INSTITUTO UNIVERSITARIO DEL GRAN ROSARIO

Autorizado provisoriamente por DECRETO del PODER EJECUTIVO NACIONAL

N 549/2006, conforme a lo establecido en el Artculo 64 Inciso C) de la Ley N 24.521

LICENCIATURA EN KINESIOLOGA Y FISIATRA

Programa de Asignatura

MATERIA ELECTIVA: Biotecnologa y Rehabilitacin Computacional

-2012-

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Fundamentacin

En el mbito global la Tecnologa se encuentra integrada a la vida cotidiana de

las personas, y en lo particular, enfocndonos en el rea de los profesionales

de la Salud se ha convertido en una herramienta fundamental para el anlisis,

desarrollo e instrumentacin de lineamientos, metodologas y procedimientos

en el rea de la Salud.

El propsito de esta materia es brindar un enfoque prctico sobre Tecnologa

aplicada al arte de la Salud,

Entendemos que la Biotecnologa y Rehabilitacin Computacional conforman

una mirada objetiva en lo que respecta a la diversidad de tecnologas que se

encuentran actualmente en uso y aquellas en va de desarrollo, ponderando el

desarrollo y desempeo del profesional de la Salud en relacin a las mismas;

potenciando la labor interdisciplinaria teniendo como eje el desarrollo y bien

estar de las personas, ampliando de esta manera el campo de accin del

profesional y propiciando el crecimiento y desarrollo del mismo en mbitos y/o

reas que hasta el momento no se encontraban en su horizonte de

posibilidades.

El obtener esta mirada, es posible gracias a la confluencia de los diferentes

aportes de diversos orgenes, como el de la Ciencia de la Computacin,

Tecnologa de la Informacin, Bioinformtica, Ingeniera de Rehabilitacin,

Neuropsicologa, Robtica, Ingeniera Electrnica y Mecnica, Ingeniera de

Diseo Industrial, Sociologa, entre otras.

De esta manera se establece el abordaje los pilares relacionados a Tecnologa,

Estudio del Movimiento y Tratamiento Teraputico mediante la aplicacin de

agentes externos.

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Objetivos

En el rea conceptual: adquirir los conocimientos que le permitan incorporar

al alumno/a las tecnologas y sus reas de aplicacin, para poder hacer uso de

las mismas de la manera que considere oportuno de acuerdo al contexto y una

situacin especfica.

En el rea procedimental: conocer de que manera es posible utilizar la

tecnologa a su alcance para llevar a cabo sus tareas como profesional de la

Salud en el anlisis, diagnstico y tratamiento del movimiento para mejorar la

calidad de vida de las personas.

En el rea actitudinal: desarrollar en el alumno/a el pensamiento crtico, que

le permita discernir, que tipo de tecnologa utilizar en los diferentes escenarios

adecundose a la necesidad que se presente en el mbito del arte de la Salud,

especficamente en lo asociado a la Diagnosis, Teraputica del Movimiento y

Rehabilitacin.

Ejes Temticos

1. Incorporacin de conceptos esenciales de Tecnologa aplicada a la Salud.

2- Aplicacin de Tecnologa Computacional para el Diagnstico, Asistencia y

Rehabilitacin de personas.

3- Aportar al desarrollo del pensamiento crtico del alumno/a en relacin a la Tecnologa.

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Metodologa de Trabajo

La metodologa de trabajo consiste en clases terico-prcticas en donde se

abordarn los contenidos definidos para la materia. Apoyado con Trabajos

Prcticos enfocados en temas particulares. Clases presenciales y seguimiento

por medios electrnicos al alumno/a.

Evaluacin

Regularizacin: obtener como mnimo, el sesenta por ciento (60%) de

aprobacin, en relacin a la modalidad de evaluacin seleccionada y el setenta

y cinco (75%) por ciento de asistencia.

Mtodo de evaluacin:

Notas de 2 (dos) diferentes Trabajos Prcticos y 1 Examen Parcial; se tomar

un parcial recuperatorio para aquellos alumnos que no alcanzaren la nota

mnima de regularizacin. En el caso de aprobar los Trabajos Prcticos y

Examen con el ochenta por ciento (80%) o ms el alumno/a obtendr la

promocin de la materia.

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Contenidos Conceptuales

Mdulo 1

Introduccin a la Materia

En este mdulo se abordan los conceptos fundacionales que rigen la materia.

