Crean una ortoprótesis para flexionar y extender una mano inmóvil

Para ayudar a que personas con una mano inmóvil puedan flexionarla y extenderla, Jesús Manuel Dorador González e Itzel Flores Luna, profesores de la Facultad de Ingeniería (FI) de la UNAM, han desarrollado una novedosa tecnología que en un año podría concluir sus pruebas clínicas y buscar una transferencia tecnológica que la lleve al mercado.

Con su grupo de alumnos, el ingeniero mecánico electricista y doctor en diseño mecánico ha desarrollado una ortoprótesis, dispositivo basado en un arnés y un chicote con el que el paciente usa el movimiento de sus hombros para abrir y cerrar la mano.

“Las prótesis sustituyen a los miembros perdidos y las órtesis (muletas, andaderas y sillas de ruedas) auxilian a los enfermos a realizar actividades que se les dificultan. En este caso es una ortoprótesis, pues el sistema externo ayuda a recuperar el movimiento del brazo, extremidad que sí tiene la persona, pero que no puede mover”, explicó.

Lesión del plexo braquial

El dispositivo del grupo de diseño de prótesis mecatrónicas fue creado para quienes padecen lesión del plexo braquial, una afección irreversible en un conjunto de nervios que van de la parte inferior del cuello a la parte superior del hombro y permiten que el brazo, el antebrazo y la mano se muevan y sientan.

“Se pretende ayudar a personas que al nacer tuvieron una lesión del plexo braquial. Ésta ocurre cuando, al recibir a un bebé durante el nacimiento, le jalan el cuello y se lo enchuecan hacia un lado, lo que produce lesión en una parte de éste, por la que pasa la comunicación nerviosa del cerebro al brazo y a la mano. Incluso el brazo estorba, pues choca al caminar y no se puede usar. Sucede por negligencia médica en uno de cada mil niños, que de adultos tienen esos miembros inutilizados”, comentó.

Con una joven que tiene este padecimiento, Dorador y sus alumnos han trabajado para desarrollar el aparato. Le han realizado más de 15 operaciones y tiene su brazo como en cabestrillo, para que no le incomode.

“Con el sistema mecánico se le pone el arnés en los hombros, los mueve y con éstos abre y cierra la mano. Así puede, por ejemplo, sujetar objetos, detener un frasco y abrir la tapa con la otra mano”, detalló.

Señales mioeléctricas

Durante su investigación, el universitario realizó análisis por medio de sistemas de adquisición de señales mioeléctricas, que son las órdenes enviadas por el cerebro a cualquier músculo para tener movimiento. “Son muy pequeñas, de unos cinco milivolts (una pila tiene 1.5 volts, es decir, mil 500 milivolts) que se envían a los músculos”.

Dorador González y su grupo aprendieron a controlar la señal y comprobaron que, con entrenamiento, se puede tener al músculo en reposo, en fuerza mediana o con mucha fuerza. “Esas tres señales son las que necesitan las personas amputadas para controlar sus prótesis mioeléctricas, las más avanzadas y caras del mundo”, dijo.

Ese sistema fue desarrollado para un proyecto del Laboratorio Ixtli de Visualización de la UNAM, en donde crearon una prótesis virtual en tercera dimensión que usa señales mioeléctricas para abrir y cerrar. Sin embargo, a la joven con lesión no le sirvió, porque tiene canceladas las conexiones, por lo que optaron por uno mecánico con arnés y chicote.

Pruebas en más pacientes

Actualmente, mejoran el diseño del dispositivo para lograr una presión más precisa de la mano. “Se solicitó la patente, pues no existe un dispositivo como éste en el mundo. Es una patente con futuro y se puede hacer un licenciamiento para comercializarla”, comentó.

El investigador ya tiene autorizado un proyecto Conacyt-FINNOVA (Fondo Sectorial de Innovación) para la nueva etapa de diseño y la construcción de 10 nuevos prototipos que se probarán en una decena de pacientes para validarlo. “Hacemos pruebas con el IMSS para demostrar que esta tecnología ayuda a las personas y no hace daño”.

Una vez que se cumpla ese proceso, buscarán el licenciamiento de la tecnología. “Se puede crear una empresa spin off con apoyo de la incubadora de empresas de la UNAM y la participación de los alumnos que colaboraron. 

“Otra opción es licenciarla a la Sociedad Mexicana de Ortesistas y Protesistas o al Centro para la Rehabilitación Integral de Minusválidos del Aparato Locomotor, una institución de asistencia privada con sede en Querétaro, que construye entre 100 y 120 prótesis por año, más o menos la misma cantidad que produce el Instituto Nacional de Rehabilitación”.

Dorador subrayó que el diseño considera una manufactura que se pueda realizar en México, sin un taller especializado. “No pretendemos que se quede en un cajón o solamente publicado; queremos que realmente lo puedan usar las personas que lo necesitan”.