Las Protesis by Jose Correiq

Edición de Mayo-Julio 2013

Rodilla Inteligente Se trata de una prótesis con una tarjeta electrónica incorporada que aportará movimientos más versátiles y a costos razonables para los usuarios.

Venezuela 35bs. USA 3$. Colombia 80 Pesos. China 5¥. UK 1,5£ Autores: José Correia, Johnny Demey y Fabrizio Mignogna.

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Las prótesis es una extensión artificial que reemplaza o provee una parte del cuerpo que falta por diversas razones.

Es habitual confundir un aparato ortopédico (ortesis) con una prótesis, utilizando ambos términos indistintamente.

El principal objetivo de una prótesis es sustituir una parte del cuerpo que haya sido perdida por una amputación o que no exista a causa de agenesia, cumpliendo las mismas funciones que la parte faltante, como las piernas artificiales o las prótesis dentales. Además se suele utilizar con fines estéticos como las prótesis oculares de vidrio, o para suplir al cuerpo de funciones de las que carece naturalmente, como las prótesis mamarias usadas en cirugía de reasignación de sexo o de transgeneristas.

• Prótesis auditiva: Todos sabemos y entendemos que la prótesis es un elemento sustitutivo de un órgano, pero en el caso que nos ocupa, entendemos como prótesis al elemento tecnológico que actúa sobre el estímulo sonoro, no sobre el órgano auditivo. Un sinónimo de prótesis auditiva la tenemos en la palabra audífono, y de modo más general en ayuda auditiva.

• Prótesis cardíacas: Son válvulas de corazón fabricadas o preparadas industrialmente, que se utilizan en pacientes con insuficiencia o estenosis valvular

• Prótesis dental: es un elemento artificial destinado a restaurar la anatomía de una o varias piezas dentarias, restaurando también la relación entre los maxilares, a la vez que devuelve la dimensión vertical, y repone los dientes

• Prótesis faciales: Una prótesis facial es un dispositivo artificial que reemplaza una malformación del rostro. Una persona puede necesitar de una prótesis por haber perdido una parte de su cara debido al cáncer, el trauma, o como el resultado de una anomalía congénita. Los tipos más comunes de prótesis facial incluyen: ojos, oreja, nariz, órbita o sus combinaciones.

• Prótesis mamaria: El implante de mama es una prótesis usada en cirugía estética para aumentar el tamaño de las mamas (lo que se conoce como aumento de pecho o mamoplastía de aumento) o realizar una reconstrucción de pechos (por ejemplo, para corregir deformidades genéticas, tras una mastectomía o como parte de la cirugía de cambio de sexo)

• Prótesis maxilofaciales: Sustitución protésica de parte o de la totalidad del maxilar superior, nariz o pómulo. Se aplica cuando la reparación quirúrgica aislada es insuficiente.

• Prótesis oculares: es el reemplazo estético del ojo, por la falta total o parcial del mismo, en personas que han sufrido un traumatismo o enfermedad grave en dicho órgano que ha obligado a su extirpación

• Prótesis ortopédicas: Una prótesis jamás podrá reemplazar al cien por cien las funciones de un miembro amputado, pero el objetivo final del trabajo en equipo de los profesionales es que un amputado vuelva a caminar y que su reinserción social y laboral sea posible. Los tipos de prótesis ortopédicas son :      

Prótesis de Pie Amputación de Syme Prótesis tibial Prótesis femoral Prótesis femoral cosmética de baño Ortoprótesis

Gracias a un implante de una prótesis electrónica detrás de la retina de los ojos, tres personas completamente no videntes lograron ver y distinguir diferentes formas y objetos. La prótesis electrónica fue desarrollada por expertos de la Universidad de Tubingen en conjunto con la compañía Retina Implant AG , ambas de Alemania, y los ensayos clínicos fueron dados a conocer a través de unarevistade la Royal Society de Gran Bretaña. Eberhart Zrenner, director fundador de Retina Implant AG, explicó que “los resultados del estudio piloto indican que las funciones visuales de pacientes ciegos por la distrofia hereditaria de la retina, la retinitis pigmentosa, pueden, en principio, recuperarse para poder llevar una vida normal”.

Desarrollada en el Parque Tecnológico Sartenejas, se trata de una prótesis con una tarjeta electrónica incorporada que aportará movimientos más versátiles y a costos razonables para los usuarios.

