Universitat Internacional de Catalunya
Medis Terapèutics en l'entorn de la Ortopròtesi
Altres llengües d'impartició: català, anglès,
Professorat
Enviar un mail a Mariano Fernández mfernandezfa@uic.es
Presentació
L'assignatura posa a l'abast de l'alumnat els coneixements en els procediments existents actualment per corregir deficiències orgàniques, anomalies i alteracions de l'aparell locomotor mitjançant la indicació i la confecció d'aparells de correcció externs (ortesis) o la substitució de segments orgànics mitjançant pròtesi. Els temes s'introduiran tècniques emprades en l'estudi de la marxa i els moviments de membres en éssers humans així com els mètodes d'estimulacion funcional, reinervació i neuropròtesi.
L'assignatura tindrà un alt contingut pràctic on es podran entrenar en els estudiants competències relacionats amb l'enginyeria d'ortesis i pròtesis. De la mateixa manera, accediran a instal·lacions clíniques especialitzades en la pràctica ortopedica on seran orientats per especialistes d'aquesta àrea de la medicina. Els estudiants treballaran al laboratori ortoprotèsic que fa a el disseny i la realització dels diferents tipus d'ortesis i pròtesis amb els quals poder posar aquests procediments a l'abast de l'pacient. El treball colze a colze amb professionals de reconegut prestigi en aquest camp portarà a la comprensió i la compleció dels coneixements teòrics adquirits, introduint a l'alumnat en el món real de la tècnica ortoprotètica.
Requisits previs
Tenir aprovades les assignatures de primer curs de Bioenginyeria, Anatomia i Fisiologia, i Biomaterials i Biocompatibilitat i, de segon curs, Biomecànica Fonamental, Patologia Aplicada, i Fonaments i Sistemes Electrònics.
Assignatures complementàries: Neurociències Aplicades a les Ortopròtesis, Computació, Robòtica i Biònica, i Disseny i Diagnòstic per Imatge.
Objectius
-
Conèixer els tipus existents d’ortesis i pròtesis.
-
Conèixer la seva biomecànica i funcionament.
-
Conèixer les seves indicacions.
-
Conèixer i valorar els mitjans complementaris per al diagnòstic de les deficiències per tractar.
-
Conèixer el seu disseny personalitzat.
-
Conèixer els materials emprats en la seva confecció.
-
Conèixer els sistemes electrònics emprats en aquests elements.
-
Conèixer els procediments de manufactura.
-
3D en disseny i confecció d’ortesi i pròtesi.
-
Biònica aplicada.
-
Conèixer l’adaptació personal d’ortesi i pròtesi als pacients corresponents.
-
Valoració dels diferents mitjans segons la seva capacitat funcional.
Competències/Resultats d’aprenentatge de la titulació
- CB3 - Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins la seva àrea d'estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes rellevants d'índole social, científica o ètica
- CB5 - Que els estudiants hagin desenvolupat aquelles habilitats d'aprenentatge necessàries per emprendre estudis posteriors amb un alt grau d'autonomia
- CE11 - Avaluar els sistemes i processos de fabricació, metrologia i control de qualitat
- CE13 - Identificar, entendre i utilitzar els principis d'electrònica, sensors, condicionadors i sistemes d'adquisició de senyals biomèdica
- CE9 - Aplicar els fonaments bàsics de l'elasticitat i resistència de materials al comportament de sòlids reals.
Resultats d’aprenentatge de l’assignatura
Aprenentatge expositiu: transmetent coneixements i activant processos cognitius en l’alumnat, implicant la seva participació, mitjançant lliçons de cadascun dels temes.
Aprenentatge cooperatiu: desenvolupar aprenentatges actius mitjançant estratègies de treball cooperatiu entre estudiants i fomentant la responsabilitat compartida per aconseguir metes grupals.
Aprenentatge pràctic: l’alumnat assistirà a una clínica i laboratori d’ortopròtesi, on adquirirà els coneixements pràctics necessaris per indicar una ortesi o pròtesi en funció de les necessitats del pacient, coneixerà les diferents opcions que hi ha per solucionar els diferents problemes presentats i es familiaritzarà amb el disseny, la confecció, l’adaptació i la reparació d’aquests elements.
Aprenentatge basat en problemes (problem based learning):
-
A partir de l’enunciat, anàlisi, processament i solució de problemes reals.
-
Promovent en l’alumnat la responsabilitat sobre el seu propi aprenentatge.
-
Desenvolupant una base de coneixements rellevants.
-
Desenvolupant habilitats per a l’avaluació crítica i l’adquisició de nous coneixements.
-
Desenvolupant habilitats per plantejar problemes complexos i possibles solucions.
-
Desenvolupar habilitats per a les relacions interpersonals.
-
Involucrar l’alumnat incrementant-ne la iniciativa i l’entusiasme.
-
Desenvolupant les seves habilitats cognitives, integratives, d’expressió i de comunicació.
Continguts
Continguts teòrics
Mòdul 0: Introducció a la signatura
Presentació de la signatura. Mètodes d’avaluació. Orientació general de les pràctiques a la clínica col·laboradora.
Mòdul I: Ortesi i pròtesis
Tema 1. Ortesi extremitat superior, inferior i raquis
Extrem superior: Hombro, Codo, Muñeca, Mano
Extrem inferior: Cadira, Rodilla, Tobillo, Pie
Rachis: cervical, dorsal, lumbar
Tema 2. Pròtesis de les extremitats superiors i inferiors
Extremitat superior: Desarticulació Hombro, Brazo, Forebrazo, Mano
Extrem inferior: cadira de desarticulació, Muslo, Pierna, Tobillo i pastís
Tema 3. Aspectes mèdics i clínics de la pròtesi i l’ortopròtesi
Mètodes complementaris per al diagnòstic.
