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APLICAN TEORÍA RUSA EN PRODUCTOS PARA ANCIANOS Y PACIENTES CON PROBLEMAS DE MOVILIDAD

 
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Desde hace cinco años el Grupo de Diseño para el Bienestar, de la Facultad de Ingeniería (FI) de la UNAM, aplica la Teoría para Resolver Problemas de Inventiva (TRIZ, por su acrónimo en ruso) para desarrollar productos que eleven la calidad de vida de adultos mayores y personas en rehabilitación por algún impedimento motriz.
A partir de esta herramienta creada por Genrich Altshuller, el Centro de Diseño Mecánico e Innovación Tecnológica (CDMIT) de la entidad universitaria diseña prótesis, sillas de ruedas, andaderas, órtesis, sockets para muñón y dispositivos económicos que ayudarán a las personas en su día a día.
En México, empresas extranjeras venden ese tipo de productos que son buenos, pero caros. Por eso, el Grupo de Diseño para el Bienestar del CDMIT busca desarrollar, en el mediano plazo, alternativas accesibles que doten de autonomía a la población que las requiera.
TRIZ “nos ha permitido enfocar los esfuerzos creativos en soluciones ya probadas y en resolver contradicciones. Si hay un problema que plantea obstáculos, resolverlos genera innovaciones”.
Para ejemplificar este principio tomemos una andadera ligera para adultos mayores, indicó Espinosa. “Podríamos agregar algún mecanismo para subir y bajar escaleras, pero esta mejora implica sumar peso. Para resolver esta contradicción debemos buscar opciones de manera innovadora”.
La matriz de contradicciones generada por Altshuller comprende 40 principios de solución que identificó al estudiar 200 mil patentes. Tras analizar cómo resolvieron otros problemas, este hombre que en 1994 publicó el libro And suddenly the inventor appeared, bajo el seudónimo de Henry Altov, concluyó que “cualquier inconveniente ya fue resuelto antes por alguien más. Lo que sigue es ver cómo lo hizo y adaptar el procedimiento a la interrogante actual”.
Este método, aplicado por el grupo, ha servido para abordar todo problema de ingeniería, explicó Adrián Espinosa. Por ejemplo, bajo la tutela de las maestras Itzel Flores Luna y Hanna García se desarrollan sockets (piezas cilíndricas que alojan al muñón) para pierna y brazo. Se busca que sean universales (tallas chica, mediana y grande), ajustables a partir de sensores (sin necesidad de medias) y que mantengan cierta presión del muñón, sin importar si la persona adelgaza o engorda por enfermedad, comer demasiado o retención de líquidos.
Espinosa y sus tesistas trabajan en una andadera y una silla de ruedas geriátricas. “Mecánicamente son un reto mayor por el peso que se le puede aumentar, que no debe ser mucho, para que el adulto mayor transporte su silla y andadera, además de subir y bajar escaleras”.
El diseño de la silla, dijo, debe permitir diversas posiciones a fin de que el usuario, que pasa mucho tiempo sentado, esté lo más cómodo posible y evite tanto llagas como cansancio. De los sockets ya se desarrollaron prototipos y en el corto plazo podrían ser productos y ponerse a la venta, agregó.
Dos tesistas más, bajo tutela de Espinosa, trabajan en prótesis de discos intervertebrales. Como en el mundo no hay claridad en los criterios de diseño para que sean lo más naturales posible (se ha laborado con base en prueba y error), Epifanio Vargas (doctorado) analiza los aspectos que deben cumplirse.
No sólo deben quitar el dolor, sino ser fáciles de insertar en cirugías potencialmente riesgosas. No sólo se piensa en una mejor calidad de vida del paciente, sino en reducir la probabilidad de fallos en una operación invasora y complicada.
Dafne Arellano (maestría) realiza una valoración comparativa de opciones comerciales. Como no se tiene acceso a pacientes en los que se pongan y quiten discos intervertebrales, se hacen pruebas de manera virtual. Con los resultados obtenidos por Dafne, Epifanio sabrá qué criterio cumplir para un mejor diseño.
Del mismo grupo, pero dirigidos por Jesús Manuel Dorador, otros tesistas trabajan en la detección de señales mioeléctricas para un mejor control de la prótesis. Otro dispositivo en desarrollo es una órtesis para personas con inmovilidad en los dedos porque sufrieron daño en nervios.
Se trabaja también en un bipedestador. Hay pacientes que por problemas de articulaciones y como parte de su terapia necesitan estar parados; este artefacto ayuda a fortalecer piernas y a mantenerse de pie. Se trata de una propuesta en etapa inicial.
En países desarrollados como Estados Unidos hay dispositivos para diversos tipos de problemas de movilidad. Por ejemplo, para personas con mal de Parkinson se tiene un aparato que ayuda a llevar la cuchara a la boca con suavidad.
“En México no tenemos artefactos ni investigación para este tipo de casos y eso motiva al Grupo de Diseño para el Bienestar: investigar para solucionar problemas de tipo motriz y de prótesis de mano”.
Créditos: UNAM-DGCS-721-2013

UNAM03122013Desde hace cinco años el Grupo de Diseño para el Bienestar, de la Facultad de Ingeniería (FI) de la UNAM, aplica la Teoría para Resolver Problemas de Inventiva (TRIZ, por su acrónimo en ruso) para desarrollar productos que eleven la calidad de vida de adultos mayores y personas en rehabilitación por algún impedimento motriz.

