CAMPO TÉCNICO

[001] La presente invención se relaciona con el campo de la biomédica, específicamente con los dispositivos de tipo prótesis removibles para personas, principalmente niños, con amputación o con defectos congénitos de los miembros superiores.

ESTADO DE LA TÉCNICA

[002] Las prótesis son dispositivos artificiales que pueden reemplazar una parte del cuerpo a fin de lograr la recuperación de las actividades motrices del usuario, por ejemplo, las prótesis de manos, de pies, etc. Están diseñadas para lograr mitigar la incapacidad causada por la falta de un miembro ya sea por la pérdida del mismo o por la ausencia total o parcial de un miembro debido a defectos congénitos, de una o más extremidades. En el caso de prótesis para niños, las prótesis deben ser sencillas y fáciles de usar, además, deben adaptarse fácilmente a la utilización de diversos utensilios para acciones diferentes, como son la escritura, alimentación autónoma, etc.

[003] El diseño de prótesis exige una serie de consideraciones tales como ajuste del dispositivo, nivel de tensión muscular, transpiración del usuario, durabilidad de los componentes, comodidad y el rendimiento de la prótesis, características realmente importantes para el caso de los niños.

[004] En este sentido, se conoce en el estado del arte, patentes relacionadas con el diseño de prótesis. Tal es el caso del documento US10045866 el cual reporta un accesorio protésico para un miembro protésico, en donde la base tiene un imán que está rodeado por valles y picos de base. Se adjunta una pieza de unión ai accesorio protésico. La pieza de fijación también tiene un imán que está rodeado por valles y picos de pieza de fijación. La fuerza magnética entre ei imán de ia base y ei imán de ia pieza de fijación atrae ia fijación protésica a la extremidad protésica de modo que ios picos y vailes de la base coinciden con los picos y valles de la pieza de fijación para una fijación extraíble segura. En una realización preferida, se usa un dispositivo de bloqueo para asegurar aún más la unión protésica ai miembro protésico. En una realización preferida, el accesorio protésico es una mano protésica y el miembro protésico es un brazo protésico. Sin embargo, esta solución resulta ser muy compleja para ei uso en niños y requiere de un manejo de las piezas para ei reemplazo de las diferentes unidades que se acopian a la parte protésica unida al antebrazo.

[005] Por su parte, el documento JP2010005112 reporta un conectar para una mano artificial de estructura simple, higiénica y que se pueda fabricar a bajo costo, mediante ei cual se puede acoplar o desacoplar fácilmente a la mano artificial. El conectar incluye un marco unido a la palma, un miembro de tubo prismático fijado ai marco, un miembro de prisma alojado en el miembro de tubo prismático y una cuchara, por ejemplo, como herramienta unida en un extremo del miembro de prisma. El miembro de tubo prismático está provisto de una parte de tubo prismático en forma de prisma hexagonal abierta en un extremo y un imán plano provisto en la superficie inferior de la parte de tubo prismático. No obstante, ai igual que ei caso anterior, es una solución compleja para el uso en niños y requiere un manejo adicional de piezas que resulta complicado para infantes.

[006] El documento US11083601 enseña un sistema protésico y un dispositivo terminal, específico para agarrar y maniobrar ei manillar de una bicicleta. La mano protésica engancha un manillar en todo el rango de movimiento necesario para el equilibrio, ia dirección y el tirón, al tiempo que permite la liberación en un movimiento atípico, lo que permite al usuario soltarse del manillar, especialmente en caso de caída. En una realización, un encaje protésico está conectado con el brazo de una persona por medio de un manguito de tela flexible colocado en la parte superior del brazo. Este manguito está unido mediante correas ajustables o una bisagra al encaje del antebrazo del usuario. El puño de tela flexible está construido de material trenzado radial en dirección opuesta. Sin embargo, esta clase de prótesis resulta ser muy compleja y específica para una sola acción (manejar bicicleta) que requiere de un conocimiento de las piezas para la adecuación del sistema protésico.

