monografía de protesis del miembro inferior

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Título : Diseño de prótesis del miembro inferior Autores: Vairon Vázquez Roa Jorge L. Moya Rodríguez Yamill S. Campos Pérez 1. Introducción. Para el diseño de una prótesis hay que tomar en cuenta muchos criterios para lograr un diseño competitivo capaz de cumplir con los requisitos del usuario y además tener un costo bajo. También hay que tener un elevado conocimiento y criterio en la utilización de los diferentes dispositivos que las componen, así como de los principios básicos de la teoría de Mecanismos y Máquinas. Los mecanismos principales de movimiento de las prótesis de rodilla pueden ser de bisagra o policentrícos En el mercado existen numerosos tipos de prótesis de rodilla con mecanismo policéntrico, siendo las más utilizadas las de Otto Bock®, con múltiples variantes, las de Endolite®, los modelos de Proteor®5 , la rodilla de Neolite y muchas más (ver figura 1). Estas prótesis son de alto costo y poco accesibles para los venezolanos con escasos recursos, debido a ello muchos centros de rehabilitación en América Latina usan con mayor frecuencia los mecanismos de tipo bisagra, los cuales se encuentran en desventaja frente a los policéntricos. Sin necesariamente presentar un mecanismo policéntrico, la principal referencia a citar en cuanto a prótesis externas de rodilla es la C-Leg de Otto Bock®, debido a sus mecanismos de control hidráulico en base a microprocesador cuyas principales características son poseer una velocidad máxima de 5 km/h y más de 5 km al día, peso de la articulación de 1.210 kg, ángulo de flexión de 125°, independencia en baterías de litio de 45 horas. La última generación de la C-Leg, añade: Mejora el control de la fase de impulsión. Los usuarios experimentan más fácil iniciación en el swing, con un suave, el movimiento más natural. Mayor peso límite: 300 lbs.1 beneficiando a los usuarios aún más, incluyendo a aquellos que pesan más, o que suelen llevar o levantar cargas pesadas. Genium ™ y C-Leg están clasificados para los límites de peso más alto en la categoría. Mejora de la recuperación de tropiezo. Aumento de la resistencia en el caso de un viaje o un tropiezo. Un tercer modo. Otra opción, personalizado para el usuario. El modo de seguridad ajustable. La configuración por defecto puede ser ajustada y personalizada a las preferencias del usuario. Mejora de la protección. Nuevas tapas de silicona que cubren la carga y la toma de ajuste que se adjunta a la rodilla, asegurar las tapas y mejorar la protección de materias extrañas y humedad. La rodilla TKO 1500 de Ossur está diseñada para superar el principal inconveniente de las

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Page 1: Monografía de Protesis del miembro inferior

Título : Diseño de prótesis del miembro inferior

Autores:

Vairon Vázquez Roa

Jorge L. Moya Rodríguez

Yamill S. Campos Pérez

1. Introducción.

Para el diseño de una prótesis hay que tomar en cuenta muchos criterios para lograr un diseño

competitivo capaz de cumplir con los requisitos del usuario y además tener un costo bajo.

También hay que tener un elevado conocimiento y criterio en la utilización de los diferentes

dispositivos que las componen, así como de los principios básicos de la teoría de Mecanismos

y Máquinas. Los mecanismos principales de movimiento de las prótesis de rodilla pueden ser

de bisagra o policentrícos

En el mercado existen numerosos tipos de prótesis de rodilla con mecanismo policéntrico,

siendo las más utilizadas las de Otto Bock®, con múltiples variantes, las de Endolite®, los

modelos de Proteor®5 , la rodilla de Neolite y muchas más (ver figura 1). Estas prótesis son

de alto costo y poco accesibles para los venezolanos con escasos recursos, debido a ello

muchos centros de rehabilitación en América Latina usan con mayor frecuencia los

mecanismos de tipo bisagra, los cuales se encuentran en desventaja frente a los policéntricos.