Una prótesis totalmente hecha en Venezuela para pacientes con amputación del miembro inferior por encima de la rodilla está siendo desarrollada por expertos en mecatrónica en el Parque Tecnológico Sartenejas. Se trata de un grupo de investigadores que sueña con ofrecer a los afectados la oportunidad de moverse con naturalidad y de manera alcanzable, desde el punto de vista económico, así como con crear una prótesis inteligente en Venezuela al 100%. El proyecto lleva el nombre de "Módulos de Instrumentación, Adquisición y Procesamiento de Señales para Control de una Prótesis de Rodilla Inteligente" y se está desarrollando desde 2007.

Gerardo Fernández, jefe del Grupo de Mecatrónica de la USB, cuenta que "Ya se estaban viendo trabajos interesantes de prótesis inteligentes en el mundo, pero queríamos que el nuestro tuviera además un impacto social, de servicio humano. Por eso la prótesis de rodilla era un tema ideal, pues sirve para desarrollar un producto de biomecatrónica que será de ayuda a mucha gente que realmente lo necesita". "Además de ello, se presentó Fernando Carvallo en nuestro departamento, quien también es protesista; él lleva dos prótesis de rodilla, una de ellas inteligente, fabricada en Alemania, y asegura que le funciona muy bien. De hecho subió los tres pisos de la universidad, lo cual nos dejó admirados. Él plantea al departamento la propuesta de trabajar en esto, que ya estaba proyectado, y nos comenta sus inquietudes, como que sus prótesis son algo pesadas, que siente miedo de que la tecnología le falle en algún momento y le pueda ocasionar una caída y que además son muy costosas, aproximadamente 30 mil dólares".

Desarrollo innovador "Actualmente en Venezuela existe la necesidad de mejorar la calidad de vida de las personas con amputación de miembros inferiores, la cual no está cubierta adecuadamente. En el país ya habían unos grupos que se dedican a la creación de prótesis y no queríamos convertirnos en competencia directa… y ese era el de las prótesis inteligentes de tipo activo que, a partir de datos tomados del ambiente y del paciente, ayuden a caminar mejor a la persona que las lleva", explica Fernández. Actualmente las prótesis inteligentes de rodillas que existen en el mercado tienen ciertas limitaciones para emular una marcha biomecánicamente natural, así como para ofrecerle al paciente la seguridad y versatilidad de movimientos requeridos en la vida diaria. "Nuestra prótesis va a realizar movimientos inteligentes adecuados a las características de la persona que la va a usar… eso es innovador", asegura.

Michele Flammia, responsable del proyecto, comentó que a medida que ha avanzado la primera etapa, centrada en la captura de datos para la prótesis, se han paseado por un sinfin de posibilidades, como la idea inicial de hacer mediciones bioeléctricas sobre músculos, pensando en conexiones nerviosas o hacia el cerebro, decantando finalmente en las mediciones del movimiento del miembro amputado, a través de unos sensores que lean variables como peso y posición, entre otras, evitando hacer invasiones dentro del organismo. En esta etapa, llamada fase de adquisición de datos, se han estudiado minuciosamente los movimientos de la rodilla. Las mediciones se hacen sobre el propio individuo que va a utilizar la prótesis, para que ésta tenga la movilidad de manera inteligente.

El ingeniero Rafael Torrealba, a cargo de esta fase, explica que se observan los movimientos de la pierna sana de la persona con el fin de crear una estrategia de control para la rodilla. "Esto dará paso a la segunda fase, que será la que nos ponga en las manos ese control inteligente. Una vez adquiridos los datos y manejo de la información y establecida la estrategia de control, se logrará que la persona se sienta más libre, natural y cómoda, cansándose mucho menos y dejando la sensación de tener una 'pata de palo'". 14

"Las mediciones hechas en la primera fase son de fuerza, del ángulo de la rodilla y actuar sobre el flexionamiento de ésta como un amortiguador. La segunda fase, que está comenzando, consiste en construir la prótesis", señala Flammia. Este prototipo cuenta con el apoyo del Hospital Ortopédico Infantil, donde técnicos protesistas y traumatólogos, respaldan, asesoran y participan el desarrollo del mismo. "Este prototipo de módulo de rodilla externa inteligente abarcará el desarrollo del pie, tobillo y rodilla. Se trata de un producto de biomecatrónica que combina aspectos biológicos, mecánicos, electrónicos e inteligentes en un solo proyecto", indica Fernández.

