Septiembre 2021
By maja hoock, Comunicaciones corporativas de IP e I + D, Ottobock, Alemania
Los Juegos Paralímpicos de Tokio 2020 se llevaron a cabo en Tokio del 24 de agosto al 5 de septiembre de 2021. Unos 4,400 atletas con discapacidad compitieron por el oro en 22 disciplinas. Las prótesis deportivas protegidas por IP fueron uno de los dispositivos clave que utilizaron para lograr sus objetivos. La investigación y el desarrollo han ayudado a los atletas a aprovechar al máximo su capacidad atlética.
Johannes Floors corre en su pista de Leverkusen hasta seis horas al día. En agosto, voló a Japón para competir contra atletas de todos los rincones del mundo. "De hecho, me he estado preparando para los Juegos Paralímpicos desde 2016", dice el joven de 26 años. El atleta de pista y campo alemán ganó el oro en los Juegos Paralímpicos de Tokio. El Sr. Floors es actualmente la persona más rápida del mundo en prótesis. Mejoró su récord mundial en los 200 metros a finales de junio y también es el más rápido de su clase (T62) en los 100 y 400 metros. Pero estos logros son todo menos un hecho. El Sr. Floors nació con un defecto genético que afectaba al peroné. Le faltaban ambos peroné y tenía los pies deformados. Sprint estaba fuera de discusión. “Había demasiado dolor”, dice. Por esta razón, tomó la decisión de que le amputaran ambas piernas hace diez años. “Todavía estaba en cama en el hospital cuando decidí inscribirme en el programa deportivo de la escuela”, recuerda. Sus prótesis de uso diario le permiten caminar normalmente ahora, y puede correr con resortes de carbono especiales diseñados para deportes. “Sentir esa velocidad es una gran experiencia emocional”, dice.
No hace mucho, los atletas paralímpicos usaban sus prótesis de uso diario durante los deportes competitivos. Solo en la década de 1980 comenzaron a usar prótesis especialmente diseñadas para correr. A diferencia de las prótesis de pierna natural o deportivas actuales, las prótesis convencionales no se flexionan con tanta facilidad y dificultan la realización de los movimientos necesarios para deportes específicos. “De repente, aparecieron las prótesis deportivas, y eso lo cambió todo”, dice el Sr. Floors.
Ottobock ahora tiene 1,886 patentes emitida en más de 540 familias de patentes, incluidas numerosas innovaciones técnicas para deportes Paralímpicos.
Las prótesis deportivas ayudan a las personas a participar
Ottobock es un fabricante de prótesis deportivas y sillas de ruedas ampliamente utilizadas y ha estado proporcionando dispositivos para atletas paralímpicos durante más de 30 años. La empresa alemana, conocida por la biónica humana portátil, fabrica prótesis desde hace más de 100 años. Inicialmente, la compañía produjo miembros de repuesto hechos de madera para aquellos que habían resultado heridos en la Primera Guerra Mundial. Hoy en día, sus productos incluyen prótesis compatibles con IA, como la mano bebionic, que han establecido nuevos estándares tecnológicos.
Ottobock ahora posee 1,886 patentes emitidas en más de 540 familias de patentes, incluidas numerosas innovaciones técnicas para deportes paralímpicos.
El pie protésico ágil 1E95, por ejemplo, se utiliza en deportes como baloncesto y voleibol. El pie tiene una estructura simple y facilita caminar, trotar y cambios bruscos de dirección. Ottobock desarrolló el corredor patentado 1E91 especialmente para velocistas y saltadores largos. Muchas leyendas paralímpicas usan este pie protésico, que se puede adaptar fácilmente a las necesidades de diferentes personas. Y su línea de fuerza está más cerca del centro de gravedad del cuerpo, lo que hace que el resorte de carbono sea más eficiente de usar.
Video: Cómo se fabrica una pala de correr de fibra de carbono
El profesional de ortopedia y prótesis (O&P) Julian Napp fue parte del equipo de desarrollo. Ha estado supervisando el Centro de Servicio Técnico de Reparación de Ottobock en los Juegos Paralímpicos desde 2012. Los atletas traen sus prótesis y sillas de ruedas al taller cuando necesitan ser reparadas. El técnico incorporó sus experiencias prácticas al proceso de desarrollo: “Hay que trabajar con mucha precisión para que el pie esté correctamente alineado con el cuerpo”, dice.
