Revisión del diseño del zócalo y medición de la presión de interfaz para prótesis Transtibial

Revisión Crítica I

Natali Olaya Mira

Febrero 18 de 2021

En este articulo resumen la literatura que aborda la biomecánica protésica, la interfaz encaje / muñón, el ajuste del encaje, la distribución de la presión, las fuerzas implicadas y sus efectos en la satisfacción de los pacientes.

Los autores resaltan que en el diseño y análisis de las cuencas de prótesis transtibiales se han considerado parámetros biomecánicos tratando de proveer funcionalidad acompañada de comodidad, pero esta última es principalmente subjetiva y difícil de estandarizar [1]. Se ha revelado que la presión y los esfuerzos dentro de la cuenca son importantes al tratar la comodidad. Asimismo, la adaptación protésica involucra principalmente el estrés causado en la piel por la fricción y el estiramiento, también la presión entre la cuenca y el miembro residual situaciones que podrían desencadenar heridas en la piel. Estas fuerzas dependen de otros factores como el tipo de suspensión y el alineamiento protésico; lo cual lleva a sugerir que al mejorar esta interfaz mejorará la funcionalidad y a la vez la satisfacción de los pacientes. Todos estos factores han sido ampliamente evaluados de forma cuantitativa en diferentes artículos, los cuales han sido agrupados en cuatro categorías.

La primera es el uso del método de análisis por elementos finitos, donde se han utilizado diferentes softwares, modelos geométricos y condiciones de frontera variando de un estudio a otro. En estos se considera el miembro residual como un sistema con propiedades mecánicas complejas de determinar por ello se ayudan de la reconstrucción 3D a partir de imágenes diagnósticas para obtener un modelo geométrico y anatómico preciso. Al considerar las variables de simulación se tienen en cuenta la distribución de la fuerza, la fricción y la tensión entre el miembro residual y la cuenca. Se ha encontrado variedad de resultados que difieren mucho uno a otro, pues la falta de consenso en cuanto a las consideraciones de simulación, las condiciones de frontera y las propiedades mecánicas del modelo hacen difícil estandarizar los resultados para llevarlos a un entorno clínico de aplicación. En la revisión de este tema se debió incluir las especificaciones de las simulaciones para lograr estandarizar factores que podrían influenciar los resultados como las interfaces anatómicas utilizadas en el modelo geométrico, tejido óseo y blando, junto con sus propiedades como el límite elástico, el coeficiente de Poisson y la densidad [2], también el tipo de elemento con el que se malló pues existen diferencias étnicas sobre todo aquellas relacionadas con factores anatómicos como la geometría muscular y la resistencia de la piel que podrían cambiar el modelo y por ende los resultados.

La segunda es el daño del tejido profundo, donde se pretende entender sus causas a través del análisis de la presión y el estrés inducido en la piel por el peso del paciente. Portnoy et a.l realizó un estudio donde a través del modelado 2D y 3D para preparar un modelo preventivo para el daño en tejido profundo en amputaciones transtibiales [3]. Cualquier presión en la piel afecta todos los tejidos internos, esta tiene interacciones no solo con el interior de la cuenca sino también con tejidos blandos y duros como músculos, tendones, ligamentos y huesos respectivamente. En este sentido se ha logrado con los softwares existentes obtener una correcta visualización de la relación entre el miembro residual y la cuenca, pero no cuantificar esta interacción.

La tercera es la medición de la presión. La evaluación, rectificación y construcción del encaje se basa en el informe oral del paciente donde reporta las zonas en las que encuentra que el dispositivo protésico está demasiado ajustado y hasta ahora es la forma más utilizada en entornos clínicos puesto que los instrumentos de medición de la presión en la interfaz cuenca-miembro residual tienen debilidades en términos del tamaño y la sensibilidad, además de su elevado costo. Solo el sistema Smart Pyramid™ ha sido usado clínicamente [4] y solo provee información de las fuerzas aplicadas debajo de la cuenca y no las presiones en la interfaz de estudio. No obstante, la tecnología disponible podría mejorarse haciéndola inalámbrica, portátil, liviana y adaptable a diferentes geometrías para que pueda usarse fácilmente en clínicas de rehabilitación para una evaluación objetiva en tiempo real; o también como en mi propuesta de tesis, se podría adaptar otras tecnologías como la termografía infrarroja a la medición de miembros residuales, teniendo en cuenta que el estrés mecánico en la piel genera un cambio en la irrigación sanguínea y por ende en la temperatura superficial local [5], para así crear un método para la estandarización de los perfiles térmicos de los muñones en las diferentes configuraciones teniendo en cuenta todos los factores que puedan influir para predecir buenos resultados en la adaptación protésica.

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