Un equipo que ha conseguido crear en Extremadura un laboratorio de investigación en Biomecánica con las técnicas instrumentales más avanzadas

El “Laboratorio de Biomecánica del movimiento Humano y de Ergonomía” de la Universidad de Extremadura, un polo de I+DT que podría situar a Extremadura y España a la vanguardia del desarrollo y diseño industrial orientado a las Tecnologías de la Rehabilitación (TR) y las ayudas Técnicas a personas con motricidad reducida y Deportistas Paralímpicos.

Entrevista a: Prof. Dr. Kostas Gianikellis
Profesor Titular de Universidad en Biomecánica del Movimiento Humano y Control Motor
Coordinador del grupo de investigación BioÉrgon
Entrevista realizada por Emilio González. Área de Prevención de FREMAP

La Universidad de Extremadura (UEx) alberga uno de los espacios científicos más avanzados de España y de Europa, el “Laboratorio de Biomecánica del Movimiento Humano y de Ergonomía”, cuyo desarrollo durante las dos últimas décadas, permitiría situar a la UEx y al país al frente de la UE en el diseño industrial basado en criterios biomecánicos y ergonómicos, orientados a lo que se conoce como “customización” del producto y/o del proceso, proyectando los resultados de la investigación aplicada hacia la producción industrial de productos y servicios de alto valor añadido.

Hoy por hoy, se están desarrollando en el Laboratorio dos proyectos de I+DT, en concreto, el proyecto DEPATech (Tecnología para el Deporte Paralímpico) y RExTRID (Tecnologías de la Rehabilitación Integradas a la Discapacidad), aunque a lo largo de los últimos 20 años, desde la creación del laboratorio, se han desarrollado más de 50 proyectos de investigación y de formación financiados en diferentes campos: Ergonomía y la Prevención de los Riesgos Laborales, Biomecánica, Locomoción Equina, Discapacidad y motricidad de poblaciones especiales.

¿Cómo surge DEPATech?

Surge después de detectar que el Deporte Paralímpico se tecnifica cada vez más, se patrocina, se retransmite por la televisión y se profesionaliza, en muchos países avanzados. Sin embargo, y a pesar de la indiscutible evolución de las condiciones de la práctica del deporte paralímpico, hay, en nuestra opinión, tres problemas fundamentales que quedan por resolver.

El primero es que la evaluación y la clasificación de los deportistas paralímpicos se basa en criterios no objetivos desde el punto de vista del potencial morfológico y funcional (neuromecánico) de los deportistas, hecho que vulnera el “fair play” de la competición y tenemos que avanzar mucho en este sentido, sustituyendo los procedimientos tradicionales de valoración funcional con el uso de la avanzada tecnología y procedimientos metodológicos de la Biomecánica de la Motricidad Humana.

En segundo lugar, es muy importante definir la práctica deportiva y la competición para deportistas con motricidad reducida, como parte constitutiva de su proceso de rehabilitación.

Por último, pero no menos importante, tenemos que avanzar hacia la fundamentación científica de una nueva teoría de entrenamiento específico para los deportistas paralímpicos que no se limite a “imitar” el entrenamiento en los deportes olímpicos. En este sentido, la proyección de los resultados de la investigación que nos proponemos desarrollar tendría un claro objetivo que es su aplicación en la industria que tanto necesita Extremadura y España, puesto que las Tecnologías de la Rehabilitación incluyen productos y servicios de “primera necesidad” y son de alto valor añadido. Si entre los agentes sociales condicionásemos adecuadamente el “ecosistema” de la dependencia, probablemente, se abarataría mucho el coste de su mantenimiento, ofreciendo productos y servicios de mejor calidad. Esta “idea”, parece que ha gustado mucho a los evaluadores del MINECO -Ministerio de Economía y Competitividad-, y el proyecto DEPATech ha sido financiado con 1.2 millones de euros, de los cuales la tercera parte se destinaron a la Compra Publica Innovadora que es el “caballo de batalla” de la UE para el desarrollo industrial de regiones con características similares a las de Extremadura.

¿Qué se quiere hacer con el proyecto DEPATech?