El concepto detrás de la popular pala de carrera 1E90 Sprinter de Ottobock que usa Johannes Floors, de 26 años, es casi tan antiguo como él. La Sprinter se desarrolló en los Estados Unidos en la década de 1990, antes de que Ottobock adquiriera el producto y mejorara su diseño.
El pie de carbono se lleva con una toma de vacío de fibra de carbono que incluye una válvula de salida y un manguito de sellado. El muñón está encerrado y protegido por un tipo de media, el forro de polímero. Un adaptador 1E90 entre el encaje y el pie protésico con un diseño protegido asegura que la posición de la prótesis se pueda reajustar fácilmente. "Puedo ajustar la alineación estática perfectamente con el adaptador, y esto es lo que realmente hace posible que funcione sin limitaciones", explica el Sr. Napp.
Fabrica prótesis personalizadas para varios deportes y atletas, incluidos velocistas y saltadores de longitud conocidos, Heinrich Popow y Léon Schäfer: “Me enorgullece mucho verlos conseguir un récord mundial tras otro”, dice Napp. También trabaja en estrecha colaboración con el actual poseedor del récord mundial, Johannes Floors. “Intento ajustar la tecnología para que se adapte mejor a los atletas todo el tiempo, se desarrolla junto con el atleta”, señala Napp. “No pude poner una prótesis hecha para Johannes Floors en un atleta diferente como Léon Schäfer. Probablemente no podría correr muy rápido con él. La alineación estática es diferente para todos ".
Patente de la primera articulación de rodilla deportiva mecánica
A pesar de la invención del pie deportivo protésico, los atletas con una amputación transfemoral por encima de la rodilla todavía tenían un problema. Algunos de ellos usaron el pie de carbono directamente en su muñón y básicamente ensamblaron sus prótesis ellos mismos. El resultado se puede ver en videos deportivos que muestran el característico movimiento giratorio que realiza la pierna cuando está extendida. Ayuda a los corredores que no usan una articulación de rodilla deportiva a evitar una fase de swing excesivamente larga. Otros deportistas corrieron con prótesis de uso diario y articulaciones policéntricas, que en realidad no son adecuadas para este propósito. La primera prótesis deportiva monocéntrica del mundo ofrecía una solución. Ottobock lo desarrolló sobre la base de la junta 3R80, para la cual la patente de la hidráulica rotacional se otorgó inicialmente en Alemania en 1995.
El 3S80 tiene un bloqueo manual y características de amortiguación ajustables individualmente y es particularmente compacto y robusto: “Al trotar, el peso corporal que actúa sobre la prótesis se duplica. Hay un aumento de hasta cinco veces cuando se corre, con un aumento de seis a siete veces en los saltadores largos ”, dice Julian Napp. Las rodillas deportivas artificiales deben poder soportar esta tensión, pero deben permanecer lo suficientemente flexibles como para permitir la aceleración. Es decir, este tipo de articulación deportiva se adapta a los deportistas y no al revés, como era el caso anteriormente.
La atleta paralímpica Martina Caironi lleva este tipo de prótesis de rodilla deportiva. La Sra. Caironi, originaria de Italia, ganó una medalla de plata en el salto de longitud y los 100 metros en los Juegos Paralímpicos de Tokio 2020.
En 2007, perdió la pierna izquierda en un accidente de motocicleta. Fue durante la rehabilitación que se dio cuenta de que tenía un don para los deportes. Comenzó a lograr sus primeros récords tres años después. “En realidad, nunca quise ser una atleta profesional”, dice la Sra. Caironi. “Pero después de mi accidente, me di cuenta de lo bien que podía correr con prótesis. Habría sido un desperdicio si no hubiera perseguido mi talento ".
La Sra. Caironi inicialmente participó en deportes con su prótesis de uso diario antes de que le colocaran el resorte de carbono 3S80 y 1E91. “Pude experimentar la transformación tecnológica directamente en mi propio cuerpo”, dice el joven de 31 años. "Estoy viviendo la transformación".
El Comité Paralímpico Internacional (IPC) ha definido reglas claras teniendo en cuenta el grado en que las discapacidades de los atletas afectan su rendimiento. Por este motivo, solo se permiten prótesis pasivas sin electrónica.
