ICR in human cadaveric specimens: An essential parameter to consider in a new lumbar disc prosthesis design

[EN] Study design Biomechanical study in cadaveric specimens. Background The commercially available lumbar disc prostheses do not reproduce the intact disc's Instantaneous centre of Rotation (ICR), thus inducing an overload on adjacent anatomical structures, promoting secondary degeneration. Aim To examine biomechanical testing of cadaveric lumbar spine specimens in order to evaluate and define the ICR of intact lumbar discs. Material and Methods Twelve cold preserved fresh human cadaveric lumbosacral spine specimens were subjected to computerized tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI) and biomechanical testing. Kinematic studies were performed to analyse range of movements in order to determine ICR. Results Flexoextension and lateral bending tests showed a positive linear correlation between the angle rotated and the displacement of the ICR in different axes. Discussion ICR has not been taken into account in any of the available literature regarding lumbar disc prosthesis. Considering our results, neither the actual ball-and-socket nor the withdrawn elastomeric nucleus models fit the biomechanics of the lumbar spine, which could at least in part explain the failure rates of the implants in terms of postoperative failed back syndrome (low back pain). It is reasonable to consider then that an implant should also adapt the equations of the movement of the intact ICR of the joint to the post-surgical ICR. Conclusions This is the first cadaveric study on the ICR of the human lumbar spine. We have shown that it is feasible to calculate and consider this parameter in order to design future prosthesis with improved clinical and biomechanical characteristics.Vanaclocha-Saiz, A.; Atienza Vicente, CM.; Vanaclocha, V.; Belloch, V.; Santabarbara, JM.; Jordá-Gómez, P.; Vanaclocha, L. (2020). ICR in human cadaveric specimens: An essential parameter to consider in a new lumbar disc prosthesis design. North American Spine Society Journal. 2:1-8. https://doi.org/10.1016/j.xnsj.2020.100016S18

Finite Element Analysis of a Bionate Ring-Shaped Customized Lumbar Disc Nucleus Prosthesis

[EN] Study design: Biomechanical study of a nucleus replacement with a finite element model. Objective: To validate a Bionate 80A ring-shaped nucleus replacement. Methods: The ANSYS lumbar spine model made from lumbar spine X-rays and magnetic resonance images obtained from cadaveric spine specimens were used. All materials were assumed homogeneous, isotropic, and linearly elastic. We studied three options: intact spine, nucleotomy, and nucleus implant. Two loading conditions were evaluated at L-3-L-4, L-4-L-5, and L-5-S-1 discs: a 1000 N axial compression load and this load after the addition of 8 Nm flexion moment in the sagittal plane plus 8 Nm axial rotation torque. Results: Maximum nucleus implant axial compression stresses in the range of 16-34 MPa and tensile stress in the range of 5-16 MPa, below Bionate 80A resistance were obtained. Therefore, there is little risk of permanent implant deformation or severe damage under normal loading conditions. Nucleotomy increased segment mobility, zygapophyseal joint and end plate pressures, and annulus stresses and strains. All these parameters were restored satisfactorily by nucleus replacement but never reached the intact status. In addition, annulus stresses and strains were lower with the nucleus implant than in the intact spine under axial compression and higher under complex loading conditions. Conclusions: Under normal loading conditions, there is a negligible risk of nucleus replacement, permanent deformation or severe damage. Nucleotomy increased segmental mobility, zygapophyseal joint pressures, and annulus stresses and strains. Nucleus replacement restored segmental mobility and zygapophyseal joint pressures close to the intact spine. End plate pressures were similar for the intact and nucleus implant conditions under both loading modes. Manufacturing customized nucleus implants is considered feasible, as satisfactory biomechanical performance is confirmed.This project received funding from the European Union's 6th Framework Programme under project number IP 026599-s.Vanaclocha-Saiz, A.; Vanaclocha, V.; Atienza Vicente, CM.; Clavel, P.; Jorda-Gomez, P.; Barrios, C.; Vanaclocha, L. (2022). Finite Element Analysis of a Bionate Ring-Shaped Customized Lumbar Disc Nucleus Prosthesis. ACS Applied Bio Materials. 5(1):172-182. https://doi.org/10.1021/acsabm.1c01027S1721825

