Dispositivo rehabilitador de tobillo
Esta propuesta se trata de mi Proyecto Integrador (tesis) de la carrera de Ingeniería Biomédica en la Universidad Nacional de Córdoba y en el cual se plantea realizar un dispositivo que ayude a profesionales de Fisioterapia a realizar las técnicas de rehabilitación pasiva en tobillos, en las que el paciente no realiza esfuerzos y se busca recuperar y mantener la movilidad articular. El dispositivo se trata de una adaptación de una bota tipo Walker, a la cual se le incorpora un motor DC, una placa Arduino MEGA, la cual recibirá instrucciones mediante un protocolo Bluetooth desde una aplicación de celular, y un sensor de posición angular (encoder o potenciómetro)
- Nombre y Apellido
- Pablo Miguel Balderrama Surroca
- Provincia
- Córdoba
- Describí brevemente tu experiencia en el campo tecnológico y/o científico que tenga relevancia para tu idea o proyecto
- * Participante en "Básquet para ciegos y tecnología", proyecto presentado en la Convocatoria: Universidad, Diseño y Desarrollo Productivo 2016 - Desarrollos para la Innovación Social, en el cual quedamos seleccionados. En este proyecto se implementó tecnología Arduino para mejorar la accesibilidad de personas ciegas a la práctica y juego del básquet. *Trabajo Final de la Cátedra de Ingeniería en Rehabilitación en el cual se desarrolló un sistema de soporte de miembro superior para asistir a un niño con parálisis cerebral. Este equipo se diseñó con un software CAD (Siemens NX 10) y se imprimió con una impresora 3D FDM empleando PLA como material.
- ¿En qué etapa se encuentra tu proyecto?
- Proyecto: tengo un proyecto/emprendimiento que necesita ser potenciado
- ¿Hace cuánto venís trabajando en tu idea/proyecto?
- De 6 meses a 1 año
- Temática. ¿Sobre qué sector tiene impacto tu emprendimiento?
- SALUD
- Describí el problema que da origen al proyecto
- Esta idea surgió al notar la pérdida de movilidad y tonicidad muscular presentes en pacientes postrados por largos períodos de tiempo en los Servicios de Internación. Estudios han demostrado que una persona en reposo pierde entre 1 y 1,5% de su fuerza por día, en las dos primeras semanas - pudiendo llegar a perder 50% de su fuerza en tres semanas- y que se requiere de 2 a 3 veces el tiempo de inmovilización para recuperar la fuerza y el trofismo muscular. En dichas personas, además, es común encontrar inflamaciones y edemas en sus miembros inferiores debido a la disminución del retorno venoso, lo que además puede conllevar a casos de flebotrombosis y tromboembolias pulmonares en casos graves [1]. Por otro lado, este dispositivo también puede ser utilizado en pacientes que presenten lesiones articulares no degenerativas, como esguinces o tendinopatías. [1] Jorge Luis Pardo, «Síndrome de desacondicionamiento físico en el paciente en estado crítico y su manejo», Medicina, vol. 23, n°1(55), pp. 29-43, 2001.
- Describí la solución que proponés
- Todos los inconvenientes mencionados pueden ser minimizados con la asistencia terapéutica y horas de estimulación física, para lo cual este aparato funcionaría como una herramienta de apoyo muy útil. El manejo del equipo es como sigue: una vez colocada la bota en el pie del paciente, el fisioterapeuta moviliza el pie en flexión dorsal o en extensión dorsal hasta el máximo tolerado por el paciente sin sentir dolor, y selecciona ese punto apretando un botón. Posteriormente hace lo mismo en el otro sentido. El sensor de posición lee en todo momento el arco realizado por el pie, y es el encargado de brindarle al microcontrolador las posiciones seleccionadas y también de ubicar la posición del motor cuando esté en régimen.La aplicación para Android fue diseñada utilizando la plataforma del MIT (App Inventor). En ésta se puede seleccionar el tiempo de la sesión; iniciar, pausar o detener el funcionamiento; y además se puede variar la velocidad.Las velocidades de rehabilitación fueron determinadas de manera empírica. 15 pacientes participaron en grabaciones de video, los cuales fueron analizados mediante el software Tracker para obtener una velocidad media.