Criteris clínics per a les indicacions de pròtesis i ortopròtesis.
Mòdul II: Modelització i simulació aplicada a les pròtesis
Tema 4: Ortesi i pròtesi de membres inferiors
Ortopròtesis transfemoral i transtibial
Components
Ortesi d'eix
Tema 5: Materials per a l'ortesi
Propietats i materials adequats
Polímers i metalls
Ortesi rígida i flexible
Tema 6: Modelització d’ortopròtesis
simulació numèrica
exemples
Mòdul III: Neuropròtesi
Tema 7. Introducció a l’ortesi i als exoesquelets
Tipus d’exosquelets
Interacció usuari-exosquelet per obtenir ajuda i recuperació
Generació d'energia (collita)
Tema 8. Teoria del control neuropròtic
Introducció a la teoria del control
Controladors per al control postural i la marxa humana
Controladors inspirats en bio
Tema 9. Reinervació i electroestimulació
Reinervació muscular i casos de pacients, registre i control mitjançant EMG
Electroneurografia (ENG), tipus d’elèctrodes, enregistrament i control per ENG
Mecanismes de substitució sensorial (retroalimentació sensorial)
FES (estimulació elèctrica funcional), formes d’ona de corrent, efectes terapèutics.
Continguts pràctics
Mòdul IV: Pràctiques clíniques
Estada en una clínica ortopèdica especialitzada en pròtesis.
Mòdul V: Pràctiques de laboratori
Adaptació ergonòmica i funcional d’una pròtesi de membre superior.
Fabricació additiva i prototip ràpid aplicat al disseny d’ortesis i pròtesis
Processament i interpretació de signes biomèdics de la marxa humana.
Impressió, fabricació, muntatge i programació del control d’un exoesquelet de membre superior.
Realitat virtual per a entrenament i rehabilitació funcional amb exoesquelet.
Metodologia i activitats formatives
Modalitat totalment presencial a l'aula
Aprenentatge expositiu: transmetent coneixements i activant processos cognitius en l’alumnat, implicant la seva participació, mitjançant lliçons de cada un dels temes.
Aprenentatge cooperatiu: desenvolupant d’aprenentatges actius mitjançant estratègies de treball cooperatiu entre estudiants i fomentant la responsabilitat compartida per assolir metes grupals.
Aprenentatge pràctic: l’alumnat assistirà a una clínica i laboratori d’ortopròtesis, on adquirirà els coneixements pràctics necessaris per indicar una ortesi o pròtesi en funció de les necessitats del pacient, coneixerà les diferents opcions que hi ha per solucionar els diferents problemes presentats i es familiaritzarà amb el disseny, la confecció, l’adaptació i la reparació d’aquests elements.
Aprenentatge basat en problemes (problem based learning):
• A partir de l’enunciat, anàlisi, processament i solució de problemes reals.
• Promovent en l’alumnat la responsabilitat sobre el seu propi aprenentatge.
• Desenvolupant una base de coneixements rellevants.
• Desenvolupant habilitats per a l’avaluació crítica i l’adquisició de nous coneixements.
• Desenvolupant habilitats per plantejar problemes complexos i possibles solucions.
• Desenvolupar habilitats per a les relacions interpersonals.
• Involucrar l’alumnat incrementant-ne la iniciativa i l’entusiasme.
• Desenvolupant les seves habilitats cognitives, integratives, d’expressió i de comunicació.
Sistemes i criteris d'avaluació
Modalitat totalment presencial a l'aula
L’avaluació constarà dels elements següents:
A) Informe de pràctiques clíniques (20%)
B) Examen parcial (tipus de prova) (30%)
C) Pràctiques de laboratori i projecte final (50%)
Consideracions importants:
-
El plagi, la còpia o qualsevol altra acció que es pugui considerar trampa suposarà un zero en aquest apartat d’avaluació. Fer-ho als exàmens suposarà el suspens immediat de l’assignatura.
-
En segona convocatòria no es podrà obtenir la qualificació de matrícula d’honor, de manera que la qualificació màxima serà d’excel·lent.
-
No s’acceptaran canvis en el calendari, en les dates d’exàmens o en el sistema d’avaluació.
-
Els estudiants d’intercanvi (Erasmus i d’altres) o repetidors estaran sotmesos a les mateixes condicions que la resta de l’alumnat.
Bibliografia i recursos
Recursos bibliogràfics, imatges i vídeos inserits a la classe
Bibliografia bàsica complementària:
-
J. Webster, D. Murphy, Atlas of Orthoses and Assistive Devices, 5th Edition. Elsevier 2018. ISBN: 9780323483230.
-
J. Hsu, J. Michael, J. Fisk, AAOS Atlas of Orthoses and Assistive Devices, 4th Ed, Mosby 2008
-
EduExo - The Robotic Exoskeleton Kit. Handbook and Tutorial. Beyond Robotics GmbH, 2019.
-
Farina, D., Jensen, W. and Akay, M. eds., 2013. Introduction to neural engineering for motor rehabilitation (Vol. 40). John Wiley & Sons.
-
Kuiken, T.A., Feuser, A.E.S. and Barlow, A.K. eds., 2013. Targeted muscle reinnervation: a neural interface for artificial limbs. Taylor & Francis.