Evaluación in vivo de la osteointegración de implantes con tratamiento de plasma rico en factores de crecimiento (PRGF-Endoret)

[ES] El éxito de las terapias de regeneración basadas en implantes se debe a las excelentes propiedades de interacción del material titanio con el hueso, descubiertas a finales de los años 50 (1). La capa de óxido que se forma espontáneamente en la superficie del titanio le protege frente a la corrosión y al desgaste, a la vez que limita en gran medida la respuesta inmune en contacto con los tejidos biológicos (2,3).A la empresa Biotechnology Institute (BTI), por su colaboración durante este estudio. El proyecto CENIT INTELIMPLANT (Biomateriales Avanzados para una Nueva Generación de Implantes) liderado por BTI (Biotechnology Institute, S.L.) fue uno de los 16 proyectos aprobados por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) en la tercera convocatoria del programa CENIT, que se inscribe en la iniciativa del gobierno español INGENIO 2010. Nº Expediente: CENIT-2007-2018.Primo Capella, V.; Ferris Oñate, JM.; Atienza Vicente, CM. (2013). Evaluación in vivo de la osteointegración de implantes con tratamiento de plasma rico en factores de crecimiento (PRGF-Endoret). Gaceta Dental. (249):90-98. http://hdl.handle.net/10251/94482S909824

New implant to improve the quality of life of people with transfemoral amputations

[EN] Nowadays, the use of prostheses for transfemoral amputees is painful, and users have poor control of leg movements. Still, the possibility to use an exoprostheses has a direct impact on the quality of life of amputees. This paper presents the project developed by TEQUIR to design a new concept of prosthesis that enables amputees to use a prosthetic leg, with a more natural and comfortable support. This innovation will have a direct impact on improving the quality of life of transfemoral amputees.[ES] En la actualidad, el uso de prótesis externas para amputados transfemorales es doloroso y los usuarios tienen un control deficiente de los movimientos de la pierna. Aun así, la posibilidad de emplear una exoprótesis tiene una repercusión directa en la calidad de vida de los amputados. En este artículo se presenta el proyecto desarrollado por TEQUIR para diseñar un nuevo concepto de prótesis que permita a los amputados emplear una pierna ortopédica con un apoyo más natural y confortable. Esta innovación tendrá un impacto directo en la mejora de la calidad de vida de los amputados transfemorales.Proyecto cofinanciado por el Centro de Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), y por el Programa de Fomento de la Investigación Técnica (PROFIT) 2005 del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio.Giménez Pla, JF.; Bresó Peris, MM.; Fayos Sancho, J.; Atienza Vicente, CM.; Solera Navarro, MJ. (2013). Implantes que mejoran la calidad de vida de personas con amputaciones transfemorales. Revista de biomecánica. 60:55-57. http://hdl.handle.net/10251/38521S55576

Desarrollo de un dispositivo multicanal para la resección avanzada de tumores rectales mediante endoscopia flexible y cirugía endoscópica transanal UNI-VEC®

[ES] El Instituto de Biomecánica (IBV) ha desarrollado, junto con el Servicio Gallego de Salud (Sergas) y la empresa VECMEDICAL SPAIN S.L., un innovador dispositivo multicanal para la realización de endoscopia flexible o rígida intrarrectal y extirpación asistida por instrumentos rígidos de lesiones rectales no susceptibles de ser tratadas mediante las técnicas convencionales de endoscopia flexible. Se partió de una idea conceptual definida por el grupo clínico, liderado por el Dr. José Noguera, y se llevaron a cabo conjuntamente todas las etapas de desarrollo. Desde el diseño conceptual, análisis de riesgos, pruebas in vitro de funcionalidad, rediseño, experimentación animal, diseño para fabricación, hasta finalizar con la generación de la documentación necesaria para el marcado CE y estudio clínico en humanos.Al Sergas por promover y financiar la investigación. El plan de innovación sanitaria Código 100 se ejecuta en el marco de un convenio de colaboración entre el Sergas y el Ministerio de Economía, lndustria y Competitividad (MEIC), financiado en un 80% por Fondos FEDER 2014-2020 del Programa Operativo de Crecimiento lnteligente (POCINT).Noguera Aguilar, JF.; Gómez Herrero, JA.; Navarro Garcia, FJ.; Peris Serra, JL.; Atienza Vicente, CM.; Solera Navarro, MJ. (2021). Desarrollo de un dispositivo multicanal para la resección avanzada de tumores rectales mediante endoscopia flexible y cirugía endoscópica transanal UNI-VEC®. Revista de Biomecánica (Online). (68):1-5. http://hdl.handle.net/10251/187381156