- Describí los objetivos de tu proyecto. Máximo: 4 objetivos
- Objetivo general: *Diseñar y construir un dispositivo capaz de ayudar en la rehabilitación kinesiológica de tobillo, respetando las técnicas terapéuticas y los límites biomecánicos propios del paciente. Objetivos específicos: *Obtener un producto económico, liviano y de fácil uso para el profesional. *Obtener un producto que siga las normas vigentes en cuanto el uso de redes de comunicación entre equipos médicos y otras tecnologías (ISO/IEEE 11073 y ASTM F-2761) y seguridad eléctrica (IEC 60601-1).
- Innovación científico/tecnológica. ¿Por qué tu solución es innovadora?
- Existen actualmente en el mercado equipos que cumplen con esta función. Sin embargo, se tratan de dispositivos de tamaño importante y de muy alto costo; por ejemplo el Kinetec Breva con un costo superior a los 4 mil euros (https://www.ortoweb.com/kinetec-breva-maquina-cpm-de-rehabilitacion-de-tobillo). La solución propuesta presenta ventajas frente al anterior: es un dispositivo liviano, transportable y con un costo mucho menor.
- Validación técnica: ¿Por qué un acompañamiento de expertos del INVAP te ayudará a materializar y/o potenciar tu idea/ proyecto? ¿Qué necesidades técnicas concretas tiene tu proyecto actualmente?
- A lo largo de la carrera universitaria nos han enseñado diferentes lenguajes de programación y lógica, sin embargo como biomédicos no poseemos las mismas competencias que un ingeniero en computación o en sistemas. Es por esto que considero que existen mejoras en cuanto al control del movimiento que he diseñado, ya sea potenciando el script de Arduino o cambiando esta tecnología por otra más eficaz. Un experto de INVAP puede revisar el código fuente que poseo actualmente e indicarme posibles mejoras de rendimiento de software o bien de hardware, para así potenciar este prototipo y hacerlo lo más preciso y seguro posible para el uso en un paciente. Por otro lado, también tengo presente nuestra falencia en la ingeniería mecánica y sería muy positivo tener la ayuda de un profesional en dicha área para determinar el mejor sistema de transmisión desde el motorreductor hacia el soporte del pie. Por último, hay que considerar la usabilidad y la ergonomía de la aplicación que será empleada por el profesional del área de salud. En este caso me valí por mi propia cuenta viendo tutoriales y leyendo foros para aprender a diseñar fácilmente una aplicación usando la plataforma del MIT, pero con la asistencia de un especialista en lenguaje JAVA esta app puede ser ampliamente mejorada si se utiliza el software Android Studio.
- Sostenibilidad y autosustentabilidad económica. ¿Quién es tu cliente? ¿Quiénes son tus aliados estratégicos? ¿Cómo comercializarías tu producto o servicio?
- Mis clientes directos son los hospitales y centros de rehabilitación. Las casas de ortopedia son un aliado importante ya que pueden actuar como distribuidor del producto a través de la venta a los primeros mencionados o por medio de alquileres a las familias que tengan un integrante hospitalizado, tal como funciona el mercado de colchones antiescaras.
- Validación social: ¿Cuál es tu público objetivo? ¿En dónde o con qué población testearías tu emprendimiento? ¿Ya lo hiciste alguna vez?
- Tal como se mencionó anteriormente, este proyecto busca evitar todas las complicaciones que acarrea la inmovilización de pacientes internados y también acelerar la recuperación de movilidad articular en pacientes traumatizados (esguince, tendinopatías). Por lo tanto, es importante validar el funcionamiento en una población con estas características, lo cual es complicado en mi posición como estudiante debido a todas los cuidados y reglamentaciones que tiene un centro de salud (tuve muchos inconvenientes para poder realizar la prueba de video con pacientes). Las pruebas van a ser realizadas primero en mi persona y en los centros que ya me abrieron las puertas. No obstante, creo que si tengo el apoyo de INVAP las barreras burocráticas pueden ser atravesadas con mayor facilidad.
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