UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Prof. Carmen Müller-Karger Universidad Simón Bolívar Grupo de...

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR

Prof. Carmen Müller-Karger

Universidad Simón Bolívar

Grupo de Biomecánica, Departamento de Mecánica

Email: [email protected]

Oficina MEU 319B, USB

INVESTIGACION , DOCENCIA Y EXTENSION EN BIOMECÁNICA

Prof. Carmen Müller-Karger, USB

Biomecánica

La Biomecánica es la disciplina en la que se aplican los conceptos de la mecánica al comportamiento biológico.

Nosotros lo utilizamos con el fin de aportar soluciones a las patologías que los seres humanos puedan sufrir.


Grupo de Biomecánica de la USB El Grupo de Biomecánica G-50 se crea en

noviembre de 2004 adscrito al Decanato de Investigación y Desarrollo de la USB.

Desde el 2007 tenemos espacio físico para análisis computacional , ELE 205.

Desde el 2010 contamos con el Laboratorio de Análisis de movimiento, en espacios del PTS.


Personal docente

Prof. Carmen Müller-Karger, Ing., MSc, Dr.Ing.

Directora del Grupo de Biomecánica USBDirectora del Grupo de Biomecánica USB

El grupo cuenta actualmente con un conjunto de profesores dedicados y asesores, responsables de la coordinación de los diversos proyectos manejados.

Prof. Orlando Pelliccioni, Ing., PhD

Prof. Rafael Torrealba, Ing., MSc, PhD

Prof. Lilibeth Zambrano, Ing. MSc

Prof. Maria Virgina Candal Ing., MSc, COLABORADORA

Prof. Euro Casanova, Ing., MSc, PhD , COLABORADOR


Asesores médicos

Por ser Biomecánica un área de investigación multidisciplinaria, es indispensable la colaboración con expertos en el área de medicina, que planteen las necesidades del sector salud venezolano y que aporten sus conocimientos para el correcto modelado de los sistemas anatómicos y fisiológicos.

C.P.O. Fernando Carvalho, Protesista - Ortesista,

Empresa BIOTECPRO Biotecnologías Ortoprotésicas CA. Área de experticia: Diseño, elaboración y adaptación de ortesis y prótesis.


Estudiantes Actuales Los estudiantes, tanto de

pregrado como de postgrado, representan un recurso muy valioso para el desarrollo de los proyectos.

TESIS DOCTORAL:

Ing. Marco Ciaccia, MSc. Ing. Belkys Amador

TESIS DE MAESTRÍA: Ing. Adriana Lammardo

TESIS DE PREGRADO : Br. Astrid Vergara Br. Salvador Suniaga Br. Mario Campos Br. Jorge Romero Br. Alexander Escobar


Líneas de investigación En las tesis que se están desarrollando

actualmente, se han diferenciado seis grandes líneas de trabajo:

Simulación ósea como plataforma

Análisis numérico de dispositivos médicos

Diseño y construcción de dispositivos médicos

Análisis de marcha humana

Análisis experimental del tejido óseo


Simulación óseaSimulación óseaWolff (1892) fue el primero que presentó la teoría que el hueso adapta su estructura según las cargas a las cuales esta sometido.

El hueso es una estructura compleja no homogénea, anisotrópica, viscoelástica y no lineal

á sometido.

Líneas de fuerza en

huesos que componen la

rodilla

Líneas de fuerza el fémur

próximal


Simulación de una unidad vertebral con pediculos

Reconstrucción Geométrica

FEM malla

Asignación de propiedades

Tesistas y Colaboradores: Alexander Escobar, Adriana Lammardo , Lilibeth Zambrano


Analisis de esfuerzo de una vertebra

By Alexander Escobar, Eng student. Prof. Carmen Müller-Karger (Tutor)

Boundary conditions

von Misses Stress

Tesistas y Colaboradores: Alexander Escobar, Adriana Lammardo , Lilibeth Zambrano


Propiedades heterogéneas y anisotrópicas: Femur proximal

Modelo Isotrópico Modelo Anisotrópico

Tesistas y Colaboradores: T. San Antonio, M. Ciaccia, E. Casanova,Carmen Müller-Karger


Análisis numérico de Análisis numérico de Dispositivos médicosDispositivos médicos

Simulación de dispositivos médicos, como son fijadores externos, prótesis, clavos, placas etc., para optimizar su geometría y analizar su comportamiento antes de ser colocados en pacientes.


Diseño y Simulación de tornillos transpediculares

Diseño y Simulación de cajas intersomáticas

Simulación de placas para la tibia

Simulación de prótesis de rodilla

Tesistas y Colaboradores: T San Antonio, D. Vargas, V.Picon, c. Muller-Karger, L. Zambrano


Diseño y fabricación de Diseño y fabricación de Dispositivos MédicosDispositivos Médicos Diseñar, modelar, construir y poner a la

disposición de los Hospitales Nacionales dispositivos médicos que ayuden a resolver problemas concretos en el sector salud.


