Universidades

Prótesis innovadora con firma mexicana 

El estudiante del IPN, Hugo Luis Serrano, desarrolló como tesis de maestría un prototipo de prótesis para las personas con amputaciones por debajo de la rodilla con un amortiguador y un motor eléctrico que imitan el movimiento natural del pie al caminar. 
Redacción 
16 febrero 2015 14:44 Última actualización 16 febrero 2015 15:12
prótesis

Las prótesis comerciales usan sólo resortes o carecen de cualquier tipo de amortiguamiento lo que causar lesiones en la parte corporal donde se adapta. (Cortesía)

Con mira a apoyar a las personas que por la diabetes han sufrido la amputación de un pie, el alumno del Instituto Politécnico Nacional (IPN), Hugo Luis Serrano Molina, desarrolló el prototipo de una prótesis de miembro inferior de gran confort y funcionalidad.

Serrano Molina inventó el prototipo como parte de su proyecto de tesis de la Maestría en Tecnología Avanzada. La innovación del dispositivo es el diseño del tobillo. Aunque existen distintas prótesis en el mundo, ésta posee elementos semiactivos de amortiguamiento.

El estudiante de Maestría de la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA), señaló que la prótesis es para personas con amputación debajo de la rodilla; “clínicamente hablando sería una amputación en el tercer medio de la tibia, 10 o 15 centímetros debajo de la rodilla”.

El especialista consideró que en las prótesis comerciales se usan sólo resortes o carecen de cualquier tipo de amortiguamiento; “nuestro diseño cuenta con un amortiguador magnetoreológico que varía su rigidez en función de la variación de corriente eléctrica”.

“Tanto el amortiguador como el motor eléctrico del actuador principal son gobernados por un controlador híbrido que imitan el movimiento natural del pie al momento de caminar”, indicó.

Explicó que una de las ventajas del uso del amortiguador es evitar problemas de confort comúnmente vistos en prótesis comerciales, que pueden ocasionar la formación de llagas o escoriaciones en el muñón en donde se adapta, las cuales ocurren por el ciclo natural de la marcha del paciente y el golpeteo de la prótesis con el piso.

1
 

 

prótesis ipn

“Cuando no hay un amortiguamiento adecuado se presentan lesiones más fuertes en la cicatrización, en el hueso y en el muñón, lo cual se espera reducir notablemente con el dispositivo que le adaptamos a la prótesis”, agregó.

Serrano Molina dijo que la prótesis cuenta con un sistema que tiene cinco entradas, dos de ellas son señales que se colocan en el músculo tibial anterior, que está justo al lado de la tibia; el otro se pone en el músculo gastrocnemio (gemelo).

“El músculo tibial anterior ayuda a realizar el movimiento de la flexión dorsal cuando se acercan los dedos hacia la rodilla, en tanto que el gastrocnemio contribuye a realizar la flexión plantar y esos dos movimientos son los que se utilizan principalmente para la caminata”.

La planta del pie de la prótesis se diseñó en dos partes para darle la movilidad requerida y, justo a la mitad de la misma, está la unión entre el talón y el pie, sitio en el que se colocó un sensor de fuerza que ayuda a detectar los impactos del talón. En la punta se adaptó otro sensor de fuerza.

El prototipo de la prótesis fue diseñado con aluminio y plástico ABS, que es un policarbonato utilizado para impresiones en tercera dimensión. Su peso es de aproximadamente dos kilos, similar al peso natural de la articulación del tobillo y una parte de la pantorrilla.

También se adaptó un sensor de posición que permite detectar el ángulo en el que debe estar la prótesis.

Todos estos parámetros se incorporan al controlador híbrido. “Lo complicado de la prótesis es juntar todos esos elementos y mediante técnicas de control automático lograr hacer una regulación para cada parte del ciclo de marcha”, señaló.