A partir de esta herramienta creada por Genrich Altshuller, el Centro de Diseño Mecánico e Innovación Tecnológica (CDMIT) de la entidad universitaria diseña prótesis, sillas de ruedas, andaderas, órtesis, sockets para muñón y dispositivos económicos que ayudarán a las personas en su día a día.

En México, empresas extranjeras venden ese tipo de productos que son buenos, pero caros. Por eso, el Grupo de Diseño para el Bienestar del CDMIT busca desarrollar, en el mediano plazo, alternativas accesibles que doten de autonomía a la población que las requiera.

TRIZ “nos ha permitido enfocar los esfuerzos creativos en soluciones ya probadas y en resolver contradicciones. Si hay un problema que plantea obstáculos, resolverlos genera innovaciones”.

Para ejemplificar este principio tomemos una andadera ligera para adultos mayores, indicó Espinosa. “Podríamos agregar algún mecanismo para subir y bajar escaleras, pero esta mejora implica sumar peso. Para resolver esta contradicción debemos buscar opciones de manera innovadora”.

La matriz de contradicciones generada por Altshuller comprende 40 principios de solución que identificó al estudiar 200 mil patentes. Tras analizar cómo resolvieron otros problemas, este hombre que en 1994 publicó el libro And suddenly the inventor appeared, bajo el seudónimo de Henry Altov, concluyó que “cualquier inconveniente ya fue resuelto antes por alguien más. Lo que sigue es ver cómo lo hizo y adaptar el procedimiento a la interrogante actual”.

Este método, aplicado por el grupo, ha servido para abordar todo problema de ingeniería, explicó Adrián Espinosa. Por ejemplo, bajo la tutela de las maestras Itzel Flores Luna y Hanna García se desarrollan sockets (piezas cilíndricas que alojan al muñón) para pierna y brazo. Se busca que sean universales (tallas chica, mediana y grande), ajustables a partir de sensores (sin necesidad de medias) y que mantengan cierta presión del muñón, sin importar si la persona adelgaza o engorda por enfermedad, comer demasiado o retención de líquidos.

Espinosa y sus tesistas trabajan en una andadera y una silla de ruedas geriátricas. “Mecánicamente son un reto mayor por el peso que se le puede aumentar, que no debe ser mucho, para que el adulto mayor transporte su silla y andadera, además de subir y bajar escaleras”.

El diseño de la silla, dijo, debe permitir diversas posiciones a fin de que el usuario, que pasa mucho tiempo sentado, esté lo más cómodo posible y evite tanto llagas como cansancio. De los sockets ya se desarrollaron prototipos y en el corto plazo podrían ser productos y ponerse a la venta, agregó.

Dos tesistas más, bajo tutela de Espinosa, trabajan en prótesis de discos intervertebrales. Como en el mundo no hay claridad en los criterios de diseño para que sean lo más naturales posible (se ha laborado con base en prueba y error), Epifanio Vargas (doctorado) analiza los aspectos que deben cumplirse.

No sólo deben quitar el dolor, sino ser fáciles de insertar en cirugías potencialmente riesgosas. No sólo se piensa en una mejor calidad de vida del paciente, sino en reducir la probabilidad de fallos en una operación invasora y complicada.

Dafne Arellano (maestría) realiza una valoración comparativa de opciones comerciales. Como no se tiene acceso a pacientes en los que se pongan y quiten discos intervertebrales, se hacen pruebas de manera virtual. Con los resultados obtenidos por Dafne, Epifanio sabrá qué criterio cumplir para un mejor diseño.

Del mismo grupo, pero dirigidos por Jesús Manuel Dorador, otros tesistas trabajan en la detección de señales mioeléctricas para un mejor control de la prótesis. Otro dispositivo en desarrollo es una órtesis para personas con inmovilidad en los dedos porque sufrieron daño en nervios.

Se trabaja también en un bipedestador. Hay pacientes que por problemas de articulaciones y como parte de su terapia necesitan estar parados; este artefacto ayuda a fortalecer piernas y a mantenerse de pie. Se trata de una propuesta en etapa inicial.

En países desarrollados como Estados Unidos hay dispositivos para diversos tipos de problemas de movilidad. Por ejemplo, para personas con mal de Parkinson se tiene un aparato que ayuda a llevar la cuchara a la boca con suavidad.

“En México no tenemos artefactos ni investigación para este tipo de casos y eso motiva al Grupo de Diseño para el Bienestar: investigar para solucionar problemas de tipo motriz y de prótesis de mano”.