Diseño de adaptadores protésicos

Análisis MEF

Modelo CAD

1er Prototipo

Prueba en Paciente

Tesistas y Colaboradores: Rafael Torrealba, Carmen Müller-Karger


Diseño de pie protésico dinámico

Análisis MEF para proceso de optimización en el diseño

Modelo a Construir

Tesistas y Colaboradores: R. Figueroa, O. Peliccioni, M. V. Candal, C. Muller-Karger


Policéntrica -1300 -1200 -1100 -1000 -900 -800 -700 -6000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1 5 9 13

1

5

9

13

Diseño de Prótesis de Rodilla policéntrica

Análisis de estabilidad

Tesistas y Colaboradores: B. Amador, R. Torrealba, C. Muller-Karger


Diseño y Construcción de prototipos de Bitutor Largo

Modelo CAD

Tesistas y Colaboradores: Zuniaga, O. Pellicioni, C. Muller-Karger


Análisis experimental del Análisis experimental del tejido óseotejido óseo.

Se realizan pruebas experimentales a huesos humanos para caracterizar el material e introducirlo dentro de los modelos numéricos

Se han realizado pruebas a huesos sintéticos para comparar resultados de comportamiento de huesos reales.

Tesistas y Colaboradores: N.Gomez, T. Santoni, M Ciacia. C. Muller-Karger


Para validar simulaciones: Ensayos a tejido óseo

Tesistas y Colaboradores: N. Gomez, T. Santoni, M.Ciaccia, L.Zambrano , C. Muller-Karger


Laboratorio de análisis de Laboratorio de análisis de Marcha en la USBMarcha en la USB

Consiste en un sistema de medición de avanzada tecnología para el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades del sistema locomotor y neuromuscular, como la parálisis cerebral.

Tesistas y Colaboradores: B. Amador, R. Torrealba, C. Muller-Karger


¿Qué es el Ciclo de Marcha?

El ciclo de la marcha comienza cuando el pie hace contacto con el piso y termina con el siguiente contacto del mismo pie con el piso.


¿Qué permite un Laboratorio de Análisis de Marcha? El sistema permite:

Observar y analizar de manera gráfica y en video, las modificaciones que se presenten en el ciclo de marcha, de acuerdo a la patología del paciente.

Diagnosticar de manera precisa los problemas para deambular, permitiendo así, la planificación de tratamientos más apropiados.

Evaluar nuevos diseños de dispositivos prótesicos.


¿Cómo se debe realizar un Análisis de Marcha? El estudio de la marcha implica un conocimiento amplio y

preciso de cada una de las variables que pueden influir en los miembros inferiores durante el movimiento.

El estudio de la marcha está compuesto por: Examen Clínico Examen Ortopédico Examen Neurológico Registro de Movimiento Cinemática Articular Cinética 3D Electromiografía Dinámica Interpretación y Análisis


¿Qué podrá realizarse en el Laboratorio de Marcha de la USB? Los siguientes exámenes podrán llevarse a cabo en el

laboratorio de la USB, y con un informe el especialista podrá obtener un diagnóstico.

Registro de Movimiento Cinemática Articular Cinética 3D Electromiografía Dinámica Interpretación y Análisis


Estudio Cinemático El paciente usa marcadores Se filma Se reconstruye modelo. Se elabora un reporte con los

ángulos de cada Reporte permite al médico

especialista realizar un análisis cualitativo y comparativo, detectando anomalías invisibles a otros tipos de análisis.


Estudio Cinético Se realiza al medir la fuerza de reacción del piso Junto con la cinemática, y análisis de dinámica inversa se

calculan las fuerzas, los momentos y la potencia que actúa sobre cada articulación durante el ciclo de marcha.

Esta información es esencial para determinar la causa de las alteraciones.


Electromiografía (EMG)

Permite evaluar la actividad muscular durante el ciclo de marcha.

Es posible entonces comparar esta información con la cinemática y observar qué grupos musculares actúan en cada fase del ciclo de marcha.


Productos del Grupo ESTUDIANTES FORMADOS: 1 Estudiantes de Doctorado Finalizada 5 Estudiantes de Maestría Graduados 22 Estudiantes de Pregrado

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN 6 Proyecto por el DID 1 Proyecto FONACIT

PROYECTOS DE EXTENSIÓN 4 Proyectos por el DEX

PUBLICACIONES 2 Capítulos de Libros 13 Congresos Internacionales 21 Congresos Nacionales 8 Revistas Indexadas 1 Revistas no Indexadas

Muchas gracias

(Ciclo de preguntas)

E-mail: [email protected]: http://www.biomecanica.mc.usb.ve/

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