Autores: José Correia, Johnny Demey y Fabrizio Mignogna.

Se trata de una prótesis con una

tarjeta electrónica incorporada que

aportará movimientos más

versátiles y a costos razonables

para los usuarios.

Rodilla Inteligente

Edición de Mayo-Julio 2013

Venezuela 35bs. USA 3$.

Colombia 80 Pesos. China 5¥.

UK 1,5£

Contenido Páginas

4-5

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Contenido Páginas

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21-22

30-32

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.

4

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.

5

• 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

6

• 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.

7

• 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.

8

• 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

9

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”.

10

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.

11

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".

12

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.

13

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'".

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.

14

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'".

15

"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.

16

"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.

18

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.

19

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

Este concepto resulta muy

interesante desde el punto de vista

estético y funcional, apuntando a

nuevas fronteras para la

investigación en esta área.

simbiosis conduce la señal

proveniente de unos implantes

guías colocados previamente en el

miembro inferior permitiendo así

el movimiento natural in esfuerzo.

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.

23

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 Flex-

Food, 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.

24

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.

26

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.

27

28

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.

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

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

“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)”.

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.

30

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.

31

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.

32

» 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.

33