"Otra fase importante para este proyecto es la creación de un laboratorio de marcha, el cual es un lugar donde se podrán realizar las mediciones en personas sanas y amputadas… es necesario en el país, ya que sólo existe uno a nivel clínico. Hay algunos otros para estudios deportivos solamente. Este laboratorio se está acondicionando en el Parque Tecnológico Sartenejas, con una donación de equipos de la Asociación Nacional de Biomecánica, los cuales son muy costosos", destaca.

"En cuanto a lo mecánico, esta prótesis va a ser innovadora porque va a tener la forma de la pierna humana, lo cual no se ve en las prótesis comerciales actuales, las cuales son cubiertas con una funda cosmética para simular la forma de la pierna, pero nuestro modelo propone la estructura en material polimérico o plástico, más asequible, con la forma de la pierna, para evitar las funda. Las prótesis se fabrican… 17

comúnmente en fibra de carbono o titanio, y esos son materiales de muy altos precios y no manejamos esa tecnología aquí, eso subiría los costos a nivel comercial", señala Torrealba. "En términos de electrónica estamos trabajando con aceleraciones que se generan a lo largo de la caminata, lo cual es innovador, y en cuanto al control estamos aplicando los conocimientos que tenemos de robótica, como mecatrónicos, extrapolándolos a la prótesis con un nuevo enfoque para determinar en qué fase de la marcha se encuentra el paciente para cambiar la rigidez que tiene la rodilla. Esto puede ser un primer paso a la era cibernética de las prótesis, como en la película Robocop", agrega el experto.

Reorganizando quirúrgicamente los nervios que en condiciones normales se conectarían al miembro perdido, un grupo de investigadores ha desarrollado un modo intuitivo para que los pacientes con amputaciones controlen un brazo robótico. Todd Kuiken y sus colegas, del Instituto de Rehabilitación de Chicago (Rehabilitation Institute of Chicago), describieron por primera vez la técnica, probada en un solo paciente, en el 2007; ahora la han probado en varios pacientes más. Todos ellos lograron controlar con éxito la prótesis avanzada, que cuenta con hombros, codos, muñecas y manos motorizados. Los pacientes lograron mover el brazo en el espacio, imitar los movimientos de la mano y asir toda una variedad de objetos, incluido un vaso de agua o una delicada galleta. Los resultados se han publicado en la revista Journal of the American Medical Association. Las prótesis de brazos motorizadas utilizadas con mayor frecuencia hoy en día aprovechan los movimientos del hombro existente para controlar la mano, el codo o la muñeca del miembro. Estos dispositivos pueden resultar frustrantes y lentos: el usuario debe contraer esos músculos conscientemente para provocar un movimiento y solo se puede realizar un movimiento cada vez.

Kuiken ha desarrollado un tipo de interfaz totalmente nuevo. Utilizando un procedimiento quirúrgico denominado reinervación muscular dirigida, los cirujanos transfieren a los músculos del pecho y la parte superior del brazo, los nervios que previamente transportaban las señales al miembro amputado. Los nervios redirigidos se desarrollan, a continuación, en el interior de los músculos, que se contraen cuando el paciente piensa en mover el miembro perdido. Unos sensores incluidos en el miembro protésico leen estas señales y las traducen en movimientos. Tras someterse a la operación quirúrgica, tres pacientes probaron un brazo prototipo que se está desarrollando dentro del Programa de Prótesis Revolucionarias de la agencia DARPA (Defense Advanced Research Project Agency) y lograron controlar con fiabilidad el dispositivo en apenas dos semanas. "La velocidad y precisión de los movimientos supone mejoras sustanciales con respecto a los sistemas mioeléctricos anteriores", señala Gerald Loeb, médico y científico del departamento de ingeniería biomédica y neurología de la Universidad del Sur de California. 20

Adidas Symbiosis: Prótesis Ortopédica Eletromagnética.

A pesar de una extensa investigación en el campo de las prótesis ortopédicas, los usuarios enfrentan ciertos problemas con las prótesis tradicionales. El diseñador Randall Puzzitiello ha creado un nuevo concepto de prótesis ortopédica llamada “simbiosis” que ayuda a los usuarios a realizar sus tareas en una forma más eficiente. Desarrollado para Adidas, la nueva prótesis no sólo mejora la función de la pierna eliminando la utilización de motores mecánicos o pistones para su funcionamiento, sino que también ha hecho énfasis en la estética, gracias a su diseño deportivo. Millones de personas pierden sus extremidades en todo el mundo. Irónicamente, las personas con discapacidades físicas son consideradas una carga para la sociedad. 21