Tecnologa: Es el conjunto de saberes, habilidades, destrezas y medios

necesarios para llegar a un fin predeterminado mediante el uso de

objetos artificiales (equipamiento) y/o la organizacin de tareas.

Biotecnologa

La biotecnologa es la tecnologa basada en la biologa. Se desarrolla

en un enfoque multidisciplinario que involucra a ciencias como

biologa, bioqumica, gentica, virologa, agronoma, ingeniera,

fsica, qumica, medicina y veterinaria entre otras.

Informtica:

Definida como el procesamiento automtico de la informacin.

Tambin la Informtica es la ciencia aplicada que abarca el estudio y

aplicacin del tratamiento automtico de la informacin,

utilizando sistemas computacionales, generalmente implementados

como dispositivos electrnicos.

- Esquema general de procesamiento

Entrada: adquisicin de datos

Proceso: tratamiento de datos

Salida: informacin

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Sistema:

Es un conjunto de elementos interrelacionados y que interactan entre s

con un fin.

Sistema fsico o tangible (resonador, persona, etc.)

Sistema abstracto, conceptual o intangible (software, proceso,

procedimiento, etc.)

Interface:

Es un componente o medio de acceso o conexin que permite o facilita

la interaccin entre dos o ms componentes de un sistema y asegura el

intercambio de informacin entre los mismos.

Tipos de Interfaces

Tecnolgicas

Computacionales (monitor, teclado, impresora,

mouse, usb, inalmbrica.)

Comunicaciones (celulares, modems, router

inalmbricos)

De Usuarios (software, aplicaciones.)

Cientficas

Bio Interfaces (biomolculas, sistemas macromoleculares,

biotecnologa)

Qumicas (elementos o materiales solubles e insolubles)

Sociales (estilos de vida, organizaciones, tecnologia

sociolgica)

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Algunas interfaces tecnolgicas:

Teclados

Mouse

Lectores de Retina

Intrpretes de Voz

Pulsadores

Sensores de Luz e Infrarrojos

Sensores de Movimiento

Pantallas Tctiles

Proyectores

Cmaras

Automatizacin:

Es una rama de la Ingeniera y se basa en el uso de sistemas,

elementos tecnolgicos computarizados, electrnicos y mecnicos para

controlar maquinarias y/o procesos industriales. Algunos de los

componentes utilizados por la automatizacin son:

Sensores para la recoleccin o captura de datos

Transmisores para la emisin de datos

Software de supervisin, anlisis y control de procesos

Actualmente su rea de influencia se ha ampliado a diversas mbitos,

como lo son la Domtica, Salud, Automotrices, Urbanizacin, etc.

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Mdulo 2

Tecnologa de Diagnstico

- Diagnstico por Imgenes

- Fotos

En la actualidad existen diferentes tipos de Software que permiten

analizar gestos mediante una fotografa de la persona, realizando una

accin, salto, posicin esttica, etc.

La metodologa que utiliza es similar a la de un Software de

procesamiento de imgenes, con la diferencia que en este caso se

definen puntos de referencia y se definen mtricas para establecer el

ngulo de apertura, las posiciones de los miembros superiores o

inferiores, permitiendo analizar, diagnosticar y posiblemente generar un

tratamiento.

- Videos Grabados y en Tiempo Real

Este tipo de Software en general utiliza una cierta cantidad de cmaras

de video para registrar el movimiento o gesto deportivo, como puede ser

la marcha de una persona, con el objetivo de corregir dicha marcha y

aportar a la mejora de la calidad de vida de la persona y/o mejorar la

performance del profesional del deporte, de la disciplina que sea.

Este proceso puede realizarse con videos grabados, o en tiempo real,

este tipo de Software tambin poseen otras caractersticas como lo son

el anlisis de las trayectorias, y fuerza aplicada sobre las diferentes

superficies y el esfuerzo de los miembros inferiores o superiores

involucrados en el gesto o movimiento.

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- Biomecnica - Plataforma Dinamomtrica

Diseadas para registrar y analizar los movimientos y las fuerzas de

reaccin realizados por el sujeto sobre el suelo durante cualquier tipo de

actividad humana (deambulacin, saltos, giros, bipedestacin, carrera,

etc).

