Universitat Internacional de Catalunya
Medis Terapèutics en l'entorn de la Ortopròtesi
Altres llengües d'impartició: català, anglès,
Professorat
Enviar un mail a :
Alejandro Portela aeportela@uic.es
Aina Ros: arosa@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
-
Conéixer els tipus existents d'ortesis i pròtesis.
- Conèixer la biomecànica de les ortesis i pròtesis del membre superior i inferior.
- Conèixer les adaptacions ergonòmiques i funcionals d'una pròtesi.
- Conéixer els materials emprats en la fabricació d'ortesis i pròtesis.
- Conéixer els principis de l'electroestimulació funcional (FES)
- Conèixer els diferents tipus de neuropròtesis
- Conèixer les aplicacions funcionals d'un sistema exosquelet portàtil
- Conèixer els principis de la fabricació additiva i el prototipat ràpid aplicada al disseny d'ortesis i pròtesis
- Disseny 3D i fabricació d'ortesis i pròtesis.
- Conéixer els principis de la reinervació muscular
- Conèixer la instrumentació utilitzada a l'estudi de la marxa humana
- Saber identificar els senyals bàsics obtinguts en un laboratori de marxa humana i processar-los mitjançant tècniques de processament digital del senyal
- Conèixer els principis bàsics de la teoria de control aplicats al control postural i de la marxa humana
Competències/Resultats d’aprenentatge de la titulació
- CN01 - Descriure els aspectes relacionats amb la bioenginyeria basant-se en llibres específics de la matèria juntament amb publicacions científiques a la frontera del coneixement.
- CN06 - Definir els principis fonamentals de les tecnologies que s’empren en el disseny i la fabricació de micro i nanosensors en àrees biotecnològiques.
- CP01 - Interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva àrea d’estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes rellevants d’índole social, científica o ètica.
- CP04 - Produir estructures fixes i removibles en les aplicacions de dispositius mèdics.
- CP08 - Aplicar les metodologies i eines biotecnològiques per a la recerca, desenvolupament i producció de productes i serveis.
- HB01 - Comunicar de manera oral o escrita idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat.
- HB04 - Avaluar l’impacte social i mediambiental de les solucions tècniques a través de l’anàlisi i l’aplicació dels principis i mètodes de qualitat.
- HB05 - Integrar una tercera llengua, habitualment l’anglès, en un ambient multilingüe i multidisciplinari, amb un nivell oral i escrit adequat i aplicant la terminologia pròpia de la bioenginyeria.
- HB07 - Relacionar el benestar amb la globalització i la sostenibilitat, i aconseguir habilitats per a l’ús de la tècnica, la tecnologia, l’economia i la sostenibilitat de manera equilibrada i compatible entre aquestes.
- HB12 - Avaluar els sistemes i processos de fabricació, metrologia i control de qualitat.
- HB14 - Discriminar els conceptes de l’enginyeria que es poden aplicar en el camp de la biologia i de la salut.
Resultats d’aprenentatge de l’assignatura
En finalitzar aquesta matèria, els alumnes seran capaços de:
● Distingir els fonaments conceptuals i metodològics de les diferents plataformes que formen la bioenginyeria: biotecnologia, nanotecnologia, farmacologia, immunologia, microbiologia, modelització, proteòmica i genòmica, drug delivery, project management, etc.
● Aplicar els fonaments de la bioenginyeria en camps com l’enginyeria de teixits, les ortesis, les pròtesis dentals, la creació d’una start-up, la sostenibilitat i el disseny, la fabricació i la caracterització de nous dispositius mèdics.
● Definir les característiques dels implants, pròtesis dentals, fèrules radiològiques i quirúrgiques, relacionant-les amb la osteointegració, la rehabilitació protèsica i la prescripció facultativa.
● Definir els materials i els processos utilitzats en la fabricació dels implants, pròtesis dentals, fèrules radiològiques i quirúrgiques.
Continguts
Continguts teòrics
Introducció assignatura
Presentació de l'assignatura. Mètodes d'avaluació. Orientació general de les pràctiques a la clínica col·laboradora.
Mòdulo I: Ortesis y Prótesis
Tema 1. Ortesis extremitat superior, inferior i raquis
Extremitat superior: Hombro, Codo, Muñeca, Mano
Extremitat inferior: Cadera, Rodilla, Tobillo, Pie
Raquis: Cervical, Dorsal, Lumbar
Tema 2. Pròtesis d'extremitat superior e inferior
Extremitat superior: Desarticulación hombro, Brazo, Antebrazo, Mano
Extremitat inferior:Desarticulación cadera, Muslo, Pierna, Tobillo y pie
Tema 3.Aspectes mèdics i clínics de prótesis i ortoprótesis
Mètodes complementaris per al diagnòstic.
Criteris clínics per a les indicacions de pròtesi i ortopròtesi.
Mòdul II: Neuropròtesis
Tema 4. Introducción a las Ortesis y los exoesqueletos
Tipus d'exoesquelets
Interacció exoesqueleto-usuari per a assistència i recuperació
Generació d'energia (Colleita)
Tema 5. Teoria del control neuropròtesi
Introducció a la teoria de control
Controladors per al control postural i la marxa humana
Controladors bio-inspirats
Tema 6. Reinervació i electroestimulació
Reinervació muscular i casos de pacients, registre i control mitjançant EMG
Electroneurografía (ENG), tipus d'electrodos, registre i control mitjançant ENG
Mecanismes de substitució sensorial (retroalimentació sensorial)
FES (Estimulació Elèctrica Funcional), formes de onda de las corrientes, Efectos terapéuticos.
Continguts pràctics
Mòdul III: Pràcticas clínicas
Estancia en una clínica ortopédica especializada en prótesis.
Mòdul IV: Sesiones Practicas UIC
Adaptació ergonòmica i funcional d'una pròtesi de membre superior.
Ecografia com a eina diagnòstica i de seguiment de pacients amputats
Escaneo 3D per a la presa de mostres de membres
Anàlisi de la marxa a traves de la imatge
Processament e interpretación de senyals biomèdicas de la marxa humana.
Realitat virtual per a entrenament i rehabilitació funcional amb exoesqueleto.
Estimulació elèctrica funcional
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 següents elements:
A) Informe de las prácticas en Clínicas (20%)
B) Examen parcial (30%)
C) Examen final (30%)
D) Sesiones Pràctiques (20%)
Consideracions importants:
-
La mitjana dels exàmens parcial i final ha de quedar aprovada (> 5) perquè faci mitjana amb la resta d'avaluacions.
-
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.
Període d'avaluació
- E1 12/01/2026 A10 15:00h