Créditos: UNAM-DGCS-721-2013

DESARROLLAN EN LA UNAM PRÓTESIS DE DISCO INTERVERTEBRAL MÓVIL QUE ABSORBE ENERGÍA

 
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Proceso de instalación de la prótesis de disco intervertebral lumbar móvil.
Proceso de instalación de la prótesis de disco intervertebral lumbar móvil.

25 de abril de 2011

• Es menos invasiva y a la medida del paciente, informaron Epifanio Vargas y Adrián Espinosa, del Centro de Diseño Mecánico e Innovación Tecnológica de la Facultad de Ingeniería
• El cambio de actividades, la obesidad, el sedentarismo y las malas posturas, han provocado que la edad a la que se presentan estos problemas haya disminuido de personas de la tercera edad, a adultos de alrededor de 40 años

En el Centro de Diseño Mecánico e Innovación Tecnológica (CDMIT) de la Facultad de Ingeniería (FI) de la UNAM se desarrolla una prótesis de disco intervertebral lumbar móvil que, a diferencia de las convencionales, absorbe energía, es menos invasiva y se adapta a cada paciente.

El diseño del dispositivo, a cargo de Epifanio Vargas y Adrián Espinosa, está en proceso de patente y surge a partir de las necesidades planteadas por un médico experto del Instituto Nacional de Rehabilitación.

La investigación, sostuvo Espinosa, forma parte de la labor del grupo de diseño, orientado a la proyección de productos para el bienestar de las personas.

En este caso, explicó Vargas, atacamos el problema de la columna lumbar o de la parte baja de la espalda, que a diferencia de las cervicales (en el cuello), no sólo tiene mucha movilidad, sino que soporta el peso de la parte superior del cuerpo.

La prótesis, abundó, consta de una parte en contacto con las vértebras de la columna, y otra, que permite la movilidad. Las comerciales, que se comenzaron a emplear en la década de los 40, son como una caja hueca, rígida, que une un hueso con otro para formar uno solo, fijo o fusionado. También existen móviles, pero aún presentan problemas, en su forma circular o semi-circular.

El cambio de actividades físicas, la obesidad, el sedentarismo y las malas posturas, han provocado que el lapso en que se presentan problemas en los discos intervertebrales haya disminuido de personas de la tercera edad, a adultos de alrededor de 40 años, sostuvo el ingeniero.

También, influye cargar objetos de manera inadecuada, o muy pesados. Además, la presión a la que son sometidos los discos depende de cada persona; si es obesa se someten a más peso, ejemplificó.

Prótesis inteligente

Vargas señaló que con una prótesis actual se limita la actividad del individuo, por lo que sólo puede caminar distancias cortas y cargar pocos kilogramos; asimismo, pacientes con osteoporosis o con problemas cardiacos no pueden recibir el implante. Por ello, la idea es lograr mejoras en la calidad de vida y que estos dispositivos sean útiles para un mayor número de candidatos.

Al respecto, Espinosa explicó que las prótesis existentes se fijan de forma agresiva para el cuerpo; el disco, hecho de metal, tiene dos “aletas” que se clavan en la columna.

En el caso del diseño propuesto por los universitarios, se usarían adhesivos de última generación, se considera una parte metálica, de una aleación biocompatible con el cuerpo, y otra elástica, inteligente, que controle el movimiento. El prototipo demostrativo ya fue probado en un esqueleto modelo, como los utilizados en las clases de anatomía.

Vargas, quien desarrolla el proyecto como parte de su tesis de maestría, adelantó que la absorción de energía de este diseño se proporciona mediante un arreglo interno de resortes, que está en proceso de detalle.

Para ello, se cuenta con el apoyo de un grupo del Centro, experto en optimización estructural, es decir, en obtener geometrías que pesen menos, pero con la resistencia deseada.

Si alguien presenta problemas de espalda, se somete a un proceso de rehabilitación, y en caso de no funcionar, se acude a la opción quirúrgica. Entonces, el médico definirá si el paciente necesita un dispositivo de suplantación del disco. Durante el proceso, el especialista propone estudios radiológicos para obtener la forma y tamaño exactos, para elaborar prótesis individualizadas, explicó.

El procedimiento actual consiste en fabricarlas en serie y con diámetros variados, y los especialistas definen cuál es la adecuada para cada persona. Con la innovación de los universitarios, el paciente contaría con una prótesis a la medida.

Hasta ahora, se han hecho dos publicaciones del proyecto en la revista de la Sociedad de Ingenieros Mecánicos, además de la tesis de maestría de Vargas, cuyo trabajo continuará en el doctorado.

Finalmente, Espinosa refirió que para lograr el objetivo se requiere apoyo financiero. Por su parte, Vargas dijo que cualquier interesado puede acudir al Centro de Diseño de la FI. “Estamos abiertos a colaboraciones”.

Créditos: UNAM-DGCS-241/2011/unam.mx