Crean dispositivo para alinear prótesis ortopédicas

Manrique Vindas Segura

El dispositivo consiste en un mecanismo de acople tipo rótula que actúa como punto de unión entre dos extremos de la prótesis, mide tan solo diez centímetros de alto por un diámetro de cinco centímetros.

Un grupo de estudiantes de la Carrera de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Costa Rica (UCR) ideó un ingenioso dispositivo que facilita la alineación de las prótesis que sustituyen la pierna en una persona amputada.

La investigación la realizaron como parte de su tesis de licenciatura en ingeniería mecánica, la cual se titula "Diseño de un mecanismo estándar de alineación en dos dimensiones para prótesis supracondíleas en hombres adultos".

Las prótesis consisten en mecanismos que sustituyen algún miembro del cuerpo. En este caso, la investigación se centró en prótesis de pierna para hombres adultos.

El equipo de investigación elaboró un mecanismo que lo puedan utilizar tanto personas amputadas por debajo de la rodilla como por arriba de esta.

Transferencia tecnológica

El diseño del dispositivo promete ser práctico y funcional, por lo cual la Unidad de Gestión y Transferencia del Conocimiento para la Innovación (PROINNOVA) de la Vicerrectoría de Investigación está brindando apoyo para la transferencia tecnológica.

PROINNOVA hizo la solicitud de la patente del "Mecanismo de alineación para prótesis de pierna", ante el registro de patentes, como premisa para poder otrogar un eventual licenciamiento. Ahora está buscando algún ente o empresa licenciataria interesada en fabricar un prototipo del dispositivo con el fin de comercializarlo.

Durante la investigación, los ingenieros realizaron los diseños del dispositivo, a partir de pruebas de movimiento efectuadas en siete pacientes.

Innovación y competitividad

El invento consiste en un mecanismo de acople tipo rótula que actúa como punto de unión entre dos extremos de la prótesis, mide tan solo diez centímetros de alto por un diámetro de cinco centímetros.

Esta parte donde se une la prótesis con el cuerpo de la persona es de vital importancia, pues incide sobre la postura y movimiento del cuerpo.

Mediante la aplicación de mediciones y cálculos matemáticos, los estudiantes consiguieron que este mecanismo logre alinear la prótesis para rangos de trabajo similares a con los cuales trabaja el cuerpo humano.

El mecanismo de acoples diseñado forma parte de todo el ensamble de la prótesis. Su función no solo es conectar los elementos entre sí, sino alinearlos también.

Alejandro Acuña Espinoza, Susy Cruz Soto, José Solórzano Rojas y Meir Vainer Lechtman, fueron los gestores de este proyecto.

El Ing. Acuña explicó que “el sistema lo que hace es alinear una sección de la prótesis con otra sección de la prótesis. Entonces, por decirlo de alguna forma, define la posición de los componentes de la prótesis para dar el alineamiento adecuado. Es un sistema sencillo porque hay sistemas que utilizan cuatro tornillos prisioneros. Ahora lo que hay es un solo tornillo de sujeción y una rótula (…) Con esto se logra la alineación, tanto hacia adelante como hacia atrás y a los lados”.

El Ing. explicó que si no hay un buen alineamiento, “se pueden producir contracturas musculares y hasta colapsos estructurales. Por ejemplo, un desfase en la altura de una pierna con respecto a la otra, o una extensión o sobreflexión, pueden inducir a problemas posteriores. Una alineación incorrecta del tobillo, puede incidir en la columna, porque se recargan las articulaciones para compensar”.

El experto recalcó que esto sucede “porque la cadena de movimiento del cuerpo, denominada cadena cinemática se ve afectada por un mal alineamiento de la prótesis o cualquier otro miembro del tren inferior principalmente”.

Los sistemas actuales de acople requieren ajustar de cuatro hasta doce tornillos, lo que vuelve el proceso complejo y prácticamente solo puede realizarlo un especialista y no el propio paciente o un familiar entrenado adecuadamente.

Otra virtud del invento es el material que propone utilizar para el diseño funcional, que sería aluminio o acero inoxidable. Estos materiales tienen un uso muy difundido en la industria biomédica debido a su alta resistencia y poco peso. Además su costo es muy inferior a otras aleaciones como el titanio o el cromato de cobalto.

Esto permitirá crear un mecanismo de larga durabilidad pero de precio accesible al usuario. VER PRESENTACIÓN DE DISPOSITIVO.