Fully personalised glasses

[EN] Buying personalised glasses is closer to be a reality thanks to the results of the MADE4U project. The innovative system for design and manufacture of glasses is pioneer at the global level. IBV has contributed with the development of new equipment for the opticians, a system for measuring the client and a co-design environment. The measuring system consists on a scanner that registers the anthropometric measurements of the face to achieve a personalised design of the frame. This scanner is easy to use; the measures are taken in just a few seconds with little room for error. As glasses are 100% adapted user geometry, this system includes a virtual fitting room where the customer can co-design the new glasses according to their preferences (colour, shape, style, decorations...) and simulate how glasses suits. Once the opticians make the order, thanks to design and rapid manufacturing technologies developed by the partners of this project, clients get a pair glasses personalised according to his preferences, maximizing comfort and quality of vision.[ES] Comprar gafas personalizadas está Gafas totalmente personalizadas más cerca de ser una realidad gracias a los resultados del proyecto MADE4U. El Instituto de Biomecánica (IBV) junto con INDO y otros socios europeos ha desarrollado, dentro de este proyecto, un innovador sistema para el diseño y fabricación de gafas pionero a nivel mundial. El IBV ha contribuido con el desarrollo del nuevo equipamiento para las tiendas de óptica que contempla un sistema de medición del cliente y un entorno de codiseño de las gafas. El sistema de medición se compone de un escáner que registra las medidas antropométricas de la cara para lograr un diseño personalizado de la montura. Este escáner es de fácil uso, ya que las medidas se toman en apenas unos segundos. Al tratarse de unas gafas con una geometría 100% adaptada al usuario, este sistema incluye un probador virtual donde el cliente puede codiseñar las gafas según sus preferencias (color, forma, estilo, decoraciones¿) y simular cómo le quedarían. Una vez la óptica realiza el pedido, gracias a las tecnologías de diseño y fabricación rápida desarrolladas por los socios de este proyecto, el cliente podrá disponer de unas gafas personalizadas según sus preferencias que maximizan su confort y calidad de visión.A la Comisión Europea por su contribución a este proyecto colaborativo que ha sido cofinanciado a través del VII Programa Marco (FP7- NMP-2007-SME-1. Grant agreement number: 212002).Mateo Martínez, B.; Sellés Vizcaya, J.; Fos Ros, F.; Navarro Garcia, FJ.; Moro Pérez, D.; Parrilla Bernabé, E.; Atienza Vicente, CM.... (2013). Gafas totalmente personalizadas. Revista de biomecánica. 59:55-58. http://hdl.handle.net/10251/38675S55585

Desarrollo de tecnologías para evaluar la funcionalidad de pacientes con prótesis de rodilla y su uso para el seguimiento clínico post-comercialización de productos sanitarios y la estimación de indicadores de gestión hospitalaria

Gomez Pellin, A.; Pedrero, J.; Peris Serra, JL.; Sinovas, I.; Atienza Vicente, CM.; Garrido Jaen, JD.; Bermejo Bosch, I.... (2019). Desarrollo de tecnologías para evaluar la funcionalidad de pacientes con prótesis de rodilla y su uso para el seguimiento clínico post-comercialización de productos sanitarios y la estimación de indicadores de gestión hospitalaria. Innovación biomecánica en Europa. (8):1-4. http://hdl.handle.net/10251/167980S14