DepatechEn resumen, en el contexto del desarrollo del proyecto DEPATech se quiere responder a las cuestiones antes mencionadas, es decir, por un lado, establecer protocolos estandarizados de evaluación funcional del rendimiento del aparato locomotor de los deportistas paralímpicos, en segundo lugar, diseñar productos y procesos (sport gearing) de altas prestaciones tecnológicas para facilitar su rendimiento (prótesis, sillas de ruedas, sensores específicos, etc.), y por último, analizar la técnica deportiva de los deportistas paralímpicos mejorando la planificación de su entrenamiento.

Bajo este enfoque, queda muy claro el porqué del uso de la metodología de la Ergonomía. Me explico, si la ergonomía tiene como objetivo, por definición, optimizar el rendimiento y a su vez prevenir lesiones u otras patologías musculoesqueléticas, desarrollando productos específicos para usuarios específicos en condiciones de uso específico (usabilidad), entonces, creo que queda muy claro, que el entorno “por excelencia” de la ergonomía es el contexto de la competición deportiva de los deportistas paralímpicos. Bastaría observar los enormes avances tecnológicos que han surgido en la última década, hasta el punto que un saltador de longitud con miembros inferiores protésicos puede saltar 8.40 metros. Como país y como Extremadura, tenemos que estar presentes en todo este “lío” y aportar nuestros conocimientos, que son muchos, sin complejos. Si lo hacemos, las ganancias socio-económicas serán considerables. Si no lo hacemos, será otra oportunidad perdida.

¿Qué otros avances destacarían de los trabajos de investigación realizados en este laboratorio?

FIGURA1-BioUEx

Gracias por esta pregunta. Antes de todo, es muy importante mencionar que a continuación del proyecto DEPATech hemos recibido otra subvención cercana al millón de euros a través de los fondos FEDER para mejorar nuestra infraestructura y capacidad investigadora. Esto nos ha permitido, entre otras cosas, adquirir el GRAIL, nuestra estación de trabajo para el análisis biomecánico de la marcha humana (FIGURA 1). Se trata de un simulador que permite analizar en tiempo real la marcha humana en todas sus dimensiones. El proyecto inmediato de uso de esta tecnología, única en España, será el análisis post operatorio de marcha de los pacientes del servicio de traumatología del hospital de Cáceres una vez implantada una prótesis de rodilla. Trabajo de investigación que nos va a permitir, por un lado, evaluar la compatibilidad de la prótesis con el usuario y al mismo tiempo, generar criterios de diseño de la misma. Creo que es fácil comprender la trascendencia de este tipo de trabajos para los clínicos.

Al mismo tiempo colaboramos, con muy buenos resultados, con el Centro de Cirugía de Mínima Invasión “Jesús Usón” de Cáceres, en el contexto de la Ergonomía, para la prevención de patologías musculoesqueléticas en el entorno de las técnicas de mínima invasión. Para nosotros, es un honor colaborar con este centro de prestigio internacional. Lo que se hace es valorar la aparición de la fatiga muscular local, que es un factor de riesgo, utilizando técnicas de Electromiografía y modelización del aparato locomotor (FIGURA 2). Es bien conocido, que la postura, el nivel de esfuerzo, la repetitividad y la presión por contacto constituyen factores de riesgo para las patologías musculoesqueléticas. Los hemos analizado y hemos visto que el protocolo OWAS, por ejemplo, no tendría aplicación alguna como podría esperar alguien.

Otro trabajo, aplicado al contexto de la Ergonomía, que podría interesar a sus lectores, sería la crítica que hacemos al protocolo NIOSH para la manipulación manual de cargas donde hemos demostrado que el tipo de la carga (liquido o sólido) así como el sentido del movimiento (subida o bajada) condiciona de modo determinante la intervención muscular y por lo tanto se tiene que revisar dicho protocolo.

En este momento, estamos desarrollando un proyecto de I+DT para caracterizar biomecánicamente la compatibilidad de los operadores con las máquinas en una cadena de producción industrial. El objetivo es rediseñar las mismas basándonos en criterios biomecánicos.

Una de las técnicas que utilizan se conoce como Análisis Dinámico Inverso. ¿En qué consiste?

