Universitat Internacional de Catalunya

Medios Terapéuticos en el Entorno de la Ortoprótesis

Medios Terapéuticos en el Entorno de la Ortoprótesis
6
13800
4
Primer semestre
op
OPTATIVIDAD
OPTATIVIDAD
Lengua de impartición principal: castellano

Otras lenguas de impartición: catalán, inglés,

Profesorado


Dr. PORTELA OTAÑO, Alejandro Ernesto - aeportela@uic.es

Enviar un mail a :

Alejandro Portela  aeportela@uic.es

Aina Ros: arosa@uic.es

Presentación

La asignatura pone al alcance del alumnado los conocimientos en los procedimientos existentes actualmente para corregir deficiencias orgánicas, anomalías y alteraciones del aparato locomotor mediante la indicación y la confección de aparatos de corrección externos (ortesis) o la sustitución de segmentos orgánicos mediante prótesis. Los temas introduciran tecnicas empleadas en el estudio de la marcha y los movimientos de miembros en seres humanos asi como los metodos de estimulacion funcional, reinervacion y neuroprotesis. 

La asignatura tendra un alto contenido practico donde se podran entrenar en los estudiantes competencias relacionados con la ingenieria de ortesis y protesis. Del mismo modo, accederan a instalaciones clinicas especializadas en la practica ortopedica donde seran orientados por especialistas de esta area de la medicina. Los estudiantes trabajaran en el laboratorio ortoprotésico lo referente al diseño y la realización de los diferentes tipos de ortesis y prótesis con los que poder poner esos procedimientos al alcance del paciente. El trabajo codo a codo con profesionales de reconocido prestigio en este campo llevará a la comprensión y la compleción de los conocimientos teóricos adquiridos, introduciendo al alumnado en el mundo real de la técnica ortoprotésica.


Requisitos previos

Tener aprobadas las asignaturas de primer curso de Bioingeniería, Anatomía y Fisiología, y Biomateriales y Biocompatibilidad y, de segundo curso, Biomecánica Fundamental, Patología Aplicada y Fundamentos y Sistemas Electrónicos.

Asignaturas complementarias: Neurociencias Aplicadas a las Ortoprotesis; Computación, Robótica y Biónica, y Diseño y Diagnóstico por Imagen.


Objetivos

  • Conocer los tipos existentes de ortesis y prótesis.

  • Conocer la Biomecánica de las ortesis y prótesis del miembro superior i inferior.

  • Conocer las adaptaciones ergonómicas y funcionales de una prótesis . 

  • Conocer los materiales empleados en la fabricación de ortesis y prótesis.

  • Conocer los principios de la electroestimulación funcional (FES)

  • Conocer los distintos tipos de neuroprótesis

  • Conocer las aplicaciones funcionales de un sistema exoesqueleto portàtil 

  • Conocer los principios de la  fabricación aditiva y el  prototipado ràpido aplicada al  diseño de ortesis y prótesis

  • Diseño 3D y fabricación de ortesis y prótesis.

  • Conocer los principios de la reinervación muscular

  • Conocer la instrumentación utilizada en el estudio de la marcha humana

  • Saber identificar las señales básicas obtenidas en un laboratorio de marcha humana y procesarlas mediante técnicas de procesado digital de la señal

  • Conocer los principios básicos de la teoría de control aplicados al control postural y de la marcha humana 

Competencias/Resultados de aprendizaje de la titulación

  • CN01 - Describir los aspectos relacionados con la bioingeniería basándose en libros específicos de la materia juntamente con publicaciones científicas en la frontera del conocimiento.
  • CN06 - Definir los principios fundamentales de las tecnologías que se emplean en el diseño y la fabricación de micro y nanosensores en áreas biotecnológicas.
  • CP01 - Interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
  • CP04 - Producir estructuras fijas y removibles en las aplicaciones de dispositivos médicos.
  • CP08 - Aplicar las metodologías y herramientas biotecnológicas para la investigación, desarrollo y producción de productos y servicios.
  • HB01 - Comunicar de manera oral o escrita ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
  • HB04 - Evaluar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas a través del análisis y la aplicación de los principios y métodos de calidad.
  • HB05 - Integrar una tercera lengua, habitualmente el inglés, en un ambiente multilingüe y multidisciplinario, con un nivel oral y escrito adecuado y aplicando la terminología propia de la bioingeniería.
  • HB07 - Relacionar el bienestar con la globalización y la sostenibilidad, y lograr habilidades para el uso de la técnica, la tecnología, la economía y la sostenibilidad de forma equilibrada y compatible entre ellas.
  • HB12 - Evaluar los sistemas y procesos de fabricación, metrología y control de calidad.
  • HB14 - Discriminar los conceptos de la ingeniería que se pueden aplicar en el campo de la biología y de la salud.

Resultados de aprendizaje de la asignatura

Al finalizar esta materia los alumnos serán capaces de:
● Distinguir los fundamentos conceptuales y metodológicos de las diferentes plataformas que forman la bioingeniería: biotecnología, nanotecnología, farmacología, inmunología, microbiología, modelización, proteómica y genómica, drug delivery, project management...
● Aplicar los fundamentos de la bioingeniería en campos como la ingeniería de tejidos, las órtesis, las prótesis dentales, la creación de una start-up, la sostenibilidad y el diseño, la fabricación y la caracterización de nuevos dispositivos médicos.
● Definir las características de los implantes, prótesis dentales, férulas radiológicas y quirúrgicas, relacionándolos con la osteointegración, la rehabilitación protésica y la prescripción facultativa.
● Definir los materiales y los procesos utilizados en la fabricación de los implantes, prótesis dentales, férulas radiológicas y quirúrgicas.

