El traslado en automóvil de niños con problemas óseo-degenerativos es un gran desafío. Por ejemplo, los menores afectados por osteogénesis imperfecta (IO) necesitan una silla de automóvil que les dé garantía de ultraprotección en el caso de una maniobra brusca, colisión o accidente de tráfico.
La osteogénesis imperfecta es un trastorno genético en el cual los huesos se fracturan (se rompen) con facilidad. Este mal es producto de uno o varios genes que no funcionan bien. Ello provoca que el cuerpo deje de producir colágeno, una proteína que ayuda a fortalecer los huesos.
En el mercado no hay opciones de sillas especiales para los niños nacidos con este trastorno. Hasta hoy los padres de familia colocan la silla de bebé lo más reclinada posible. Acolchan la silla con espuma o “foam” con forma de cartón de huevo o esponja de una pulgada. Para cuando el niño con IO ya logra sentarse se pueden utilizar ciertas sillas más o menos seguras, pero no es lo ideal porque no consideran la extrema fragilidad ósea de una persona con este trastorno genético que se caracteriza por una alteración en la formación de colágeno que confiere debilidad de los huesos y, por ende, alto riesgo de fracturas.
Confiado en lograr un dispositivo que definitivamente brinde una seguridad rotunda a los menores en sus traslados en automóvil, el doctor en Ingeniería Mecánica, Christopher René Torres San Miguel, desarrolló un oscilador armónico que se acopla al sistema de retención infantil vehicular para proteger al usuario, ya que mediante los amortiguadores, resortes y masas con los que se construye absorbe la energía que se pudiera generar por una maniobra brusca o durante una colisión frontal o lateral de hasta 50 kilómetros por hora.
En entrevista con Vértigo el experto en Biomecánica indica que el dispositivo soporta a una persona con un peso de hasta 20 kilogramos. “Es un oscilador armónico de dos grados de libertad; cuenta con tres masas —cubos de metal que absorben la energía— repartidas a lo largo de los ejes, los cuales cuentan con amortiguadores y resortes acoplados, que permiten el movimiento del dispositivo en tres direcciones (x, y, z)”, comparte el investigador de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME), unidad Zacatenco.
Sostiene el docente que el proyecto surgió a partir de la cooperación bilateral que tiene con investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), quienes desarrollan tecnología en torno de la seguridad de vehículos y la seguridad en infantes, específicamente para osteogénesis imperfecta.
El doctor Torres desde 2011 ha tenido varias estancias de intercambio académico con la institución española y en particular trabaja intensamente con el doctor Luis Martínez Sainz, un experto en salud infantil y creador de soluciones prácticas en materia de protección y seguridad de los menores aquejados con problemas óseo- degenerativos.
Inspirado en el trabajo de la Universidad Politécnica de Madrid el científico mexicano decidió crear un mecanismo de seguridad y protección pensado para las personas con osteogénesis imperfecta. Cuenta que antes del inicio de la pandemia trabajó junto a su equipo de investigadores en la ESIME Zacatenco utilizando dispositivos antropomórficos virtuales para realizar diversas pruebas de calidad y funcionamiento del oscilador. En una segunda etapa evaluaron experimentalmente el dispositivo en los laboratorios de la UPM, que cuenta con la infraestructura y los dummies o maniquíes para ensayos de colisiones (el muñeco antropomórfico utilizado para las pruebas de seguridad de los automóviles).
Oscilador armónico
Dice que la investigación del IPN se centró en lograr un dispositivo innovador para hacer frente a las circunstancias y las dinámicas de fuerza adversas originadas por movimientos bruscos, golpes o alcances.
Para ello efectuaron muchas simulaciones numéricas y modelado matemático, además de trabajar el tema de la fabricación y la manufactura del aparato estabilizador.
Aunque la pandemia de coronavirus retrasó el proceso de creación del oscilador armónico, Torres se muestra orgulloso porque afirma que se concretó un mecanismo de estabilización que se puede acoplar a cualquier sistema de retención infantil o silla para auto.
En 2022 se podrá contar con el oscilador armónico (integrado por resortes y amortiguadores) que en caso de una coalición, movimiento incontrolado o sacudida proteja a los pequeños con debilidad ósea de una lesión o fractura. Porque la idea es que la energía que se libera en el choque o accidente se disipe gracias al oscilador, independientemente del propio sistema del vehículo.
Innovador, especifica cómo su invento realmente incrementa la seguridad del niño con debilidad ósea porque se diseñó para disminuir la energía desatada en colisiones frontales, laterales y oblicuas. Descarta las volcaduras porque esta modalidad de accidente es superincontrolada y con dinámicas muy violentas.
En colaboración con el doctor Juan Alejandro Flores Campos, investigador de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA) del IPN; el maestro en Ciencias Miguel Ángel Martínez Miranda, y estudiantes del posgrado en Ingeniería Mecánica el doctor Torres trabaja en la reducción del tamaño del dispositivo para lograr una manufactura ideal. Además buscan que el mecanismo sea reutilizable, es decir, que después de cierto tiempo de vida útil o posterior a una colisión las piezas se puedan reemplazar y prolongar su uso.
Los resultados del proyecto se presentaron en dos congresos internacionales, el primero auspiciado por la Administración Nacional de Seguridad Vial (NTHSA, por sus siglas en inglés), que es la entidad más importante en seguridad vial a nivel mundial, y el segundo apoyado por la Federación Internacional para la Promoción de la Ciencia de los Mecanismos y las Máquinas (IFToMM, por sus siglas en inglés).
El investigador de la ESIME Zacatenco indica que ya está en trámite el registro de la patente de la tecnología, la cual pretenden transferir a empresas dedicadas a fabricar sistemas de retención infantil para que la ensamblen y se pueda contar con un asiento que incremente la protección de los niños.
Entretanto, el inventor politécnico anticipa que él y su equipo trabajan en lograr un prototipo más avanzado, para lo cual tienen diseños y planean crear una silla de sujeción para menores que lleve integrado el oscilador armónico en una sola pieza y como una parte del asiento trasero que se active y desactive por medio de un botón.
Manifiesta que en cuanto se supere la pandemia van a continuar la colaboración con la comunidad europea a través de la Universidad Politécnica de Madrid y seguirán presentando proyectos en el Parque Tecnológico de la capital española.
Osteogénesis imperfecta
La OI es una enfermedad rara. Su incidencia se estima en un caso por cada diez mil o 15 mil personas. Esta estimación es un límite inferior, ya que las formas livianas de la enfermedad frecuentemente no se diagnostican. La OI ocurre en todas las razas y es independiente del género.
Solamente 0.008% de la población mundial está afectada por la OI. Esto significa que en la actualidad hay unos 0.5 millones de personas con OI en el mundo.