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SALUD

Resistencia y confort

Modelan a la medida ortesis para manos elaboradas con resina y nanopartículas de arcilla

RH 01Un nuevo material compuesto por una resina polimérica recubierta con partículas nanocerámicas, para su aplicación en dispositivos utilizados en la inmovilización de muñecas y otras partes del cuerpo, fue desarrollado en la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG). Este nanocompósito, que fue concebido para comercializar en forma de kits y aplicado a la medida de acuerdo con las necesidades de cada paciente, podrá ser enviado hacia cualquier punto del mundo. En caso de ocurrencia de un terremoto, por ejemplo, si fuera necesario enviar material para la inmovilización de piernas y brazos en gran escala, resulta una forma rápida y práctica de atención, dice el profesor Antonio Ávila, coordinador de la carrera de posgrado en ingeniería mecánica y director de la tesis doctoral que resultó en el nuevo producto, patentado por la Coordinadora de Transferencia e Innovación Tecnológica de la universidad.

Una de las ventajas de este material en comparación con el importado utilizado en los dispositivos externos denominados ortesis es el proceso de modelado en frío. Cuando se mezcla con el líquido endurecedor, la resina produce calor suficiente como para permitir el modelado del material, dice la profesora Adriana Valladão, del departamento de terapia ocupacional de la Escuela de Educación Física, Fisioterapia y Terapia Ocupacional de la UFMG, quien desarrolló el material durante su doctorado. El calentamiento no es comparable con el del termomodelado importado, un plástico que precisa ser calentado en agua caliente hasta 70ºC para su utilización, pero su resistencia y la rigidez de los materiales son muy similares.

El modelado en frío permite el uso del nanocompósito incluso en pacientes que presentan quemaduras. Dos capas externas recubren una capa interna más rígida compuesta por un tejido de fibra de vidrio y material nanoestructurado, para otorgar resistencia, explica Ávila. Con el fin de otorgar mayor confort al paciente, el tejido en fibra de vidrio está envuelto por una goma blanda de neopreno, un material sintético utilizado en trajes de buceo, por ejemplo. En los kits, los materiales que componen las capas externas, la interna y el neopreno se colocarán separadamente en distintos paquetes. Para la composición del material nanoestructurado que recubre la parte central se utiliza la montimorillonita, una arcilla con alta capacidad de absorción de agua, que es tratada y quemada para transformarla en cerámica. El espesor de la cerámica que estamos trabajando es de alrededor de 50 nanómetros, dice Ávila. En Brasil existe un yacimiento con ese tipo de arcilla, pero su procesamiento en granulación nanométrica no se realiza aquí, por carencia de tecnología adecuada. El kilogramo de este material cuesta alrededor de 20 reales, lo que lo torna apropiado para aplicaciones terapéuticas de bajo costo.

Ortese3Antônio Ávila y Adriana ValladãoMateriales alternativos
Desde su época de maestrando, cuando se dedicó a la caracterización mecánica de materiales para ortesis presentes en el mercado, Adriana se percató que existía poca diversidad a disposición. Todos eran importados y caros, dice. A partir de allí, la investigadora comenzó a pensar en trabajar con materiales alternativos, que contribuyesen para reducir los costos en los hospitales públicos y del Sistema Único de Salud (SUS). Inicialmente Ávila había pensado en utilizar el material nanoestructurado para aplicaciones aeronáuticas, como extensión de su posdoctorado en el área de ingeniería aeroespacial en la Universidad de Arizona, Estados Unidos, concluido en marzo de 2004. La propuesta para utilizar nanocerámica en un material para ortesis partió de Adriana. El proyecto comenzó a desarrollarse en 2004 y contó con financiación del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y del Ministerio de Salud.

En un principio, la idea fue trabajar con material nanoestructurado para ortesis de muñeca, pero podrá en definitiva utilizarse para cuello, tórax y miembros inferiores. Se escogió la ortesis de muñeca porque es un tipo de dispositivo utilizado en varias patologías, tales como el síndrome del túnel del carpo, tendinitis y otras decurrentes de lesiones provocadas por esfuerzos repetitivos, para intentar minimizar o disminuir el movimiento de la muñeca y, con ello, atenuar los síntomas como son el dolor y el hormigueo, dice Adriana. El síndrome del túnel del carpo es una enfermedad que ocurre cuando el nervio que pasa por la región de la muñeca (nervio mediano) queda sometido a la compresión, causando adormecimiento y hormigueo en las manos, principalmente en las puntas de los dedos.

En la evaluación de la ortesis, participaron 26 personas, con edad promedio de 22 años. Todas cumplieron con tareas cotidianas, tales como cargar objetos pesados, escribir y alimentarse. El objetivo consistía en verificar si durante la ejecución de las tareas la ortesis se deformaría o no, y también si mantendría la muñeca en la posición correcta, dice Adriana. En comparación con la ortesis de muñeca realizada con material termomodelable encontrada en el mercado, la respuesta fue bastante similar. Aunque presentaba una rigidez bastante parecida con la del material utilizado actualmente, la ortesis construida en compuesto nanoestructurado posee cierta flexibilidad, logrando amoldarse mejor con la mano del paciente, que se siente así más cómodo, refiere.

Analizando los costos de ambos materiales, el desarrollado en la universidad de Minas Gerais representa un ahorro de 30% en comparación con el importado. Una placa de material termomodelable importado de 60 por 40 centímetros cuesta alrededor de 400 reales, y la fabricación de una ortesis de muñeca sale por 52 reales. La misma ortesis, construida con material nanoestructurado modelado en frío cuesta entre 14 y 17 reales. Como el gobierno gasta anualmente alrededor de 5 millones de reales sólo en financiamiento de ortesis, la diferencia permitiría con el mismo monto atender para un número mayor de personas, dice Ávila.

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