26 de agosto de 2015
Para contribuir a mejorar la calidad de vida de las personas discapacitadas, especialistas de la Facultad de Ingeniería desarrollaron un dedo protésico con mecanismo hexacicloidal, innovación que ha dado la pauta para generar un dispositivo de mano. Continue reading Crean dedo protésico capaz de generar fuerza y movimiento: UNAM
06 de mayo de 2015
Bogotá D. C., may. 06 de 2015 – Agencia de Noticias UN- La prótesis de metacarpo-falángica personalizada permitirá a pacientes con artritis o enfermedades reumáticas disponer de implantes de falange hechas a su medida.
En la actualidad, el diseño y fabricación de prótesis de este tipo no contempla aspectos geométricos y condiciones específicas de cada paciente, por eso, esta propuesta desarrollada por el Grupo de Investigación Biomecánica de la U.N. ofrece una nueva solución a problemas en la medicina personalizada.
La cirugía de falange es uno de los casos en los que se deben solucionar problemas de las articulaciones a partir de las condiciones específicas del paciente y los requerimientos que tendría la articulación en términos de movilidad biomecánica.
Este grupo de investigación de la Facultad de Ingeniería ha desarrollado una nueva metodología que parte de las necesidades del paciente y de las imágenes de tomografía axial computarizada (TAC).
“Se trata del diseño de una prótesis de falange hecha a la medida, que cumple con los respectivos requerimientos biomecánicos específicos del paciente”, explica Carlos Julio Cortés Rodríguez, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica, quien agrega que dichas imágenes permitieron determinar la morfología y movilidad que se tiene disponible, es decir, el ángulo de flexión y extensión específica del paciente.
Con esta información se desarrolló un modelamiento 3D por computador, al que posteriormente se le realizaron diferentes cálculos de resistencia que permitieron obtener la geometría del implante de falange.
Mauricio Cuervo, ingeniero mecatrónico de la U.N., afirma que estos cálculos son realizados con una simulación por medio de un software de elementos finitos, este método permite la aproximación numérica de problemas mecánicos, en este caso de esfuerzo y formación.
“Con este proceso se puede verificar que los esfuerzos que genera el cuerpo ajeno ingresado a la estructura, no sobrepasen los que admite el hueso”, amplía el ingeniero Cuervo.
La fabricación de esta prótesis depende de diferentes materiales. En la técnica moderna se utilizan fundamentalmente aleaciones metálicas de titanio, cerámicas basadas en óxido circonio, alúmina y polímeros.
Actualmente, la investigación ha logrado desarrollar el modelo de la articulación, y especificar la geometría requerida para el caso del paciente estudiado. El paso siguiente es la prueba de prototipo, que determinará las características de la superficie articular por medio quirúrgico en un cadáver.
La industria médica desarrolla generalmente productos masivos, por lo que comercialmente las articulaciones tienen tallas determinadas que en algunos casos no son las indicadas para los pacientes, por esta razón la solución es la articulación personalizada.
Según el profesor Cortés, en Colombia la tendencia de la cirugía orientada hacia soluciones personalizadas es muy reciente, por lo que estos desarrollos de ingeniería son un potencial para los procedimientos quirúrgicos.
Este trabajo interdisciplinario es realizado por Mauricio Cuervo, ingeniero mecatrónico; Enrique Vergara, profesor de ortopedia de la Facultad de Medicina de la U.N.; y Carlos Julio Cortés Rodríguez, coordinador del Grupo de Investigación Biomecánica.
14 de Agosto de 2012
El riesgo de tener caries y de padecer enfermedades en las encías aumenta en los pacientes con prótesis dentales o tratamientos de ortodoncia si no usan elementos extras de limpieza oral.
Dada esta situación, en la Facultad de Odontología de la UN en Bogotá diseñaron folletos en los que se les enseña a los pacientes con prótesis dentales sobre los elementos de aseo que deben utilizar y la forma en la que deben usarlos, pues la falta de limpieza adecuada puede comprometer la vida útil de los tratamientos.