Sin necesariamente presentar un mecanismo policéntrico, la principal referencia a citar en

cuanto a prótesis externas de rodilla es la C-Leg de Otto Bock®, debido a sus mecanismos de

control hidráulico en base a microprocesador cuyas principales características son poseer una

velocidad máxima de 5 km/h y más de 5 km al día, peso de la articulación de 1.210 kg, ángulo

de flexión de 125°, independencia en baterías de litio de 45 horas.

La última generación de la C-Leg, añade: Mejora el control de la fase de impulsión. Los

usuarios experimentan más fácil iniciación en el swing, con un suave, el movimiento más

natural. Mayor peso límite: 300 lbs.1 beneficiando a los usuarios aún más, incluyendo a

aquellos que pesan más, o que suelen llevar o levantar cargas pesadas. Genium ™ y C-Leg

están clasificados para los límites de peso más alto en la categoría. Mejora de la recuperación

de tropiezo. Aumento de la resistencia en el caso de un viaje o un tropiezo. Un tercer modo.

Otra opción, personalizado para el usuario. El modo de seguridad ajustable. La configuración

por defecto puede ser ajustada y personalizada a las preferencias del usuario. Mejora de la

protección. Nuevas tapas de silicona que cubren la carga y la toma de ajuste que se adjunta a

la rodilla, asegurar las tapas y mejorar la protección de materias extrañas y humedad.

La rodilla TKO 1500 de Ossur está diseñada para superar el principal inconveniente de las

Page 2: Monografía de Protesis del miembro inferior

rodillas con bloqueo de fricción mecánica existentes. A diferencia de los anteriores

mecanismos con control de apoyo, esta rodilla permite al amputado iniciar la flexión de la

rodilla mientras el pie está todavía en el suelo, sin quitar el peso de la prótesis

a) Otto Block b) Endolite c) Proteor d)Neolite e)Ossur

Figura 1. Diferentes tipos de prótesis existentes en el mercado.

La prótesis adaptable es la tercera generación de control con microprocesador de Endolite, es

una rodilla de eje sencillo presenta un cilindro híbrido neumático e hidráulico controlado por

microprocesadores con sensores de oscilación, fuerza y tiempo que detectan los cambios en la

marcha 62.5 veces por segundo. Puede ser programada para la recuperación del tropezón,

subir y bajar escaleras, cuestas, rampas y varias velocidades de marcha. La prótesis

adaptable no necesita un segundo modo para montar en bicicleta.

Algunos de los últimos avances tecnológicos son resaltados en publicaciones médicas. Varios

de estos desarrollos hacen uso de la robótica y de nuevos materiales para el diseño tanto de

prótesis inferiores como superiores. La compañía Biedermann Motech desarrolla una prótesis

de rodilla que incorpora sensores para la medición de fuerzas ejercidas sobre la prótesis y de la

orientación angular de la rodilla. La rodilla de ésta prótesis utiliza un fluido magnetoreológico

como amortiguador, lo cual es una mejora en comparación con la rodilla hidráulica. El

laboratorio de BioRobótica de la Universidad de Washington en Seattle ha realizado el estudio

sobre la utilización de músculo artificial conocido como McKibben, el cual es operado a partir

de actuadores neumáticos, para ser implementado en prótesis para miembro inferior.

2. Rodillas Policéntricas.

El tipo de rodilla policéntrica más común es la rodilla de cuatro barras, ya que tiene cuatro ejes

de rotación conectados por cuatro eslabones rígidos y cuatro puntos de pivote. Estas son

diseños complejos, ya que abarcan centros múltiples de rotación. Esencialmente esto consiste

en que hay articulaciones anteriores y posteriores, superiores e inferiores ligadas entre sí. La

naturaleza de estas tiene dos ventajas dominantes: estabilidad en la fase de postura y

naturalidad en el movimiento de flexión, además de tener la capacidad de proporcionar una

separación del pie, al caminar y así obtener una flexión óptima, lo que le permite al paciente

amputado caminar con menos preocupación durante la fase de oscilación como se muestra en

Page 3: Monografía de Protesis del miembro inferior

la Figura 2.