Ella dice que al principio le resultó difícil controlar la prótesis deportiva porque la articulación es más flexible y proporciona menos estabilidad para permitir una aceleración más rápida. La Sra. Caironi ganó el oro con este porro en los Juegos Paralímpicos de Londres en 2012, terminando los 100 metros en 14.65 segundos; fue la única atleta femenina en completar la carrera en menos de 15 segundos.
En 2013, la Sra. Caironi se convirtió en doble campeona mundial en salto de longitud y 100 metros. En 2015, corrió un tiempo récord mundial en los 200 metros y ganó el oro en el Campeonato Mundial de Atletismo en Doha.
Las nuevas prótesis también han mejorado su calidad de vida. La Sra. Caironi usa Genium X3 como su prótesis diaria; la articulación de rodilla inteligente se adapta automáticamente a diversas situaciones. “Me he vuelto mucho más móvil”, dice. "Puedo subir escaleras o hacer ejercicio en el gimnasio sin pensarlo dos veces, lo que también tiene un impacto positivo en mi carrera como atleta".
Video: Pasión por los Juegos Paralímpicos de Tokio 2020
Los deportes con prótesis no son dopaje tecnológico
Vale la pena señalar que a la Sra. Caironi no se le permitió usar su prótesis mecatrónica diaria en los Juegos Paralímpicos. El Comité Paralímpico Internacional (IPC) ha definido reglas claras teniendo en cuenta el grado en que las discapacidades de los atletas afectan su rendimiento. Por esta razón, solo se permiten prótesis pasivas sin electrónica. La longitud aprobada de las prótesis se determina sobre la base de una fórmula compleja que tiene en cuenta la altura del usuario y la longitud del fémur. Sin embargo, la percepción de los medios de comunicación sobre los "humanos mejorados" es difícil de cambiar.
Johannes Floors dice que sería rico si tuviera cinco euros por cada vez que alguien le preguntara si puede correr más rápido con sus prótesis que los atletas profesionales con piernas sanas. Encuentra la narrativa sobre superhumanos con extremidades biónicas difícil de tragar. “Degrada mi desempeño y sugiere que no soy más que mi prótesis”, dice. “¡Es como si las seis horas que paso entrenando todos los días no valieran nada! Y mis prótesis deportivas ni siquiera son de alta tecnología en comparación con mis prótesis de uso diario, son las mismas que han sido desde los años 90 ".
En marzo de 2021, la OMPI publicó su último informe Technology Trends, que cubre las tecnologías de asistencia, innovaciones que ayudan a las personas que viven con limitaciones funcionales en relación con la movilidad o la visión, por ejemplo, a participar en todos los aspectos de la vida y desarrollar su potencial.
El informe es parte de un serie que rastrea tendencias tecnológicas a través del análisis de patentes y otros datos para proporcionar evidencia sólida y fáctica sobre la innovación en campos específicos.
En un momento en el que más de mil millones de personas necesitan tecnología de asistencia (esta cifra se duplicará durante la próxima década a medida que la población envejezca), el informe de 1 concluye que la propiedad intelectual (IP) está permitiendo el crecimiento de la innovación en tecnologías de asistencia. Sin embargo, los expertos que contribuyen al informe subrayan la necesidad de que esta innovación esté más disponible para quienes confían en ella. A nivel mundial, solo 1 de cada 10 personas tiene actualmente acceso a los productos de asistencia que necesitan.
El informe está diseñado para proporcionar la base de conocimientos para respaldar los debates globales para promover un mayor acceso a la tecnología de asistencia.
Las principales conclusiones:
- Las innovaciones, que van desde pequeñas mejoras en productos existentes hasta desarrollos de vanguardia en tecnologías de vanguardia, pueden mejorar enormemente la vida de quienes tienen limitaciones funcionales, permitiéndoles vivir, comunicarse y trabajar de forma independiente.
- Las tecnologías de asistencia han experimentado un crecimiento de dos dígitos en los últimos años y están cada vez más integradas en los bienes de consumo.
- China, EE. UU., Alemania, Japón y la República de Corea son los cinco orígenes principales de la innovación en tecnología de asistencia.
- Las solicitudes de patentes en tecnología de asistencia emergente, incluidos robots de asistencia, aplicaciones para el hogar inteligente, dispositivos portátiles para personas con discapacidad visual y anteojos inteligentes, han crecido tres veces más rápido que la tecnología de asistencia convencional, que incluye mejoras y accesorios para sillas de ruedas, alarmas ambientales y dispositivos habilitados para Braille.
