Universitat Internacional de Catalunya

Medis Terapèutics en l'entorn de la Ortopròtesi

Medis Terapèutics en l'entorn de la Ortopròtesi
6
13800
4
Primer semestre
op
OPTATIVITAT
OPTATIVITAT
Llengua d'impartició principal: castellà

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

  • 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

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:

  1. 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.

  2. En segona convocatòria no es podrà obtenir la qualificació de matrícula d’honor, de manera que la qualificació màxima serà d’excel·lent.

  3. No s’acceptaran canvis en el calendari, en les dates d’exàmens o en el sistema d’avaluació.

  4. 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.