Ha sido especialmente diseado para la realizacin de peritajes mdico-

legales, valoracin del dao corporal, valoracin de las posibilidades de

rehabilitacin y planificacin de tratamientos. Es posible obtener esta

informacin gracias al uso de cmaras, sensores infrarrojos

inalmbricos, electrodos superficiales, etc.

- Valoracin de la Marcha

Anlisis funcional de la marcha humana normal y patolgica,

diagnstico diferencial, valoracin de la discapacidad y su evolucin.

Adaptacin de ayudas tcnicas, ortesis y exoprtesis.

Valoracin del equilibrio, (tests de Romberg) reeducacin interactiva

del equilibrio.

Valoracin del dao corporal e incapacidad laboral.

Anlisis ergonmico de puestos de trabajo y mobiliario.

Anlisis de movimientos deportivos para la prevencin de lesiones y

para la mejora del rendimiento deportivo.

Diseo y valoracin de calzado deportivo y de uso cotidiano.

Automotriz

Puestos de Trabajo

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Aplicacin en la Valoracin Funcional

Equilibrio

Marcha humana

Rodilla y miembro inferior

Lumbalgias

Movilidad de la columna vertebral

Empuamiento y pinza

Presiones plantares durante la marcha

Fuerza muscular

Cervicalgias

Hombro

Automotriz

Aportes referidos al diseo y estudio de prototipos. Anlisis de

percepcin sonora y vibraciones en el interior de los vehculos. Estudio

de ergonoma en habitculo, asientos, tableros, etc. Experiencia

Emocional de las personas, percepcin visual, reaccin ante estmulos,

etc. Estudio de patrones del sueo y establecimiento de advertencias y/o

avisos ante la reaccin del conductor, esto es utilizado en

Accidentologa, anlisis de los accidentes, el papel de las personas en

los mismos y sus consecuencias.

Puestos de Trabajo

Desde el mbito de Salud Laboral se analiza la posibilidad de realizar el

diseo ergonmico de los diferentes elementos de un entorno de trabajo

(configuracin del puesto, diseo del proceso productivo, maquinaria,

herramientas, controles e indicadores y entorno ambiental), ya sea en la

fase inicial de diseo o bien en un proceso de rediseo de entornos ya

existentes.

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Valoracin

Valoracin de puestos de trabajo para personas con discapacidad o

limitacin funcional, se definen las caractersticas del trabajador y los

requerimientos y exigencias del puesto de trabajo, cruzndolos para obtener

las relaciones entre ambos y los problemas que se plantean a distintos

niveles, como desajustes o riesgos.

Accesibilidad

El objetivo final de este enfoque es la adaptacin de puestos de trabajo para

personas con limitacin funcional y/o con discapacidad permite el

asesoramiento a las empresas para la implementacin de diversas

adaptaciones para corregir las incompatibilidades ergonmicas entre las

demandas de un puesto de trabajo y las capacidades del trabajador.

Anlisis y evaluacin de riesgos ergonmicos

Tareas de manipulacin manual de carga

Tareas repetitivas

Tareas con posturas forzadas

Tareas de oficina

Tareas de riesgo para mujeres embarazadas

Metodologa del Anlisis

Paso 1 de 3

Estudio de campo en la entidad, con filmacin en video, medicin,

anlisis de la tarea y cuestionario de opinin. Permite recopilar

informacin sobre las condiciones del puesto objeto de estudio.

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Paso 2 de 3

Anlisis ergonmico de la tarea, mediante el que se determinarn

los factores (caractersticas de diseo de los diferentes elementos

del entorno de trabajo) que ms influyen en las condiciones

ergonmicas de las tareas. Para la realizacin de este anlisis se

emplea software especfico complementado con otros mtodos de

evaluacin de riesgos existentes.

Paso 3 de 3

Informe de la tarea analizada, recoge los ndices de riesgo

existentes para la tarea seleccionada e identifica los factores de

riesgo asociados, obtenidos con la metodologa empleada.

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Modulo 3

Tecnologa de Asistencia

Consiste en diversos servicios, instrumentos, programas, herramientas,

equipamiento o sistemas, adquirido, modificado o hecho a medida cuyo

objetivo es el de aumentar mantener o mejorar las habilidades presentes en

la persona para compensar todas las limitaciones existentes acorde con su

condicin discapacidad ya sea esta de ndole motriz, sensorial o cognitiva.