[007] La patente JP6389191 se refiere al campo de articulaciones artificiales utilizadas en caso de amputación parcial o total de mano a través de una estructura mecánica de dedos accionadora que opera en respuesta a datos obtenidos de un sensor que está influenciado por la intención del paciente. La estructura de prótesis de mano que opera los dedos con una carga mínima puede reemplazar manos pequeñas, al tiempo que garantiza características biomiméticas. Una característica adicional de la invención es proporcionar una estructura en la que los dedos son elementos modulares que se pueden reemplazar entre sí con el fin de maximizar el uso de cada componente. No obstante, la prótesis propuesta resulta ser costosa y compleja ya que requiere de la ayuda de un software para su maniobrabilidad.

[008] De otra parte, el documento WO2019156643 se refiere a una mano protésica para humanos y robots que comprende un miembro de múltiples dedos con falanges distal-intermedia, proximal y metacarpiana conectados y un miembro para pulgar con punta conectada y una base; con dicho miembro de múltiples dedos y el miembro para pulgar se constituye una multiplicidad digital al cual se incorpora un mecanismo de manivela deslizante integrado con cuatro sistemas de barras que facilita la actuación del miembro de cada dedo para diferentes configuraciones. Sin embargo, al igual que los casos anteriores, resulta ser una propuesta compleja ya que comprende mecanismos de manivelas y barras lo cual dificulta su uso para infantes.

[009] Por su parte, el documento US10219919 proporciona una mano protésica capaz de múltiples tipos de agarre, en donde la parte que se asimila a la palma de la mano comprende un mecanismo para incrustar elementos, específicamente elementos tipo dedos con falanges que se mueven a través de una disposición de mecanismo diferencial. A medida que el usuario posiciona la unidad de pulgar protésica, el mecanismo diferencial se efectúa para alterar tanto las posiciones iniciales como la distribución de fuerza de las unidades de los otros dedos protésicos. La invención proporciona además un método de moldeo para la fabricación de las piezas. Sin embargo, es una solución complicada de manejar para niños, ya que requiere de un sistema de conexión adicional colocado en el antebrazo.

[010] De otra parte, se conoce la patente US5080682 que reporta un dispositivo de agarre electromecánico que simula los movimientos de una mano humana adecuado para su uso como prótesis de mano artificial, en donde el dispositivo es liviano e incluye un agarre firme. El dispositivo comprende una plataforma con una pluralidad de motores eléctricos de alto par miniaturizados, cada uno con su propia cremallera lineal, todos los cuales están conectados por un elemento de accionamiento similar a un cable adecuado a una pluralidad de elementos articulados, cada uno de los cuales representa un dedo particular de la mano. Sin embargo, esta prótesis resulta ser costosa y de manejo complicado para niños.

[011] Finalmente, se conoce el documento US20030033023 que enseña un dispositivo protésico para ser utilizado por personas que tienen una mano con discapacidad física y que consta de un soporte rígido para ser montado de forma segura en el antebrazo del usuario. Unido permanentemente al soporte hay un receptáculo tubular alargado metálico que tiene una sección transversal interna no circular para recibir y asegurar un utensilio seleccionado que termina en una sección transversal complementaria para un encaje dentro de dicho receptáculo, en donde los elementos, por ejemplo, para comer, deben tener una configuración especial para ser conectados o desconectados del receptáculo tubular, lo cual hace que el dispositivo deba ser utilizado con utensilios con configuraciones específicas para su empleo.

[012] En este sentido, es claro que existe la necesidad aún no satisfecha de dispositivo tipo prótesis sencillo para reemplazo de las extremidades superiores (mano) en niños que han sufrido de amputación de mano o que han nacido con defectos en las extremidades, ya sea por falta completa o parcial de la mano.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

[013] La figura 1 muestra una vista superior en planta del brazalete de ayuda para niños con amputación de mano de acuerdo con la presente invención en una primera modalidad, en donde se puede observar los 2 tornillos de ajuste y protector (4) para evitar irritación de la piel.

