Armando Aburto, Alexis Hernández, Sergio Carmona y Ervin Álvarez
Fue construida a base de un material resistente y flexible en el Laboratorio de Mecatrónica Aplicada
El proyecto fue puesto en marcha hace año y medio por el Cuerpo Académico (CA) Ingeniería Transdisciplinar
Su costo sería accesible para personas de escasos recursos
Claudia Peralta Vázquez
La Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (FIME), a través del Laboratorio de Mecatrónica Aplicada, incursionó en el diseño y elaboración de una prótesis transfemoral flexible, la cual podría favorecer a personas con discapacidad física y de escasos recursos económicos, pues su costo es accesible.
Para la Universidad, este avance representa la posibilidad de aplicar los conocimientos adquiridos por los estudiantes y la experiencia de los académicos, en beneficio de la sociedad, principalmente de aquellas personas que carecen de alguna extremidad y no cuentan con los recursos suficientes para adquirir un aparato de este tipo, cuyo precio asciende hasta los 100 mil pesos.
Ervin Jesús Álvarez Sánchez, académico de la FIME y responsable del Laboratorio de Mecatrónica Aplicada, destacó que éste fue uno de los objetivos centrales del Cuerpo Académico (CA) Ingeniería Transdisciplinar, a través del cual hace año y medio se puso en marcha este proyecto.
Comentó que las personas que sufren una amputación por accidente o a causa de la diabetes, muchas veces enfrentan procesos depresivos debido a que dejan de sentirse útiles dentro del seno familiar y en sus centros laborales.
Mediante el Programa para el Desarrollo Profesional Docente (Prodep), esta propuesta fue aprobada y recibió financiamiento anual por la cantidad de 281 mil pesos, destinada para la adquisición de equipo, materiales, herramientas y becas para tres estudiantes de los últimos semestres de la FIME, quienes colaboraron en el proyecto.
“De ahí surgió todo el material que se requiere para desarrollar el trabajo como la impresora 3D, que puede diseñar las piezas en un tiempo razonable y a un menor costo, aparte de que el material es resistente y flexible.”
Añadió que por iniciativa propia, los tres alumnos, quienes además cursaron su servicio social en el laboratorio, se acercaron directamente al Centro de Rehabilitación e Inclusión Social de Veracruz (Crisver), donde les abrieron las puertas para conocer la labor que desarrollan y las necesidades de los usuarios.
Impresión de una pieza en 3D
Aunado a esto, también recibieron cursos de mecánica de prótesis y rehabilitación.
Ervin Jesús expresó que en un principio se realizó el diseño de la rodilla para que ésta fuera funcional, tuviera los ángulos correctos y las medidas exactas. Por su parte, los técnicos del Crisver aportaron sus puntos de vista y correcciones al respecto.
Señaló que la mayoría de las prótesis son ensambladas y tienen una parte flexible, lo cual aumenta su costo. En contraste, por el material con el que está hecho, el aparato creado por los universitarios puede doblarse sin fracturarse; tiene un peso de dos kilos y podría costar aproximadamente 10 mil pesos.
Actualmente el prototipo inicial de la prótesis está concluido y se encuentran en la etapa de pruebas, lo cual ha permitido determinar el empleo de más partes metálicas a fin de que soporte el peso de la persona.
Al término, este primer aparato podría ser donado al paciente que lo requiera y se le daría seguimiento para evitar su desgaste.
El académico de la FIME subrayó que éste es un proyecto a largo plazo, se espera la participación de más estudiantes que deseen contribuir al desarrollo y aplicación del conocimiento a favor de la población con discapacidad, toda vez que también se pretende incursionar en el diseño y elaboración de una mano a base de sensores que detecten el movimiento del músculo, que cierre y abra los dedos y sea independiente.
Asimismo, se busca continuar el vínculo con el Crisver, además de otras instancias como el Centro de Investigación en Inteligencia Artificial (CIIA) y la Facultad de Medicina.
Simulación de deformaciones en pie y tobillo, mediante Autodesk Inventor
Armando Aburto Meneses, quien recientemente concluyó su servicio social en el Laboratorio de Mecatrónica Aplicada, donde colaboró en la aplicación y asesoría del software para el diseño de la prótesis, expresó: “Para mí fue una experiencia enriquecedora, aprendí muchas cosas sobre anatomía, no estaba involucrado en esto pero junto con mis compañeros fui conociendo nuevas cosas”.
