguera.

Las intervenciones, practicadas en el Hospital Oftalmológico Moorfields

de Londres (Reino Unido), son las dos primeras de un ensayo clínico en

el que participan individuos de otros países europeos y norteamericanos que se han quedado ciegos a causa de una enfermedad hereditaria

llamada retinitis pigmentosa.

Gracias a la tecnología Argus II, desarrollada por la compañía

estadounidense Second Sight, han recuperado un nivel de visión básico, que les permite distinguir luces y sombras.

Lyndon da Cruz, el cirujano ocular que practicó las intervenciones, ha

declarado que fue "excitante". "Los implantes se colocaron satisfactoriamente en ambos pacientes que se recuperan bien".

Desde Second Sight, Gregoire Cosendai se muestra cauto: "Estamos en

una fase muy temprana del ensayo clínico y es demasiado pronto para saber cuánta visión van a recuperar estos pacientes. Sabemos, gracias

a un estudio anterior (2002), que con un dispositivo más sencillo las

seis personas a las que se les implantó lograron percibir puntos de luz y distinguir objetos simples".

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Argus II está compuesto por una pequeña cámara de vídeo incorporada en unas gafas que recoge la información exterior y la envía a una

unidad de procesamiento que la transforma en señales eléctricas y la

devuelve a las gafas. Desde ahí son transmitidas vía wireless al implante de electrodos que se coloca en la retina.

Los electrodos estimulan la retina del paciente que envía los impulsos

hasta el cerebro a través del nervio óptico. El sujeto ve patrones de puntos de luz o sombra que debe aprender a interpretar, según informa

la compañía en su página web.

"Con este nuevo dispositivo esperamos que vean mejor y tal vez puedan

distinguir la forma de objetos de forma que puedan desplazarse en el espacio más fácilmente, pero eso es algo que no podemos aseguran

aún", explica Cosendai.

Mientras se completa el ensayo clínico con Argus II, científicos de Second Sight tratan de mejorar la cámara de vídeo, para que se pueda

implantar en el propio ojo, y el implante, que es probable que pase de

los 16 electrodos actuales a 1.000.

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Futuro a corto plazo y expectativas

El futuro pertenece a la Biónica en conjunto con la Cibernética. Como

ciencias interdisciplinarias, la cibernética a diferencia de la Biónica,

busca la explicación conductual de los seres vivientes. La gran mayoría de los desarrollos tecnológicos nacen como producto de la Biónica y la

Cibernética.

La transformación de la energía solar por medios químicos, con casi el 100% de eficiencia en las plantas; la capacidad resolutiva de problemas

por el cerebro humano así como la transmisión - recepción de datos en

los organismos superiores exceden con mucho la capacidad de nuestras mejores computadoras. Como podemos ver, tenemos mucho que

aprender aún de los seres vivientes y de nosotros mismos.

Otra forma reciente en que se intenta adentrar más en el conocimiento de los seres vivos es en la Teoría de Sistemas, en la cual se replantean

incluso la pregunta ¿que es la vida? Con la idea de crear vida artificial,

no necesariamente de origen orgánico.

Las aplicaciones de la Biónica van desde los procesos industriales hasta los servicios de salud. En este último aspecto con el fin de

producir órtesis y prótesis para personas con impedimentos físicos.

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Conclusión

Del trabajo realizado se puede concluir que la biónica además de ser

una ciencia, se convierte en la esperanza de miles de personas

discapacitadas quienes ven en este campo una nueva oportunidad de llevar una vida productiva sustituyendo partes de su cuerpo por

replicas artificiales perfectas.

Esta es una ciencia revolucionaria que va a permitir la incorporación de personas discapacitadas a la vida productiva, esto se conoce como

bioingeniería la cual permite sustituir órganos biológicos que han sido

eliminados debido un trauma generado por un accidente o por la misma violencia, un ejemplo de esto es el caso las minas antipersonales. Por

órganos artificiales para que la persona pueda reincorporarse a la

sociedad y por tanto ser activo tanto laboralmente como familiarmente.

La tecnología biónica logrará que el ser humano preserve su vida, sin

desgaste de sus órganos. La cultura de la estética corporal, la cirugía

del prototipo del hombre y la mujer perfecta, esa filosofía del

consumismo, del confort puede llevar a desarrollar tecnologías muy avanzadas que permitan que el ser humano prácticamente no tenga que

utilizar su cuerpo sino que otros lo hagan por él y reducir al mínimo los

riesgos como el levantamiento de cargas, el ambiente y el riesgo biológico.

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Bibliografía

http://www.elpais.com/articulo/sociedad/nueva/mano/bionica/imita/

humana/aspecto/rapidez/movimientos/elpepusoc/20081127elpepusoc

_4/Tes

http://www.elmundo.es/elmundosalud/2008/11/27/tecnologiamedica/1227788137.html

http://www.neoteo.com/implantes-cerebrales-para-gente-bionica-

14117.neo

http://www.larazon.es/noticia/presentan-una-mano-bionica-que-

imita-a-la-humana-en-aspecto-rigidez-y-movimientos

http://www.dw-world.de/dw/article/0,2144,1526632,00.html