Prótesis inteligentes de ajuste perfecto
Boletín de prensa
068/2015
México, DF. 5 de enero de 2015 (Agencia Informativa Conacyt).- Para lograr un ajuste automático y perfecto entre la prótesis y el muñón de pacientes que sufrieron la amputación de una pierna, investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) desarrollaron un socket (acoplador) mecatrónico que emplea un software de monitoreo.
La tecnología es única en el mundo y consiguió el registro de patente este año; ya está en diseño de taller y el equipo de investigadores tiene programado someterlo a evaluación próximamente, ante la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (Cofepris).
El líder de este desarrollo tecnológico es el doctor Jesús Manuel Dorador González, jefe del Departamento de Ingeniería Mecatrónica de la UNAM.
"El socket es el hueco donde se coloca el muñón de la pierna para fijar la prótesis. El que nosotros desarrollamos tiene cuatro bolsas que se inflan y desinflan a distintas presiones según lo requiera cada paciente. Además, tiene una geometría especial, fue diseñado para los grupos musculares que tiene el muslo, por lo tanto es muy cómodo y seguro", informó el doctor Dorador González.
Para fabricar la estructura del acoplador emplearon materiales económicos y disponibles en el mercado nacional. El acoplador incluye bolsas con un plástico especial, estructura de aluminio y el material que entra en contacto directo con la piel del paciente es tela de neopreno, idéntica a la empleada en la fabricación de trajes de inmersión acuática.
El socket es un sistema mecatrónico e incluye un software que controla el ajuste automático del inflado y desinflado. Mide automáticamente la presión entre la bolsa y la pierna de la persona. Incluye mecánica de precisión, electrónica de control y sistemas de programación.
Bastan unos segundos para que el sistema automáticamente infle o desinfle las bolsas de acoplamiento, gracias a que el socket es monitoreando permanentemente. En las pruebas, los pacientes nunca percibieron los ajustes, porque son muy sutiles pero efectivos.
Ideal para personas con diabetes
En el desarrollo de esta tecnología, los investigadores de la UNAM también consideraron elementos fundamentales para personas con diabetes y miembros amputados. Los sockets actuales se ajustan manualmente, en forma similar a un cinturón. Esto es una desventaja y un peligro potencial en las personas con diabetes, porque pierden la sensibilidad y no advierten si la prótesis interrumpe el flujo sanguíneo. Con el desarrollado por el equipo de la UNAM no sucede esto.
Otra de las ventajas importantes de esta tecnología es que al tener un buen nivel de inflado, no hay deslizamiento entre la piel y la bolsa, esto evita fricción y molestias sensoriales en el paciente.
"Además, los sockets actuales están hechos artesanalmente, a la medida del miembro amputado pero como usualmente esos músculos no se ejercitan, con los meses comienzan a adelgazarse provocando que la prótesis ya no se ajuste correctamente, causando la sensación de inseguridad al caminar", explicó el especialista.
Esos cambios volumétricos también pueden presentarse en pacientes que suben de peso. Aunque el cambio corporal sea de dos kilogramos, que es un rango menor, afecta al ajuste de la prótesis.
Incluso las personas que usan anillos podrán comprobar cómo el cuerpo humano sufre cambios porque, por ejemplo, en la mañana una sortija entra sin dificultad, a medio día no sale y en la noche se quita fácilmente. En el mismo día existen pequeñas variaciones volumétricas, con los meses los cambios son mayores. Si esto sucede en los dedos de la mano, los cambios en el muñón de la pierna son mayores.
"Cuando nos encontramos de pie, el muslo es redondo pero si nos sentamos se hace ovalado, ¿qué pasa entonces si el socket se fabricó redondo? Por esos cambios, decidimos diseñar un socket con sistemas de computación programados que pudiera ajustarse a las variaciones volumétricas del muñón", dijo el especialista.
Trabajo en equipo
Esta investigación es un trabajo multidisciplinario que conjunta las áreas de ingeniería mecánica, industrial, mecatrónica, computación, electrónica, diseño industrial y medicina de rehabilitación.
En el proyecto participan alrededor de 60 profesionistas. El doctor Dorador González es el responsable del diseño de prótesis mecatrónicas; participan con él cerca de 50 alumnos que cumplen su servicio social o trabajan en sus tesis y lo apoyan también ocho profesores que dirigen las áreas de especialidad.
"Las investigaciones sobre prótesis las hacemos con estudiantes de la UNAM pero también contamos con un gran número de alumnos del Instituto Politécnico Nacional (IPN), es el tipo de colaboraciones interinstitucionales que requieren los proyectos. Tengo cerca de 10 años en el desarrollo de aparatos de remplazo", precisó Dorador González, quien tiene el doctorado en Ingeniería Mecánica.
Los investigadores han sostenido pláticas con empresas privadas y con la Sociedad Mexicana de Ortesistas y Protesistas, quienes están interesados en esta tecnología.
Las líneas de investigación que trabaja el doctor Dorador González están enfocadas en el diseño de prótesis mecatrónicas inteligentes.
MM/AT/LR/068/2015