Así que la prótesis moderna se convierte en un factor integral para llevar la vida de los amputados de vuelta a la normalidad, ya que no sólo agrega movilidad a los usuarios, sino que también permite su autosuficiencia. La Adidas simbiosis representa el equilibrio entre lo humano y lo mecánico. El uso de materiales como fibra de carbono, Sorbothane, aluminio y acero, simulan la función de manera más orgánica, si se compara con sus contrapartes en el mercado. Sustituyendo los músculos humanos con electroimanes, la simbiosis conduce la señal proveniente de unos implantes guías colocados previamente en el miembro inferior permitiendo así el movimiento natural in esfuerzo. Este concepto resulta muy interesante desde el punto de vista estético y funcional, apuntando a nuevas fronteras para la investigación en esta área. 22

Oscar Leonard Carl Pistorius (n. Sandton, 22 de noviembre de 1986), más conocido como Oscar Pistorius. es un atleta sudafricano. Pistorius posee las marcas mundiales en las pruebas de 100, 200 y 400 metros lisos para atletas que han sufrido una doble amputación (a los once meses de edad, le amputaron las piernas, por no tener peroné). Para correr utiliza prótesis transtibiales construidas en fibra de carbono. Aunque estas piernas artificiales le permiten a Pistorius competir, su uso ha generado protestas de que le dan una ventaja injusta sobre otros corredores. Registra 46,34 segundos en 400 metros, o la máxima velocidad en los Juegos Paralímpicos de Atenas 2004.

La vida de Oscar Pistorius, quedó marcada al nacer sin peronés ni tobillos en sus dos piernas. Se las amputaron justo por debajo de las rodillas. Ahí comenzó un camino difícil, basado en un tremendo instinto de superación, que le llevó a ganar la medalla de oro de los 200 metros en los Juegos Paralímpicos de Atenas 2004. Sus tiempos fueron tan buenos que se planteó en serio participar en los Juegos Olímpicos de Pekín 2008 junto a los atletas de más alto nivel. En enero de 2008, sin embargo, la Federación Internacional de Atletismo (IAAF) se lo prohibió aduciendo que sus prótesis (Cheetah FlexFood, fabricadas en Islandia) le concedían ventaja. El Tribunal de Arbitraje de Lausana (TAS) le dio la razón y la luz verde. Pero Pistorius no logró los tiempos mínimos para clasificarse. Se consoló de nuevo en los Paralímpicos proclamándose campeón en los 100, los 200 y los 400 metros.

Pregunta. Después de toda la polémica que se ha desatado sobre sus prótesis de fibra de carbono, ¿podría correr igual con otras? Respuesta. Siempre he corrido con éstas, al igual que el 70% de los mejores deportistas paralímpicos. Supongo que podría usar otras, pero estoy cómodo con éstas. P. ¿Qué sintió cuando la IAAF dijo que obtenía ventaja con ellas y el TAS le dio a usted la razón? R. Nada. La IAAF me dijo que, si el Tribunal de Arbitraje demostraba que se había equivocado, lo aceptarían. Me prohibieron correr durante cuatro meses y luego dijeron: "Oye, nos hemos equivocado y te dejamos correr". Pero no logré las mínimas. Así que fue culpa mía no poder ir a los Juegos Olímpicos. P. Usted es un ejemplo por su instinto de superación. R. Como atleta, tengo una responsabilidad, pero creo que los Juegos Paralímpicos sirven para demostrar a la gente todo lo que puedes conseguir a pesar de tener una discapacidad. 25

P. Jugaba al rugby, al tenis y al fútbol antes de dedicarse al atletismo a los 18 años a causa de una lesión. ¿Qué ocurrió? R. Me rompí los ligamentos de la rodilla izquierda por culpa de un placaje jugando al rugby. Parte de mi rehabilitación consistió en hacer atletismo. Correr no me gustaba, pero me lo impuse para volver a jugar al rugby hasta que empecé a disfrutar.Y sigo. P. ¿En qué parte de su vida sufrió más a causa de su discapacidad? R. No creo que haya sufrido nunca por ello. Cuando era pequeño, mis padres me decían: "Esto es lo que hay. Puedes estar triste o intentar hacer lo que quieras con tu vida". Elegí lo segundo. Llevo mi discapacidad con humor. P. ¿Qué más le decían sus padres? R. Mi madre fue increíble. Me decía: "Aunque no seas muy bueno en algo, debes intentarlo". Siempre me repetía que el perdedor no es el que corre y queda segundo, sino el que ni siquiera se atreve a correr.