Agregó que muy pocas veces se tiene la oportunidad de ayudar a las personas cuando se es estudiante, “ahora podré decir que aporté algo para que una persona tenga este beneficio”, aseveró.
El CA Ingeniería Transdisciplinar lo conforman también: Andrés López Velázquez y Rosario Aldana Franco.
Interés de estudiantes en tecnología aplicada al cuerpo humano
Trasladar los conocimientos teóricos adquiridos en el programa educativo (PE) de Ingeniería Mecánica a la práctica, en la elaboración y diseño de la prótesis transfemoral, fue algo novedoso y a la vez complejo para Alexis Hernández Aguilera y Sergio Omar Carmona Villegas, ambos egresados de la FIME.
Compartieron que nunca pensaron enfocar su trabajo de tesis en un proyecto de este tipo, toda vez que los estudiantes que cursan esta carrera incursionan en otras áreas, como la automotriz, por ejemplo. Sin embargo, no se arrepienten de su elección y de la experiencia adquirida en el Laboratorio de Mecatrónica Aplicada.
“Pienso que los estudiantes deben interesarse más en la tecnología aplicada al cuerpo humano porque existen tantos problemas en materia de salud y la ingeniería mecánica se puede abocar a esto”, expresó Sergio Omar.
Apuntó que sólo un cinco por ciento de los ingenieros se dedican a esta área, la cual “tiene mucho impacto y a todos nos es funcional”. Además, el mismo porcentaje de la población mexicana requiere de alguna prótesis u órtesis. La órtesis es un dispositivo externo aplicado al cuerpo para modificar los aspectos funcionales o estructurales del sistema neuromusculoesquelético.
Simulación de deformaciones en rodilla, mediante Autodesk Inventor
Al detallar la importancia del proyecto, comentó que él se orientó hacia el prototipo funcional de la prótesis transfemoral, a partir de los diseños de articulación elaborados por su compañero Alexis.
Destacó que muchos de los conocimientos fueron adquiridos en el Laboratorio de Órtesis y Prótesis del Crisver, lugar al cual se dirigieron para adentrarse más en el tema de la discapacidad.
Aparte de presenciar el proceso de rehabilitación de los pacientes, en un periodo de seis meses les enseñaron sobre anatomía, a elaborar los socket (base que soporta el peso del muñón), así como órtesis, plantillas, uso de resinas, a emplear el equipo con el que cuentan y a moldear para darle la figura correcta a cada pieza.
Otra labor realizada en ese espacio fue la aplicación de una encuesta a los usuarios, lo que les permitió saber que en más del 50 por ciento de los casos la diabetes mellitus es la principal causa de la amputación transfemoral.
Los pacientes también externaron que de una prótesis esperan comodidad y un mejor confort en el socket.
Ya en el Laboratorio de Mecatrónica Aplicada, a través de una impresora 3D, realizaron la impresión de la rodilla, proceso en el que emplearon alrededor de 50 horas; y para el pie, aproximadamente 25 horas.
“Me interesó el proyecto para aprender el manejo de la impresora 3D”, dijo Alexis Hernández, quien mediante un programa denominado Autodesk Inventor (basado en técnicas de modelado paramétrico) llevó a cabo el diseño de las articulaciones de pie y rodilla, así como las pruebas virtuales de esfuerzo.
Gráfico de prótesis ensamblada desde diferentes ángulos
Resaltó que se trata de una nueva tecnología y quizá más adelante sea viable elaborar las prótesis en una impresora 3D, lo cual significaría un bajo costo, ya que las más avanzadas, con pie hidráulico, pueden valer hasta 100 mil pesos.
“No esperaba que este proyecto me fuera a gustar tanto, las prácticas en el Crisver nos sirvieron mucho, es algo en lo que falta avanzar.”
Al hablar de las innovaciones de la prótesis que elaboraron, Sergio precisó que le adaptaron una versión con mayor grado de flexibilidad y amortiguación de un pie sach o rígido que es el que normalmente se utiliza en este tipo de aparatos, réplica desarrollada por los universitarios.
Agregó que sin los conocimientos adquiridos durante la carrera, sobre todo en la parte de diseño mecánico, no hubieran logrado concretar el proyecto.
“El tema para nosotros fue nuevo porque no conocíamos sobre anatomía, es algo muy complejo que lleva mucho tiempo de estudio”, acotó.
También expresó que los estudiantes que egresan de la carrera deben cambiar la mentalidad y realizar proyectos que tengan una propuesta de impacto social.
“No me imaginé que fuera a aprender mucho sobre este tema.”