Contenidos

Contenidos teóricos

Introducción asignatura

  • Presentación de la asignatura. Métodos de evaluación. Orientación general de las prácticas en la clínica colaboradora.

 

Módulo I:Ortesis y Prótesis 

 

Tema 1. Ortesis extremidad superior,  inferior y raquis

  • Extremidad superior: Hombro, Codo, Muñeca, Mano

  • Extremidad inferior: Cadera, Rodilla,Tobillo, Pie

  • Raquis: Cervical, Dorsal, Lumbar

 

Tema 2. Prótesis de extremidad superior e inferior 

  • Extremidad superior: Desarticulación hombro, Brazo, Antebrazo, Mano

  • Extremidad inferior:Desarticulación cadera, Muslo, Pierna, Tobillo y pie

 

Tema 3.Aspectos médicos y clínicos de prótesis y ortoprótesis 

  • Métodos complementarios para el diagnóstico.

  • Criterios clínicos para las indicaciones de prótesis y ortoprótesis.

 

Módulo II: Neuroprótesis

Tema 4. Introducción a las Ortesis y los exoesqueletos

 

  • Tipos de exoesqueletos

  • Interacción exoesqueleto-usuario para asistencia y recuperación 

  • Generación de energía (Harvesting)

 

Tema 5. Teoría del control neuroprótesico

 

  • Introducción a la teoría de control

  • Controladores para control postural y la marcha humana

  • Controladores bio-inspirados 

 

Tema 6. Reinervación y electroestimulación

  • Reinervación muscular y casos de pacientes,  registro y control mediante EMG

  • Electroneurografía (ENG),  tipos de electrodos, registro y control mediante ENG

  • Mecanismos de substitución sensorial (sensory feedback)

  • FES (Functional Electrical Stimulation), formas de onda de las corrientes,  Efectos terapéuticos.

 

Contenidos prácticos 

 

Módulo III: Prácticas clínicas

 

  • Estancia en una clínica ortopédica especializada en prótesis. 

 

Módulo IV: Sesiones Practicas UIC

 

Adaptación ergonómica y funcional de una prótesis de miembro superior.

  • Ecografia como herramienta diagnostica y de seguimiento de pacientes amputados

  • Escaneo 3D para la toma de muestras de miembros

  • Analisis de la marcha a traves de la imagenes 

  • Procesamiento e interpretación de señales biomédicas de la marcha humana.

  • Realidad virtual para entrenamiento y rehabilitación funcional con exoesqueleto.

  • Estimulacion electrica funcional

 

Metodología y actividades formativas

Modalidad totalmente presencial en el aula



Aprendizaje expositivo: transmitiendo conocimientos al alumnado y activando procesos cognitivos en él, implicando su participación, mediante lecciones de cada uno de los temas.

Aprendizaje cooperativo: desarrollando aprendizajes activos mediante estrategias de trabajo cooperativo entre estudiantes y fomentando la responsabilidad compartida para alcanzar metas grupales.

Aprendizaje práctico: el alumnado asistirá a una clínica y laboratorio de ortoprotesis, donde adquirirá los conocimientos prácticos necesarios para indicar una ortesis o prótesis en función de las necesidades del paciente, conocerá las diferentes opciones existentes para solucionar los diferentes problemas presentados y se familiarizará con el diseño, la confección, la adaptación y la reparación de dichos elementos.

Aprendizaje basado en problemas (problem based learning):

  • A partir del enunciado, análisis, procesado y solución de problemas reales.

  • Promoviendo en el alumnado la responsabilidad sobre su propio aprendizaje.

  • Desarrollando una base de conocimientos relevantes.

  • Desarrollando habilidades para la evaluación crítica y la adquisición de nuevos conocimientos.

  • Desarrollando habilidades para plantear problemas complejos y posibles soluciones.

  • Desarrollar habilidades para las relaciones interpersonales.

  • Involucrar al alumnado incrementando su iniciativa y entusiasmo.

  • Desarrollando sus habilidades cognitivas, integrativas, de expresión y de comunicación.

Sistemas y criterios de evaluación

Modalidad totalmente presencial en el aula



La evaluación constará de los siguientes elementos:

A)     Informe de las prácticas en Clínicas (20%)

B)     Examen parcial (30%)

C)     Examen final (30%)

D)     Sesiones Prácticas(20%)


 Consideraciones importantes:

  1. La media de los examenes parcial y final han de quedar aprobado (> 5) para que haga media con el resto de evaluaciones.

  2. El plagio, la copia o cualquier otra acción que se pueda considerar trampa supondrá un cero en ese apartado de evaluación. Realizarlo en los exámenes supondrá el suspenso inmediato de la asignatura.

  3. En segunda convocatoria no se podrá obtener la calificación de matrícula de honor, por lo que la calificación máxima será de excelente. 

  4. No se aceptarán cambios en el calendario, en las fechas de exámenes o en el sistema de evaluación.

  5. Los estudiantes de intercambio (Erasmus y otros) o repetidores estarán sometidos a las mismas condiciones que el resto del alumnado.

Bibliografía y recursos

Recursos bibliográficos, de imagen y videos insertos en el aula

Bibliografía básica complementaria:

  • 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.

Periodo de evaluación

E: fecha de examen | R: fecha de revisión | 1: primera convocatoria | 2: segunda convocatoria:
  • E1 12/01/2026 A10 15:00h
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