Un ingeniero argentino diseña una innovadora protesis total de rodilla y pie.

(Los acentos fueron obviados por cuestiones tecnicas)

Un ingeniero argentino diseña una innovadora protesis total de rodilla y pie.

Matias Menghini construyo un prototipo funcional de protesis de rodilla y pie flexible que permitira, en un futuro cercano, reemplazar con exito a las costosas protesis de origen importado que hoy dominan el mercado local.

La discapacidad fisica de miembro inferior afecta a miles de personas en el pais. Entre los casos mas frecuentes se encuentra la amputacion transfemoral, es decir, aquella que se hace a traves del muslo del paciente y que, como consecuencia, deriva en la ausencia total de articulacion femoro-tibial movil. Esta situacion dificulta especialmente la movilidad, y en general todas las actividades cotidianas, ya que requiere de la utilizacion de muletas en forma permanente.

Cada persona que necesita una protesis cuenta con caracteristicas diferentes, tiene distintas necesidades y es por esto que el diseño debe ser de gran versatilidad para de ese modo adaptarse de manera eficiente a los futuros usuarios. Para resolver esta problematica, desde la Unidad de Investigacion y Desarrollo Extension y Transferencia, UIDET - GEMA, de la Facultad de Ingenieria de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP), desarrollaron un mecanismo policentrico de cuatro barras que se integra al pie, para dar lugar a una protesis total de rodilla y pie.

En este contexto se reconocio la necesidad de potenciar el desarrollo de este tipo de protesis, con el objetivo de evitar los elevados costos de las protesis importadas, que son hoy las unicas disponibles en el mercado. Pero a su vez, los investigadores destacan la importancia de “avanzar hacia la soberania” en relacion al desarrollo y fabricacion de estos dispositivos para ponerlos al alcance de quienes los necesiten, sin importar clase social.

Diseño de protesis de articulacion de rodilla

En la actualidad existen diversos tipos de protesis de articulacion de rodilla que se basan en dos mecanismos principalmente, el de tipo bisagra o de eje simple, y el policentrico; el de tipo bisagra o eje simple es mas sencillo y tiene limitaciones, ya que en virtud de su simpleza no tiene control de postura y los pacientes amputados deben hacer uso de su fuerza muscular para mantenerse estables cuando se encuentran de pie; por otra parte, el mecanismo de tipo policentrico es mas complejo, en la actualidad es el mas eficiente porque tiene mayor estabilidad en la marcha que el de tipo bisagra y no se necesita fuerza muscular para mantener el equilibrio.

Matias Menghini, director del proyecto, explico a Argentina Investiga que la “gran ventaja del arreglo policentrico radica en que permite la estabilidad de la rodilla cuando se hace contacto con el talon y reduce la estabilidad al momento del despegue de la punta del pie, con ello se incrementa la distancia de contacto con el piso y se reduce la posibilidad de tropiezo”. Las protesis de rodillas policentricas son sistemas de cuatro barras, porque tienen cuatro eslabones rigidos y cuatro puntos de pivote.

El diseño es mas complicado ya que esta formado por centros multiples instantaneos de rotacion. Esencialmente consta de articulaciones anteriores y posteriores. Esta complejidad optimiza algunas caracteristicas de la marcha y permite incrementar los niveles de estabilidad en la fase de apoyo brindando mayor naturalidad al movimiento de oscilacion. De esta manera no se necesita esfuerzo por parte del usuario para mantenerse erguido.

En este diseño, la suma de las rotaciones policentricas potenciales determina un centro instantaneo de rotacion para cada instante del movimiento de la protesis. La estabilidad en estos mecanismos es determinada por la distancia de sus centros instantaneos de rotacion, cuanto mayor es la distancia, mayor es la estabilidad inherente del dispositivo durante la fase de la postura recta o de pie. Ademas, el diseño incorpora un cilindro neumatico para permitir el control de giro con una velocidad variable para la marcha.

Diseño de protesis de pie

Existen distintos tipos de protesis de pie, dentro de las cuales se encuentran dos grandes grupos: los rigidos y los flexibles. Las protesis rigidas son las mas utilizadas por su sencillez, ya que solo se busca una superficie de apoyo para poder descargar el peso de la persona al piso. Esto entraña un inconveniente: durante la marcha el paciente experimenta una serie de choques que no son beneficiosos. Las flexibles, por su parte, brindan mayor confort y estabilidad al caminar y es por ello que se opto por este tipo ortopedia, en la cual se emplean materiales compuestos para su diseño y fabricacion.

Si bien los resultados de estas protesis que se pueden usar juntas o separadas son altamente auspiciosos, ya que se logro obtener una excelente calidad a un bajo costo, los investigadores de la UNLP continuan trabajando para mejorar los resultados ya sea a nivel estetico, como tecnico.

Menghini explico que en la actualidad se encuentra trabajando en un modelo de plastico, “el cual se pueda realizar mediante una impresora 3D, recientemente adquirida por la Unidad de Investigacion, para lo que ya realice algunas impresiones de probetas y se imprimieron algunas piezas de la protesis de uno de los primeros modelos”. Una de las ventajas de trabajar con este tipo de materiales es que se puede mejorar la estetica de la protesis, logrando que esta sea mas liviana y con un bajo costo.

Fuente: ARGENTINA INVESTIGA/DICYT.