“En el mercado hay muchos elementos para controlar la placa bacteriana, pero la población no los identifica mucho y debe ser el odontólogo quien guie la compra. También debe enseñar cómo se utilizan y hacer seguimiento, porque, sin duda, el cuidado de los elementos de prótesis y de los dientes que quedaron en la boca hará que tenga una salud oral duradera”, explica Diego Sabogal Rojas, profesor de la Facultad de Odontología.
Además, indica que los pacientes con prótesis fijas, con implantes o con brackets necesitan elementos adicionales al cepillo y a la seda dental para su limpieza; entre ellos cepillos interproximales y unipenachos, que son más pequeños y que están diseñados para eliminar la placa bacteriana, así como enhebradores.
Tras encuestar a 53 pacientes atendidos en las clínicas de pregrado y posgrado de la facultad, durante el segundo semestre del 2011, se encontró que, en general, estos desconocen los elementos auxiliares de higiene oral y que el 30% tiene mayor conocimiento del cepillo interdental.
Hallaron también que el 80% de los pacientes con ortodoncia tenían idea de los elementos auxiliares descritos en el folleto. Además, el 90% de ese grupo dijo usar elementos auxiliares de higiene oral, como el cepillo interdental, seda superfloss y enhebradores.
Según el profesor Sabogal, a los pacientes les gustaría mucho ver imágenes audiovisuales que fueran más ilustrativas, además de la instrucción que el odontólogo les da.
“Es muy útil que el elemento que necesitamos entregarle al paciente lo tengamos en ese momento; por ejemplo, un cepillo especial para mostrarle cómo se utiliza, pues a veces queda desconectada la entrega del instructivo de la compra y no se consigue el elemento indicado”, afirma.
La idea, según el profesor, es seguir haciendo el estudio este semestre y obtener cifras de la incidencia de la placa bacteriana en los pacientes con necesidades extras de limpieza. Además, se propone evaluar el impacto que tienen los folletos en los hábitos de las personas.
Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co
15 de abril de 2012
En el Laboratorio de Física del Plasma de la UN en Manizales, investigadores desarrollaron hidroxiapatita (HA), material que confiere mayor calidad a las prótesis elaboradas en el país.
El acero 316L es uno de los elementos más utilizados en Colombia en la industria de elementos ortopédicos. Sin embargo, tal como lo explica Pedro José Arango, director del Laboratorio de Física del Plasma: “a largo plazo sufre metalosis (liberación de iones que producen corrosión); de ahí surgen infecciones y, por tanto, debe ser retirado”.
Para mitigar este riesgo y aumentar la compatibilidad con el cuerpo y la durabilidad de este acero, Iván Marino Zuluaga Butírica, estudiante de Ingeniería Física, fabricó hidroxiapatita, una sustancia que es altamente biocompatible. Así, la idea es recubrir el acero con esta sustancia para combinar la resistencia del metal con la biocompatibilidad de la HA. Para obtenerla existen dos técnicas: una natural y otra sintética.
La primera consiste en extraerla de los huesos de los cerdos, a los cuales se les remueven sus componentes orgánicos (como proteínas y lípidos) sometiéndolos a altas temperaturas y presiones. Seguidamente se pulverizan y, en este estado, se llevan a temperaturas entre 800 ºC y 1.150 ºC, para que se cristalicen y formen hidroxiapatita.
La otra técnica de fabricación es la ruta sintética, en la que se mezclan reactivos químicos (como nitratos ricos en fosfatos y calcio) en una solución de agua destilada, que es sometida a agitación por cuatro horas aproximadamente.
Con esta mezcla se efectúa un procedimiento que puede hacerse mediante microondas, en un horno con una potencia de 700 vatios, o filtrando el sedimento, el cual se seca a 800 ºC, se muele, se cuela y se introduce en un horno para que se cristalice.
Gracias a los avances en este campo, docente y estudiante participaron como ponentes el pasado mes de marzo en el Tercer Curso Internacional de Biomateriales, apoyado por la Unesco y realizado en La Habana, Cuba.
Lea el artículo completo en UN Periódico: http://www.unperiodico.unal.edu.co/dper/article/protesis-economicas-gracias-a-la-hidroxiapatita/index.html.
Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co
25 de noviembre de 2011
• Tendrían mayor movilidad, mejorarían las existentes en el mercado y serían construidas con tecnologías propias, estableció Rosa Itzel Flores Luna, de la FI de la UNAM
El diseño de prótesis para mano con mayor movilidad, que mejoren las existentes en el mercado, construidas con tecnologías propias y orientadas al bienestar de los pacientes, es el objetivo del Centro de Diseño Mecánico e Innovación Tecnológica de la Facultad de Ingeniería (FI) de la UNAM.
Rosa Itzel Flores Luna, integrante del Departamento de Ingeniería de la entidad universitaria, explicó que el objetivo es recuperar la función principal de la extremidad, que es asir, además de contribuir en el proceso de rehabilitación de las personas amputadas, que tiene una duración aproximada de seis meses.
En la conferencia Diseño de prótesis mecatrónicas para mano, explicó que los desarrollos proyectados cuentan con sistemas de control, potencia, retroalimentación, soporte, transmisión, movimiento electrónico y mecánico, y tienen el respaldo de investigaciones realizadas por un grupo de más de 20 universitarios, desde 2003.
La académica expuso que en el Centro de Diseño Mecánico e Innovación Tecnológica (CDMIT), trabaja en un aparato basado en los tres arcos de la mano que se forman cuando se mueve, para poder ampliar el rango de movilidad de la prótesis; además, tendrá un mecanismo para la oposición y flexión del pulgar, para que la persona pueda tomar cualquier objeto sin dificultad.
Permitirá oponer el pulgar, el movimiento de cuatro dedos, y la carga eléctrica del sistema no podrá exceder dos miliamperios, norma establecida para la salud humana.
También se desarrolla un socket ajustable para miembro superior, que cambia de tamaño para evitar molestias y dar mayor retroalimentación al usuario de las prótesis.
“El amputado no podrá cargar más de 20 kilogramos, para evitar problemas en la columna vertebral, ya desequilibrada por la utilización del aparato y la ausencia de la extremidad”, apuntó.
Antecedentes
La galardonada con el primer lugar en la categoría de egresados de nivel posgrado del Tercer Premio de Ingeniería de la Ciudad de México, 2009, expuso que en el país el diseño de estos aparatos se orienta a los miembros inferiores, por ser los que más se amputan ante la prevalencia de obesidad y diabetes. La primera causa de corte de las extremidades superiores es la imprudencia al conducir, seguida de accidentes laborales.
En el año 2000, el Censo Nacional de Población incluyó, por primera vez, a los discapacitados. Se registraron un millón 795 mil habitantes en esta condición, de los que, se estimó, el 45.3 por ciento tenían incapacidad motriz. La mayoría de los casos es en personas en edad productiva, refirió.
En este contexto, a partir de 2003, un grupo de universitarios preocupados por la falta de investigación en este campo para suplir los miembros superiores, desarrolla líneas de estudio.
Diseño para el bienestar
Flores Luna explicó que todos los movimientos de la mano son combinaciones básicas de cinco prensiones: en gancho, en punta fina, en punta gruesa, en bola, y en puño. En todas, el pulgar se queda fijo o se encuentra con los demás dedos.
Los sistemas disponibles para sustituir las funciones de la extremidad se dividen en pasivos y activos. Los primeros, aunque replican la extremidad perdida, requieren de movimiento externo, indicó.
Los activos funcionan con propulsión asistida o muscular. Al mover una de tipo mecánico, el hombro y la espalda, la persona abre o cierra la prótesis; su velocidad de reacción supera al de las mecatrónicas, que son las más utilizadas en México.
Las eléctricas cuentan con un motor, que activa un botón para replicar la función de asir; las híbridas, combinan dispositivos de las mecánicas y eléctricas; las mioeléctricas, cuentan con sensores que permiten abrir y cerrar el aparato ortopédico más rápido; su costo rebasa los 700 mil pesos, requieren de mantenimiento anual y sólo se fabrican en el extranjero.
Flores Luna dijo que la indagación realizada en el CDMIT está basada en el método de diseño, y se orienta a la generación de conocimiento. “Exploramos nuevos caminos para avanzar en este ámbito. En esta ruta, los mecanismos adaptables nos ayudan a entender los movimientos de la mano”, concluyó.
Créditos: unam.mx/boletin/694/2011