Grupo 16
Semanas 7 a 10

PROBLEMÁTICA

Se aproxima que cada 45 minutos se amputa un miembro, en total serían 250 mil de amputaciones por año en el mundo; pero se sabe que para el año 2050 se superarán los 3.6 millones de amputados.. Lamentablemente, como podemos observar en la tabla 1, la última cifra registrada de amputados fue en el 2009 por el Instituto Nacional de Rehabilitación (I.N.R.). A pesar de no existir cifras actualizadas en el Perú, podemos afirmar que el número de amputados ha aumentado por el incremento de amputaciones traumáticas en accidentes laborales y de tránsito.

Según el Instituto Nacional de Estadística e Informática (I.N.E.I.), el ingreso promedio mensual en 2016 de familias en zona urbana es de 1538.9 soles (864 soles más que en zona rural). En Estados Unidos se estima que el costo de una amputación está entre 40 000 y 60 000 dólares, que es similar al costo de tratamiento hospitalario (3 años); lamentablemente en el Perú la mayoría de seguros solo cubren el auxilio y en el mejor de los casos el 55% de la cirugía.

El costo a nivel macro no es insignificante, según NCVH y Advanced Amputee Solutions, en Estados Unidos entre entidades estatales y privadas se gastan 12 billones de dólares al año en amputados. A esto tenemos que aumentar la pérdida de 411 millones de dólares en productividad (1580 dólares por caso) según de Putter et.al.

 

De acuerdo a las cifras presentadas, podemos concluir que las amputaciones transradiales son un problema socioeconómico importante que debe ser atacado por al menos en alguna de las etapas mencionadas en la Figura 1.  Por eso ahora exploraremos más a fondo factores y temas relacionados

ANATOMÍA DEL MIEMBRO SUPERIOR

Para entender el impacto de una amputación, debemos conocer los músculos que permiten un correcto movimiento desde el hombro a la muñeca.

En la siguiente imagen interactiva se puede observar la ubicación y función de los que consideramos los músculos que debemos conocer. Se resalta de Rojo lo músculos que permiten movimientos de articulación escapulohumeral explicados en la Ilustración 2.

De verde se encuentran los músculos que permiten la flexión y la extensión del brazo, mostrados en la Ilustración 2, y por otro lado permite al antebrazo girar sobre su eje longitudinal, dando muchas posibilidades de orientación a la mano. Permitiendo la pronación, hace que la palma de la mano quede mirando hacia abajo y el pulgar hacia adentro, y la supinación, hace que la palma de la mano quede mirando hacia arriba y el pulgar hacia afuera.

Por último, se encuentran de azul los músculos del antebrazo que permiten movimientos de muñeca y antebrazo.

 

Ilustración 1. Imagen interactiva de músculos hombro-brazo.

En la Ilustración 3 se muestran los huesos a los que están conectados los músculos por tendones.

 

Conociendo estos músculos, podemos entender que la amputación transradial es la ausencia de una parte o de toda la extremidad del cuerpo a causa de una lesión, una enfermedad, una operación quirúrgica o de manera congénita, presente al nacer, estas se producen cuando un bebé nace sin una extremidad o sin una parte de ella.

Causas de amputaciones transradiales

Las causas más comunes son descritas en la Figura 2, a las cuales de acuerdo al país pueden variar o aumentar en porcentaje.

 

PROCESO CLÍNICO DE UN PACIENTE AMPUTADO

Las causas de este tipo de amputaciones son repentinas, como pudimos observar, por lo que no permite a los doctores una planificación de la operación. A pesar de eso, se busca que los muñones cumplan una serie de requisitos, mostrada en la Ilustración 4 (la ilustración no es transradial, solo es usada con el fin de describir el muñón), para ser considerados ideales. Para la propuesta desarrollada en esta investigación, consideramos un muñón ideal como modelo.

Procedimiento después de la amputación

A penas finaliza la operación, el paciente ingresa a un proceso de rehabilitación con el fin de que reintegre pronto a la sociedad y continúe su vida lo más normal posible. En la Figura 3 se resume el procedimiento que puede durar de 6 meses a más.

TRATAMIENTO PRE PROTÉSICO

Si el paciente es diagnosticado con el usado de una prótesis, entra en una rehabilitación controlada en etapas explicadas en la Tabla 2.