Accesibilidad:

La accesibilidad es el grado en el que todas las personas pueden utilizar

un objeto, visitar un lugar o acceder a un servicio, independientemente

de sus capacidades tcnicas, cognitivas o fsicas, por medio del uso de

equipo de hardware, software o la combinacin de los mismos.

Tecnologa de Asistencia - Aplicaciones

Limitacin auditiva o sordera

Interprete del lenguaje de seas

TTY - Sistema Telefnico Teletipo para sordos

Telfonos con amplificadores y respuesta de aviso visual y

auditiva

Sistemas de Subtitulado en lnea

Ceguera o limitacin visual

Sistema ptico de reconocimiento de caracteres

Wizcom Readingpens & Talking Study Aids (www.enablemart.com)

Impresora Braille

www.enablemart.com

Interprete de Pantallas

Magnificacin de Pantalla

Sitios Web Accesibles

www.care.org.ar

Relieve de Texto

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Limitaciones Mecnicas, Marcha, Desplazamiento, Respiratorias, etc.

(Esclerosis mltiple, paraplejia, cuadriplejia, post-polio, sndrome de

tnel carpiano, tensin por movimientos repetitivos, etc.)

Pantalla tctil

Dispositivos de lectura del movimiento del ojo

Gafas tobii (www.tobii.com)

Teclado ergonmico o especial

Sobreteclado para dificultades motrices. (www.care.org.ar)

Soporte para mouse

Tecmouse (www.care.org.ar)

Sistemas de lectura para pasar pginas y sostener libros

Escritorios y mesas ajustables en altura

Rampas o bastones

Sillas de ruedas

Ortesis y Prtesis

C-leg (www.ottobock.com)

Ventilacin

Ventilacin no Invasiva - nCPAP (www.cpap.com.mx)

Discapacidad cognoscitiva y del desarrollo (Retraso mental, Autismo,

Parlisis cerebral, condiciones neurolgicas, etc.)

Pantalla tctil

Sistema para marcar nmeros telefnicos

Botones ms grandes en equipos

Mtodos para ayudar a la memoria

Respuesta auditiva en sistema ptico de reconocimiento de

caracteres o pluma para leer documentos

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Discapacidad del aprendizaje o problemas de concentracin

Gua automtica para identificar lneas

Grabadora

Sistema de respuesta auditiva

Etiquetas de color

Audio de ambientacin

Tecnologa de Asistencia (TA) - Enfoque prctico

El saber de la existencia de este tipo de tecnologa aporta al profesional

el conocimiento y la habilidad de poder analizar y recomendar el uso de

la misma ante casos de discapacidad. Mejorando la calidad de vida de

las personas

Enfocarse en la habilidad en vez de la discapacidad, en lo que la

persona puede hacer.

La simpleza minimiza los costos, la facilidad para ser reparaciones y el

periodo de la interrupcin en el lugar de trabajo.

Perspectiva integral. Fijarse en todo al considerar cierta asistencia, como

el medio ambiente, los aspectos personales y sociales de la

acomodacin propuesta, as como los funcionales

Soluciones de TA adaptables.

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Mdulo 4

Tecnologa de Rehabilitacin

Es posible abordarla como el conjunto de productos, procesos, equipos y

conocimientos desarrollados tanto de avances de las diferentes ciencias e

ingenieras como en las profesiones que estudian el fenmeno de la

discapacidad y de qu manera generar un aporte para una recuperacin,

progreso o superacin de la misma.

En este orden este tipo de tecnologa no solo se enfoca al desarrollo y

produccin de instrumentos, sistemas o dispositivos, que contribuyan a

procesos de rehabilitacin si no que tambin se enfoca sobre el impacto de

estos en las personas, sus familias y la comunidad. Tambin se la conoce

como Ingeniera de Rehabilitacin, englobando los conceptos mencionados

anteriormente.

- Realidad Virtual - VR

o Es un Sistema Tecnolgico utilizado para crear una aparente

realidad sobre un lugar o sitio donde se pueden realizar acciones

u actividades diversas. El equipamiento bsico para poder utilizar

este sistema es, Equipo de Computadora que procese la

informacin y genere las imgenes de manera que la o las

personas las perciban como reales; sistema de proyeccin

(pantallas, gafas, cascos, etc); el sistema de sonido es igual de

importante que el sistema de imgenes, dado que si se percibe

alguna diferencia entre las imgenes y el audio de ese entorno, la

persona va a disociar la imagen del audio y no va a dar veracidad

o credibilidad al entorno. Otros posibles equipos son plataformas,

trajes, guantes y cualquier dispositivo que sea til a la experiencia

que se pretende hacer vivir a la persona, como es el caso de los

simuladores de vuelo y automovilismo.

