Simulador del torso humano ayuda a diseñar innovaciones para los soportes

Un simulador que imita el comportamiento mecánico del torso humano permite a los investigadores probar diferentes diseños y configuraciones de aparatos ortopédicos sin necesidad de ensayarlos en las personas.

Desarrollado en la Universidad de Lancaster (Reino Unido), el simulador se compone de un equipo de prueba mecánico con forma de torso masculino y una columna vertebral y una caja torácica impresas tridimensionalmente (3D), que se creó utilizando modelos de diseño modificado con ayuda de una computadora (CAD), derivados de tomografías computarizadas de una columna vertebral humana. La plataforma de prueba permite modelar y probar diferentes configuraciones de la columna vertebral y deformidades, como la escoliosis, con diferentes aparatos ortopédicos, todo ello sin causar molestias a los evaluadores humanos, eliminando así importantes problemas logísticos y éticos.


Con geometrías que se parecen a los tejidos humanos, y con la ayuda de modelos fisiológicos de simulación por computadora, los investigadores pueden recopilar datos importantes sobre la reducción de la flexión, extensión, flexión lateral y torsión, para cada diseño de refuerzo de espalda examinado. Los investigadores ya han probado el equipo con dos diseños novedosos de aparatos ortopédicos para la espalda, uno con un aparato ortopédico médico existente y el otro con un cinturón de levantamiento de pesas. El estudio que describe el proceso de desarrollo y prueba se publicó el 30 de julio de 2019 en la revista Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering.

“Los aparatos ortopédicos para la espalda se han utilizado como productos médicos y minoristas durante décadas, sin embargo, a menudo se puede encontrar que los diseños existentes son pesados, demasiado rígidos, indiscretos e incómodos”, dijo el autor principal, el ingeniero David Cheneler, PhD. “Nuestro simulador permite que se desarrollen nuevos soportes para la espalda optimizados para restringir movimientos particulares pero que permiten otros movimientos. También podría ayudar con el diseño de aparatos ortopédicos y soportes con restricción de movimiento específico, lo que sería beneficioso para algunas afecciones y ayudaría a reducir el riesgo de pérdida muscular”.

Los aparatos ortopédicos para la espalda están diseñados para limitar el movimiento de la columna en casos de fracturas o fusiones postoperatorias, así como para poder tomar medidas preventivas contra algunas afecciones progresivas. Los dos aparatos ortopédicos más comunes incluyen, aparatos rígidos que restringen el movimiento hasta en un 50% y aparatos ortopédicos suaves y elásticos que limitan el movimiento hacia adelante de la columna vertebral y la sostienen en ocasiones de estrés (como levantar cargas pesadas) o después de la operación para ayudar a establecer las fusiones espinales.

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Universidad de Lancaster