P. ¿Ha notado un cambio en la aceptación social de la discapacidad? R. Sí. Se está perdiendo el miedo a hablar de ello. Si un niño se queda mirándome porque voy con pantalón corto, le digo: "Hola, me llamo Oscar y no tengo piernas. Mira, éstas son mis piernas ortopédicas. Tócalas si quieres". Así le educas. P. Es el mejor atleta paralímpico en los 100, los 200 y los 400 metros. ¿Seguirá compitiendo en este nivel o va a hacerlo sólo con los atletas sin discapacidades? R. No. Para mí, los Juegos Paralímpicos ya son el nivel más alto. Pero hay pocas carreras para nosotros. Así que para estar en forma necesito participar en carreras para atletas no discapacitados. Nunca dejaré los Paralímpicos. Otra cosa es que me ilusione competir en los Olímpicos de Londres 2012.

2013, fue acusado de asesinar a su novia, la modelo Reeva Steenkamp de cuatro disparos, tras golpearle repetidamente la cabeza con un stick de cricket. De acuerdo a lo publicado por el

diario Beeld, el atleta habría confundido a la mujer con un ladrón y le habría disparado cuatro veces por error a través de la puerta del baño de su domicilio, pero la policía no confirmó esta versión. El 17 de febrero, la Policía de Sudáfrica halló un bate ensangrentado su casa.

Oscar Pistorius es descrito como un paranoico, cuyo amor por las armas se convirtió en obsesión, según informa la prensa. El 22 de febrero de 2013, en una audiencia en Pretoria, Sudáfrica, frente a la corte de Pretoria, Pistorious fue liberado bajo libertad condicional tras pagar una fianza de $113,000 dólares, sentencia dictada por dicho tribunal tras considerar que la policía sudafricana carecía de pruebas suficientes. Así mismo se le ordenó entregar su pasaporte, no podrá acercarse a aeropuertos y tendrá que visitar una estación de policía cada lunes y viernes. La próxima cita de Pistorius ante la corte será el 4 de junio de 2013. 29

El desarrollo de innovaciones tecnológicas creadas por estudiantes universitarios en distintas áreas del conocimiento, debe ser un tema clave para las naciones latinoamericanas. Estas innovaciones ocupan un papel relevante en la vida de las empresas y en el progreso económico y comercial de los países. “Tuvimos una buena idea y diseño”, es lo que piensan sobre su trabajo Ricardo Urrutia y Manuel Estévez, ingenieros mecánicos recién egresados de la Universidad del Zulia (LUZ). Ellos desarrollaron en su tesis de pregrado el proyecto “Diseño y fabricación de una prótesis articulada de extremidad inferior (prótesis de pierna por encima de la rodilla)”.

Esta es una de las prótesis más vendidas en Venezuela y en ella, Urrutia y Estévez se basaron para hacer su prototipo que funciona con un sistema de impulso y bloqueo, con resortes, un gatico amortiguador que facilita el equilibrio. Con esto, el usuario tendrá seguridad y estabilidad para mantenerse de pie, podrá caminar con un paso normal y firme, así como subir y bajar escaleras, sentarse y levantarse. “Lo que hicimos fue una simplificación de muchos sistemas que hay ahora en el mercado… Estamos orgullosos de nuestro trabajo porque es un producto bueno, bonito y barato”, señaló Manuel Estévez, uno de los creadores. “Seríamos pioneros al crear una fábrica que haga prótesis de este tipo en el país, porque no hay una industria que se encargue de hacerlas aquí”, agregó.

Se fabricarán cinco prótesis para continuar la investigación que no serán vendidas, sino donadas. Con este tipo de ayudas económicas, el Estado busca crear un protocolo de validación nacional, que pueda ser aplicado a los proyectos y prototipos de innovación tecnológica, a fin de lograr su escalamiento industrial y posterior comercialización de los productos, al tiempo de garantizar niveles óptimos de fabricación con calidad de exportación.

» De acuerdo con estadísticas del Censo del año 2001, en Venezuela hay 70 mil personas con discapacidad asociada con miembros inferiores, aunque no especifica qué tipo de afección, y no todas se podrían ajustar al modelo de prótesis que se está desarrollando actualmente. » A nivel mundial, se estima que unos 30 millones de personas necesitarán para 2010 de este tipo de prótesis y la carencia es más notable en los países en vías de desarrollo debido a los costos.