- Dos áreas de rápido crecimiento de la tecnología de asistencia emergente son el medio ambiente (por ejemplo, ayudas a la navegación en espacios públicos y robots de asistencia) y la movilidad (por ejemplo, sillas de ruedas autónomas y prótesis avanzadas).
- El campo de la tecnología de asistencia está convergiendo con la electrónica de consumo y las tecnologías médicas en general, con un crecimiento en productos de asistencia menos invasivos (gracias a sensores cada vez más sofisticados) y soluciones más invasivas como los implantes de tronco cerebral para recuperar la audición, la visión y la movilidad. Las tecnologías desarrolladas para aquellos con limitaciones funcionales se aplican cada vez más a los productos convencionales. Por ejemplo, la tecnología de conducción ósea que puede ayudar con la discapacidad auditiva también se puede utilizar en los auriculares de los corredores.
- Los productos de asistencia avanzados y nuevos están disponibles gracias a los desarrollos y el uso de tecnologías habilitadoras como la inteligencia artificial, Internet de las cosas, nuevos materiales y robótica avanzada.
- Los actores corporativos están liderando el desarrollo de la tecnología de asistencia, incluidas las empresas especializadas en tecnología de asistencia, como WS Audiology, Cochlear, Sonova, Second Sight, Ottobock y Össur. Las empresas de bienes de consumo electrónicos (por ejemplo, Panasonic, Samsung, IBM, Google e Hitachi) y las empresas de la industria automotriz (por ejemplo, Toyota y Honda) también son actores importantes dada la creciente tendencia a integrar tecnologías de asistencia en los principales bienes de consumo electrónicos.
- Las universidades y las organizaciones públicas de investigación son más prominentes en el conjunto de datos de tecnología de asistencia emergente y son particularmente activas en el campo de la movilidad.
A pesar de los avances en prótesis, la mayoría de los corredores paralímpicos también son más lentos que los atletas olímpicos. Mientras que el paraatleta Johannes Floors puede cubrir 200 metros en 21.04 segundos, Usain Bolt, actualmente el atleta no discapacitado más rápido, solo 19.19 segundos. A lo largo de la historia de la para pista y campo, solo un puñado de atletas ha igualado los niveles de clase mundial de los no amputados; incluyen al velocista Johannes Floors y Markus Rehm en el salto de longitud. "Blade Runner" Oscar Pistorius es controvertido por varias razones.
A lo largo de la historia de la para pista y campo, solo un puñado de atletas ha igualado los niveles de clase mundial de los no amputados.
“Los atletas que usan prótesis aún enfrentan desventajas en cada fase que requiere aceleración”, dice el Dr. Thomas Schmalz, un experto en análisis biomecánicos de atletas de élite con amputaciones. Los para atletas han pasado por accidentes traumáticos, cáncer, amputaciones y otros eventos difíciles de la vida. “Siguen siendo deportistas con discapacidad. Los amputados unilaterales deben compensar las asimetrías en el sistema musculoesquelético. Hay una falta de efectos de retroalimentación propioceptiva en el sistema nervioso y muscular. Faltan los mecanismos reflejos clave activados por sensores en la musculatura y los tendones ”, explica el Dr. Schmalz.
Los pies protésicos no tienen energía intrínseca durante los primeros pasos y, además, el usuario no los percibe como parte de su cuerpo. La investigación en el campo de la prótesis busca solucionar este inconveniente. “Idealmente, el usuario debería sentir que la prótesis es parte de su propio cuerpo, una extensión natural del cuerpo”, dice el Dr. Andreas Goppelt, director de tecnología de Ottobock. Su equipo de investigación y desarrollo está llevando a cabo proyectos con el objetivo de hacer esto realidad, por ejemplo, con prótesis de retroalimentación.
Johannes Floors dice que sentir la prótesis como parte de su cuerpo sería el próximo gran paso hacia una vida normal. “Siento una sensación de identidad con mi prótesis, pero me gustaría verla como una parte aún más integral de mí mismo”, dice. “Pero no puedes dejar que esto te deprima; tienes que perseguir tus metas. ¡Y entonces la prótesis ya no es un obstáculo! " En Tokio 2020, todo su arduo trabajo valió la pena cuando se llevó el oro a casa.
Fuente: https://www.wipo.int/wipo_magazine/en/2021/03/article_0007.html
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