Desarrollo de un novedoso equipo para el diagnóstico temprano del Alzheimer

[ES] La enfermedad del Alzheimer afecta a 14 millones de personas en el mundo y su detección temprana resulta vital para ayudar a la efectividad de los nuevos tratamientos. La empresa valenciana Oncovision, con la colaboración de I3M y el Instituto de Biomecánica (IBV), ha desarrollado un novedoso equipo de diagnóstico por imagen basado en la tecnología PET que permitirá la detección de la enfermedad en etapas muy tempranas y con una gran precisión.A la Comisión Europea. Este proyecto ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea a través del contrato Nº 711323. A Oncovision y el I3M por contar con el IBV para la redacción de la propuesta de Instrumento para PYMES tanto en la Fase 1 como en la Fase 2. A MIPESA que se ha encargado de la fabricación y ensamblaje de las piezas mecánicas del equipo, en un sistema tan complejo.Gómez Herrero, JA.; Navarro Garcia, FJ.; Atienza Vicente, CM.; Peris Serra, JL.; Solera Navarro, MJ.; Catret Mascarell, J.; Benlloch Babiera, JM. (2018). Desarrollo de un novedoso equipo para el diagnóstico temprano del Alzheimer. Revista de Biomecánica (Online). 65. http://hdl.handle.net/10251/147638S6

Nasal mask for the sleep apnea

[EN] GASMEDI, who supplies home delivered respiratory therapies, has developed in collaboration with Biomechanics Institute of Valencia a new nasal mask for the treatment of the sleep apnea disease. To this end, the person oriented innovation model has been adopted, specially focused on the elderly population. The application of such innovation model has made possible the development of a nasal mask that overcomes the usability and injury drawbacks of current masks. Besides, the nasal mask has been designed in such a way that can be easily used by the aged people.[ES] La empresa GASMEDI, proveedora asal para la apnea del sueño de terapias respiratorias a domicilio, ha desarrollado, en colaboración con el Instituto de Biomecánica (IBV), una nueva mascarilla para el tratamiento de la apnea del sueño. Para su desarrollo se ha seguido el modelo de innovación orientada por las personas, prestando especial atención a las personas de edad avanzada. La aplicación de dicho modelo de innovación perseguía superar los problemas de usabilidad y lesiones que presentan las mascarillas nasales actuales. Asimismo, la mascarilla se ha diseñado de forma que sea fácilmente utilizable por personas mayores.Proyecot desarrollado a través del II Plan de Competitividad de la Empresa Valenciana (PCEV) de IMPIVA, cofinanciado por los fondos FEDER, dentro del Programa Operativo FEDER de la Comunitat Valenciana 2007-2013.Morales Martín, I.; Atienza Vicente, CM.; Villuendas Ros, A.; Carmona Gutiérrez, C.; Vidal Calvo, L.; Nacher Fernandez, B.; Navarro Garcia, FJ.... (2013). Mascarilla nasal para la apnea del sueño. Revista de biomecánica. 59:51-53. http://hdl.handle.net/10251/38678S51535

Implicaciones en los productos sanitarios de Clase I por el nuevo MDR (EU 2017/745)

[ES] El próximo 25 de mayo de 2021 finaliza el periodo de transición establecido para productos sanitarios de Clase I al nuevo marco regulatorio establecido por el Reglamento (UE) 2017/745 sobre producto sanitario, también conocido como MDR. A partir de esta fecha, todos los fabricantes y sus respectivos productos deberán estar adaptados al MDR para poder seguir comercializando dichos productos. En el presente artículo abordaremos los cambios principales introducidos por el nuevo marco regulatorio, facilitando las claves para una transición exitosa para los fabricantes de producto sanitario de Clase I.Primo Capella, V.; Mengual Ortola, R.; Martínez Gómez, L.; Peris Serra, JL.; Bermejo Bosch, I.; Garrido Jaen, JD.; Montero Vilela, J.... (2020). Implicaciones en los productos sanitarios de Clase I por el nuevo MDR (EU 2017/745). Revista de Biomecánica (Online). (67):47-51. http://hdl.handle.net/10251/165278S47516