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o La virtualidad establece una nueva forma de relacin entre el uso

de las coordenadas de espacio y de tiempo, supera las barreras

espaciotemporales y configura un entorno en el que la

informacin y la comunicacin se nos muestran accesibles desde

perspectivas hasta ahora desconocidas al menos en cuanto a su

volumen y posibilidades. La realidad virtual permite la generacin

de entornos de interaccin que separen la necesidad de compartir

el espacio-tiempo, facilitando en este caso nuevos contextos de

intercambio y comunicacin.

- Pulsadores

Botn Luz (www.care.org.ar)

Pulsador que emula el clic del mouse mediante la obturacin de

un sensor de luz, es decir sin la necesidad de presionar o hacer

fuerza sobre el mismo. Es un dispositivo similar al Botn-Clic.

- VR Vestibular

El equilibrio est mantenido por impulsos provenientes del Sistema

Vestibular, Visual y smato-sensorial. Estos tres sistemas nos proveen

constantemente referentes a cerca de la orientacin esttica y dinmica

por medio de los movimientos oculares, el control de la postura y la

locomocin.

o Ventajas: el paciente est un ambiente especial donde puede re-

experimentar muchas veces la o las situaciones temidas que le

pueden desencadenar el mareo.

o La efectividad de esta tecnologa en el tratamiento de pacientes

con trastornos vestibulares, para lo cual los simuladores virtuales

se emplean sustentados en las tcnicas bsicas de rehabilitacin

vestibular, ya que ayudan en la aplicacin de terapias fsica y

entrenamiento, en la compleja tarea de la restitucin vestibular.

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- Marcha

Exoesqueletos

Dispositivos que como su nombre lo indica son de uso externo y

su principal funcionalidad es devolver movilidad a los miembros

superiores, inferiores o ambos, segn se lo requiera. Existe una

gran gama de estos equipos y su manera de funcionamiento. Hay

equipos que interactan con electrodos que van censando la

actividad cerebral en relacin a los movimientos de las

extremidades y activa el equipo robtico de motores, sensores de

velocidad, equilibrio, etc. para acompaar a esa iniciativa del

cerebro. Por otra parte otra de las opciones de activacin es con

sensores en determinados lugares del cuerpo y una vez recibida

esa seal, accionan los motores de la estructura. El impacto del

uso de ese tipo de tecnologa impactan extraordinariamente sobre

los pacientes con parlisis parcial de los miembros inferiores o

superiores, dado que les devuelve la vivencia del poder caminar.

www.cyberdyne.jp/english y www.eksobionics.com/ekso son

algunos de los proveedores de este tipo de tecnologa.

Asistentes de Marcha

Este tipo de equipo se puede utilizar tanto como para asistir a

personas con cierto nivel de discapacidad, como para

rehabilitacin, dado que facilita y ayuda al movimiento de los

miembros inferiores, consta de sensores de movimiento y

aceleracin, estos detectan el movimiento de las piernas de la

persona que los utiliza y activa los motores que se encuentran en

la altura de las articulaciones para apoyar el movimiento en el

sentido que se detect.

Stride Management Assist

Bodyweight Support Assist

http://corporate.honda.com/innovation/walk-assist/

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- Bipedestadores (www.casaescalada.com.ar)

Sistemas integrados elctricos o hidrulicos que facilitan la movilidad y

accesibilidad de las personas con discapacidades en los miembros

inferiores la movilidad e independencia en sus tareas cotidianas.

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Bibliografa

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2- Biotica Computacional, e-Biotecnologa: simbiosis de valores, Jordi Vallverd, 2009,

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12-Advancement of Assistive Technology (Assistive Technology Research)

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14-Assistive Technology for Rehabilitation Therapists by Jennifer Angelo,

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15-Rehabilitation Technology by Glenn E Hedman, 1990.

16-Advanced Technologies in Rehabilitation: Empowering Cognitive,

Physical, Social and Communicative Skills through Virtual Reality,

Robots, Wearable ... Studies in Health Technology and Informatics by A.

Gaggioli, E.A. Keshner, P.L. Weiss and G. Riva, 2009.