[014] La figura 2 muestra una vista inferior en planta del brazalete (1 ) de ayuda para niños con amputación de mano de acuerdo con la presente invención en una segunda modalidad, en donde se puede observar los 2 tornillos de ajustes, y un estuche (10) con ranuras (10.1 ) y (10.2) y que comprende un módulo de comunicación inalámbrica (7), una batería (8), un microcontrolador (9) y una pantalla (6). [015] La figura 3 muestra una vista lateral del brazalete (1 ) de ayuda para niños con amputación de mano de acuerdo con la presente invención, en donde se muestra el tomillo (3) de ajuste para regular la herramienta que puede sostener con el brazalete, así como el tornillo (2) de ajuste para regular la presión del brazalete según el tamaño y la edad del niño. Así mismo, se muestra la pantalla (6) de visualización de datos para la modalidad de la figura 2.

[016] La figura 4 muestra una vista isométrica en perspectiva del brazalete (1 ) de ayuda para niños con amputación de mano de acuerdo con la presente invención en su segunda modalidad de la invención

[017] La figura 5 muestra una vista inferior en planta del brazalete (1 ) de ayuda para niños con amputación de mano de acuerdo con la presente invención, al cual se le ha ajustado un cepillo de dientes en la segunda modalidad de la invención.

[018] La figura 6 muestra una vista isométrica en perspectiva del brazalete (1 ) de ayuda para niños con amputación de mano de acuerdo con la presente invención, al cual se le ha ajustado un cepillo de dientes en la segunda modalidad de la invención.

[019] La figura 7 muestra una vista inferior en planta del brazalete (1 ) de ayuda para niños con amputación de mano de acuerdo con la presente invención, al cual se le ha ajustado un lápiz en la segunda modalidad de la invención.

[020] La figura 8 muestra una vista isométrica en perspectiva del brazalete (1 ) de ayuda para niños con amputación de mano de acuerdo con la presente invención, al cual se le ha ajustado un lápiz en la segunda modalidad de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

[021] La presente invención se encuentra dirigida a un dispositivo tipo prótesis de mano para niños impreso en 3D como se muestra en la figura 1 , el cual es un brazalete (1 ) práctico que tiene dos tornillos de ajuste, un tornillo (2) para el ajuste de la muñeca del niño y otro tornillo (3) para el ajuste de una herramienta, en donde el brazalete (1 ) es adaptado y personalizado al tamaño y la edad de un niño con amputación o defectos congénitos faltantes o incompletas de mano. El dispositivo tipo brazalete (1 ) tiene en su interior un protector (4) que puede ser de tela, franela u otro material antialérgico adecuado que no genere dolor o molestia al infante al momento de la fricción entre el dispositivo tipo brazalete (1 ) y la piel, en donde dicho protector (4) es desmontable y se encuentra unido a la superficie interior del dispositivo mediante cualquier forma adecuada de unión.

[022] En otra modalidad de la invención como se muestra en las figuras 2 a 8, el brazalete (1 ) comprende, además, uno o más sensores (5) para la medición de bioparámetros, por ejemplo, el pulso, conectados con una pantalla (6) para mostrar datos, un módulo de comunicación inalámbrica (7), una batería (8) recargable y un microcontrolador (9) en un estuche (10). Los datos pueden ser transferidos a diferentes dispositivos móviles mediante una aplicación móvil diseñada para Android.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

[023] En una primera modalidad, la presente invención se encuentra dirigida a un dispositivo tipo prótesis de mano para niños impreso en 3D, el cual es un brazalete (1 ) que resulta práctico por su sencillez ya que tiene dos tomillos de ajuste. Como se muestra en la figura 1 , el dispositivo tipo brazalete (1 ) es de una forma ovoide y comprende un tomillo (2) para el ajuste de la muñeca del niño y otro tomillo (3) para el ajuste de una herramienta como, por ejemplo, lápices, colores, esferas, u otros utensilios para diferentes acciones, en donde el brazalete (1 ) es adaptado y personalizado al tamaño y la edad de un niño con amputación o defectos congénitos faltantes o incompletas de mano. Como se muestra en la figura 3, el brazalete (1 ) tiene un orificio (3.1 ) con medidas adecuadas para recibir una herramienta como se indicó anteriormente que es ajustada para evitar su movimiento y quedar fija para la actividad que se desee hacer.