El citado método consiste en llegar a conocer, aunque de manera aproximada, el nivel de las solicitaciones mecánicas en las articulaciones, es decir, cual es el nivel de la carga mecánica que soportan las mismas en distintos contextos y condiciones. Esto permite, usando tecnologías sofisticadas, aproximarnos a los factores de riesgo debidos a los factores mecánicos. En este sentido, nosotros hemos desarrollado nuestro propio software, el BiomSoft 2.0, que permite realizar análisis dinámico inverso en tres dimensiones, modelizando el aparato locomotor en su conjunto o alguna de sus partes según las necesidades del investigador. Si no me equivoco, es el primer y creo que único paquete informático desarrollado en este sentido y podría ser de mucha utilidad para realizar trabajos de investigación en el contexto de la Ergonomía y de la Biomecánica Ocupacional. También en el contexto de la discapacidad y del diseño para poblaciones especiales. El uso del BiomSoft 2.0 puede ser muy útil para tomar decisiones sobre el diseño en la obra civil.

¿Qué puede aportar la realización de este tipo de trabajos de investigación a la prevención de riesgos laborales?

La aplicación de esta sofisticada tecnología puede ser de mucha utilidad para “análisis del usuario” y “análisis de las tareas” en el ámbito ocupacional, evaluando el nivel de riesgo que implica la combinación de los factores de riesgo de índole biomecánica. También permite generar criterios de diseño, véase calzado técnico, superficies de trabajo, mobiliario de todo tipo, establecer pautas en la organización del ciclo “trabajo – pausa” etc. Como ejemplo, se podría mencionar el trabajo que estamos realizando con el Centro de Cirugía de Mínima Invasión “Jesús Usón” cuyo objetivo es detectar la aparición de la fatiga muscular local con técnicas de Electromiografía y establecer criterios de diseño y rediseño de escenario de operaciones. Este trabajo podría ser extensible para los operadores y usuarios de microscopia. En todo caso, es momento de dejar atrás las famosas “check-lists” y basar la prevención en el marco de la ergonomía en el trabajo científico basado en la metodología de la biomecánica. En este sentido, en España se aprecian ciertas deficiencias cuando se compara con otros países de la UE. Solamente, tengo que decir, en el contexto del mobiliario para oficina, casi todos los fabricantes alegan aspectos ergonómicos en el diseño de las mismas. La realidad es que solamente en contadas ocasiones (muy pocas), se ha demostrado que la silla, por ejemplo, cumple con ciertos aspectos y criterios de diseño ergonómico.

¿Estos avances que están mostrándonos, pueden provocar una nueva visión de la biomecánica?

Actualmente, la Biomecánica del movimiento humano en general, y sus aplicaciones en los ámbitos médico, ocupacional, deportivo, de las tecnologías de la rehabilitación y el diseño industrial, contribuyen a mejorar la calidad de vida de las personas. Creo que es momento de empezar a trabajar con la biomecánica como soporte científico tecnológico para el interés común de la sociedad española. Se calcula que la tercera parte de los costes de las bajas laborales por incapacidad temporal debida a patologías músculo-esqueléticas derivadas de las condiciones de trabajo podría ahorrarse, si se decidiese avanzar en una nueva dirección basada en criterios científicos. Si lo hacemos los beneficios serían múltiples: En primer lugar, se ahorrarían costes y además mejoraría el nivel de las políticas de prevención y la calidad en la formación de los técnicos. No olviden, que en el “informe Durán” se cita textualmente, que una de las razones de la baja calidad del sistema de prevención de riesgos laborales, en un país, que es la décima potencia económica del mundo, es la falta de planes nacionales de I+D+i en este campo y la muy deficiente formación de los técnicos. Si a esto añadimos la muy deficiente preparación universitaria del personal clínico en materia de Biomecánica, tenemos la “tormenta perfecta”. Estamos aquí para contribuir a cambiar las cosas empujando los límites del conocimiento con ciencia y tecnología aplicada al campo de la prevención de los riesgos laborales, porque podemos hacerlo.

Muchas gracias por invitarnos a presentar, aunque de manera muy somera, dos décadas de investigación y desarrollo tecnológico. Espero que nuestra participación aquí sea de provecho para sus lectores.

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