Entre las 4 y 6 semanas después de realizada la intervención quirúrgica, se coloca
al paciente una prótesis provisional o rehabilitadora y es observado en postura, el equilibrio y la estabilidad. Ahí se le enseñará los movimientos de rutina (flexión, extensión, abducción, y aducción) para ver el dominio de la misma y con el miembro indemne para valorar el apoyo. Por lo cual se hace el trabajo para la conquista del espacio en mono y bimanual, explicados en la Tabla 3.

 

También se desarrollará el tema de la independencia explicados en la Figura 4, que en esta fase que es la más importante. El terapeuta validará el conjunto de las adquisiciones de la rehabilitación simulando situaciones de la vida cotidiana e instaura el aprendizaje de técnicas mono-manuales, que harán al paciente lo más independiente posible, también vigilará la autonomía en la puesta de la prótesis. Sin embargo, la persona queda dependiente para determinados gestos.

LA EXPERIENCIA DE LA AMPUTACIÓN DEL PUNTO DE VISTA DE LA PERSONA DISCAPACITADA  

Hemos analizado la situación desde una perspectiva médica e ideal, pero los problemas reales que genera la incapacidad en una persona amputada, para así desarrollar un cuadro de necesidades, serán las características principales que tendrá nuestro socket. Tras la lectura de testimonios de amputados, se muestra en la tabla 4, los problemas y situaciones que enfrentan los discapacitados por amputación transradial.

 

IDENTIFICACIÓN DE LAS NECESIDADES

Después de analizar esta información, podemos identificar las demandas de diseño desde el punto de vista del amputado en la Figura 5. Con estas podemos fijar algunas ideas básicas para el diseño del socket.

NUESTRO RETO

En este proyecto se englobará el desarrollo de un sistema mecánico y sensorial con la capacidad de detectar la presión en la interfaz miembro residual-prótesis. Mediante un ajuste automático, lograr una presión idónea que permita la fijación de la prótesis y no genere daños en el paciente. Como validación final se deberá realizar una demostración en un miembro residual artificial morfológico, logrando que el prototipo monitoree la presión en la interfaz y pueda controlarla.

NOSOTROS

  • COORDINADOR GENERAL-PAUCAR ESCALANTE, JESUS FRANCISCO
  • COORDINADORA TÈCNICA-CCAMA CASTRO, GIANELLA ALEXANDRA
  • CO-COORDINADOR ADMINISTRATIVO- MARCHESE DEL VALLE, LUIS PABLO
  • CO-COORDINADORA ADMINISTRATIVA-CORDERO DONAIRE, ALEXSANDRA JUNETH

ASESORES

  • DR. PEDRO SEGURA
  • ING. PIERRE PADILLA
  • BIBLIOGRAFÍA

    • Barouti, H., Agnello, M., & Volckmann, P. (1998). Amputations du membre supérieur. En Enciclopedia Médico-Quirúrgica (págs. 26-36). París: Elsevier.
    • Cero Accidentes. (24 de 04 de 2018). Cero Accidentes. Obtenido de Cero Accidentes: http://www.ceroaccidentes.pe/seguridad-en-el-trabajo-el-costo-por-accidentes-con-amputacion-en-peru/
    • de Oliveira Chini, G. C., & Roseira Boemer, M. (2007). La amputaci{on bajo la percepción de quien la vive: un estuio desde la óptica fenomenológica. Revista Latino-Americana de Enfermagem.
    • De Putter, C. E., Selles, R. W., Polinder, S., Pannneman, M. M., & va Becck, E. F. (2012). Economic Impact of Hand and Wrist Injuries: Health-Care Costs and Productivity Costs in a Population-Based Study. . The Journal of Bone and Joint Surgery-American Volume, 94(9).
    • Farro, L., Tapia, R., Bautista, L., Montalvo, R., & Iriarte, H. (2012). Características clínicas y demográficas el paciente amptado. Revista Med. Hered., 23(4), 240-243.
    • Gerber, C., Kunz, B., & van Hedel, H. (2016). Preparing a neuropediatric upper limb exergame rehabilitation system for home use: a feasibility study. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 2-12.
    • ISHN. (04 de 02 de 2014). ISHN. Obtenido de ISHN: https://www.ishn.com/articles/97844-statistics-on-hand-and-arm-loss
    • Ospina, J., & Serrano, F. (2009). El paciente amputado: complicaciones en su proceso de rehabilitación. Revista Ciencia Salud Bogotá, 7(2), 36-46.
    • Phillips, Q. (31 de 08 de 2009). diabetes self management. Obtenido de diabetes self management: https://www.diabetesselfmanagement.com/blog/costs-of-amputation/








    MATERIAL: Silicona para el revestimiento interior del socket

    Al investigar, hemos visto que existen diversos tipos de silicona que varían por cómo los preparan, cómo los curan, etc. Y dependiendo de ello, sus características cambian, sea por la dureza, viscosidad, resistencia a la cizalladura, tiempo de vida, biocompatibilidad, entre otros factores que pueden ser aprovechados cuando se tenga que manufacturar una prótesis.