[024] El dispositivo tipo brazalete (1 ) comprende además en su interior un protector (4) como se ilustra en la figura 4, que puede ser de tela, franela u otro material antialérgico adecuado que no genere dolor o molestia al infante al momento de la fricción entre el dispositivo tipo brazalete (1 ) y la piel, en donde dicho protector (4) es desmontable y se encuentra unido a la superficie interior del dispositivo mediante cualquier forma adecuada de unión, por ejemplo, velero o un sistema de sujeción que consista en tiras de tela de distinta urdimbre que al unirse con el protector (4) y presionar queden unidas entre sí o cualquier otro sistema convencional de unión.

[025] El brazalete (1 ) puede ser impreso en 3D con un material adecuado tal como ácido poliláctico (PLA), acrilonitril-butadieno-estireno (ABS) y mezclas de los mismos. Además, el brazalete (1 ) de acuerdo con la presente invención, comprende 2 tornillos de ajuste (figura 1 ). El primer tornillo (2) funciona para ajustar la presión del brazalete, mientras que el segundo tornillo (3) funciona para ajustar la herramienta a utilizar, que podría ser un lapicero, lápiz, un apoyo para uso de tijeras u otro accesorio para escritura, aseo personal, alimentación y computación.

[026] En este sentido, el brazalete (1 ) de acuerdo con la presente invención tiene los 2 tornillos ubicados en el mismo plano, cada uno en un extremo opuesto del brazalete (1 ), y perpendicularmente uno respecto al otro.

[027] De acuerdo con la presente invención, el brazalete (1 ) puede adaptarse y personalizarse al tamaño y la edad del niño. Así mismo, cuenta en su interior con un protector (4) desmontable, que puede ser de tela, franela u otro material antialérgico adecuado que no genere dolor o molestia al infante al momento de la fricción entre el dispositivo tipo brazalete (1 ) y la piel, y que se encuentra unido a la superficie interior del dispositivo mediante cualquier forma adecuada de unión.

[028] En una segunda modalidad, el brazalete (1 ) de acuerdo con la presente invención comprende la misma configuración de la primera modalidad anteriormente descrita y además comprende al menos, un sensor (5) fotoeléctrico para la medición de pulso u otros parámetros biológicos, ubicado en el interior del brazalete (1 ) y cuenta con un estuche (10) con ranuras (10.1 ) y (10.2) que comprende un módulo para comunicación inalámbrica (7), una batería (8) recargable, un microcontrolador (9) y una pantalla (6) conectados con dicho sensor (5). Este estuche (10) puede tener cualquier dimensión y forma y se encuentra ubicado en la parte lateral del brazalete (1 ) y puede ser también impreso en 3D integralmente con el brazalete (1 ) en donde una de las partes laterales del brazalete (1 ) se modifica para formar el estuche (10) como se muestra en la figura 2; o puede ser impreso en 3D de manera separada con su parte posterior en forma cóncava y luego unida mediante un pegamento fuerte a la estructura del brazalete. Los datos obtenidos por el o los sensores (5), pueden ser transferidos a diferentes dispositivos móviles mediante una aplicación móvil diseñada para Android . La batería (8) se carga a través de la ranura (10.2) y la comunicación con el microcontrolador es a través de la ranura (10.1 ).

[029] El protector (4) para esta segunda modalidad se encuentra diseñado de manera que pueda facilitar el contacto directo entre la piel del niño y el o los sensores (5).

EJEMPLOS DE LA MEJOR MANERA DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN Ejemplo 1

[030] Según lo mencionado anteriormente, el presente invento está constituido por un brazalete (1 ) impreso en 3D con tamaño personalizado, protector (4) en la parte interior para evitar irritación de la piel, y con 2 ajustes para calibrar la presión del brazalete y para fijar la herramienta que podría ser un lapicero, un color y un plumón entre otros para poder escribir, dibujar, etc.

Ejemplo 2

[031] En otra modalidad preferida de la presente invención, es colocar una cuchara, un tenedor o un cuchillo en el brazalete y empezar a comer.

Ejemplo 3

[032] En otra modalidad preferida de la presente invención, es colocar un cepillo de dientes en el brazalete y empezar con la higiene bucal (figura 5).