    En estudio hecho el 2014 por The O&P Edge, el que hubieron 14 pacientes con amputaciones trans radiales involucrados, les pidieron que comparen sockets previos producidos de termoplástico, con sockets nuevos producidos con silicona RTV en el interior y silicona HTV en el exterior (debido a que la silicona RTV es más suave y cómoda, mientras que la HTV es más dura y estable). Un 70% reportó un incremento en la comodidad, un 93% reportó una mejora en la suspensión de la prótesis, y un 50% reportaron un aumento en las horas de uso de la prótesis.

    Elegir el tipo de silicona

    Para que el usuario del socket tenga la mayor comodidad posible, se han buscado siliconas que sean suaves, maleables y  biocompatibles con la piel humana (haber pasado las pruebas de ser de grado médico).

    Además, se han investigado prótesis que actualmente están a la venta, para verificar el tipo de silicona usado y revisar comentarios de usuarios que hayan plasmado su grado de satisfacción.

    Primera opción: Usar silicona RTV (Room-Temperature-Vulcanizing)

    Este tipo de silicona tiene una alta popularidad como revestimiento interior de las prótesis.

    Al analizarlas, han demostrado tener una interfaz biocompatible (en su gran mayoría, dependiendo del tipo), no son reactivos, no combustionan, aislantes de electricidad, alta permeabilidad a distintos gases, permeable al oxígeno, alta pureza, alta capacidad de elongación, buena resistencia a la cizalladura y se puede controlar su dureza (generalmente van entre los 5 y 20 durómetros). Gracias a todas estas características, la silicona RTV ha demostrado ser un material dinámico que proporciona mucha comodidad y movilidad libre del paciente.

    Siliconas RTV revisadas

    Actualmente, existen múltiples tipos de siliconas RTV, pero para este proyecto nos enfocaremos en aquellas que tengan el certificado de grado médico (el cual se le es proporcionado a la empresa fabricadora al rendir las pruebas de citotoxicidad en la silicona).

    Otros factores considerables son: la facilidad de conseguir cierta silicona en Perú (el tiempo que demoraría importarlo) y su costo. Por más adecuada que la silicona escogida pueda parecer, si no cumple con ambos requisitos, será inviable.

    NOMBRE VISCOSIDAD (cps) DUREZA (ShA) FUERZA DE TENSIÓN (MPa) ELONGACIÓN (%) GRADO FACILIDAD DE COMPRA PRECIO
    RTV-Y810 3500 10+-2 4 400 Médico Importadora peruana 150 (S/.)/Kg
    RTV-Y820 5000 20+-2 5.5 400 Médico Importada china No especificado
    RTV-A20 7000 20+-2 4 400 Alimenticio Importadora peruana 150(S/.)/Kg
    RTV-A2186 5000 29 6.2 650 Médico Importadora americana 89.95$/454g
    RTV-4410 1650 10 2.9 800 Médico Importadora americana No especificado

     

    Links de productos:

    Y-810:

    Información: http://www.szrl.net/products_detail/productId=71.html

    Empresa peruana: http://www.siliconperu.pe/Catalogo/Silicon-Catalogo.html

     

    Y-820:

    http://www.szrl.net/products_detail/productId=81.html

     

    A-20:

    Información: http://www.great-silicone.com/product/platinumcuresilicone/food_grade_silicone_rubber.html

    Empresa peruana: http://www.siliconperu.pe/Catalogo/Silicon-Catalogo.html

     

    A-2186:

    Empresa estadounidense: http://www.factor2.com/Silicone_Elastomer_RTV_Facial_Prosthetic_p/a-2186.htm

     

    4410:

    Empresa estadounidense: http://www.silbione.com/products/rtv

    Bibliografía

    Miguelez, J. M., Lang, M., Dodson, R., Cameron, M., & Hays, C. (2016, July). Building a Better Arm: Design and Fabrication in Upper-limb Prosthetics. Retrieved August 18, 2018, from https://opedge.com/Articles/ViewArticle/2016-07_02

    2do puesto Hackathon 2018 Ingeniería Biomédica

    Celebrada en PUCP Sala 1