Figura 2. Rodilla Policéntrica.

Mecánicamente, la suma de las rotaciones policéntricas potenciales, determinará un centro

instantáneo de rotación que corresponde a una articulación. La estabilidad en los mecanismos

policéntricos está determinada por la distancia de sus centros instantáneos de rotación. Cuanto

mayor es la distancia, mayor es la estabilidad inherente del dispositivo durante la fase de la

postura recta .

3. Comparación entre los mecanismos de un solo eje con los policéntricos.

El mecanismo de rodilla de un solo eje, esencialmente, es una bisagra simple. Generalmente

es considerada de clase básica debido a que el diseño es más económico, ligero, durable y

disponible, pero tienen limitaciones, ya que en virtud de su simpleza, no tienen control de

postura. Los pacientes amputados deben de hacer uso de su fuerza muscular para mantenerse

estables cuando se encuentran de pie. Para compensar esto, incorpora un seguro manual y un

control constante de fricción; la que hace que la pierna no avance con demasiada rapidez al

dar el siguiente paso y un seguro manual. El mayor inconveniente de este tipo de mecanismo

es que solo permite andar de forma óptima a una velocidad concreta .

Los mecanismos de rodilla policéntricas, también designadas mecanismos de cuatro barras,

son más complejas en diseño y tienen múltiples ejes de rotación, su flexibilidad es la primordial

razón de su validez, ya que pueden ser versátiles en el acomodo de sus dispositivos para ser

más estable durante las fase temprana de la postura, con todo y más fácil aún para iniciar la

fase de oscilación o para sentarse. Otra característica popular del diseño de la rodilla es que la

longitud de la pierna se acorta cuando se inicia un paso, reduciendo el riesgo de tropezar. Los

mecanismos de rodillas policéntricas son adecuados para una amplia gama de pacientes

Page 4: Monografía de Protesis del miembro inferior

amputados. Diversos tipos son ideales para pacientes que no sienten seguridad para caminar

con las prótesis de un solo eje, que tienen una desarticulación de rodilla, amputación bilateral

de pierna o un miembro con longitud residual.

Una norma para las prótesis de rodillas policéntrica es la interfaz de un giro simple mecánico

con el control que proporciona una óptima velocidad al caminar, sin embargo, a varias prótesis

se les incorpora un fluido (neumático o hidráulico), para permitir el control de giro con una

velocidad variable para la marcha. La limitación más común de los diseños policéntricos es el

rango de movimiento, que es restringido hasta ciertos grados de libertad, aunque por lo general

no genera gran problema. Las desventajas que tienen son que suelen ser pesadas y contienen

partes que se deben reemplazar en un periodo de vida corto, además de necesitar servicio de

mantenimiento más a menudo que otros tipos de prótesis.

El eje único, usualmente incorpora un mecanismo de control de fricción y frecuentemente un

bloqueo manual. Aunque ésta no imita exactamente al movimiento de la rodilla humana su

mecánica es simple y el mantenimiento también; es actualmente la más utilizada en el diseño

de las prótesis y por último podemos decir que la rodilla con eje único provee limitada ganancia

de flexibilidad y reduce la estabilidad mecánica.

Por otra parte, el diseño de eje policéntrico provee un centro móvil de rotación, como se

muestra en la figura 3, bloqueado por el grado de flexión de la rodilla. La gran ventaja del

arreglo policéntrico es que permite la estabilidad de la rodilla cuando se hace contacto con el

talón y reduce la estabilidad al momento del despegue de la punta del pie; con ello se

incrementa la distancia de contacto con el piso y se reduce la posibilidad de tropiezo.

FIgura 3 . Mecanismo Policéntrico

Al realizar las investigaciones de la anatomía y biomecánica de la rodilla se determinó que los

elementos principales que intervienen en la estabilidad y la movilidad, son básicamente 4

ligamentos (en los cuales está basado la prótesis), los ligamentos colaterales y los ligamentos

Page 5: Monografía de Protesis del miembro inferior

cruzados anterior y posterior (Figura 4). En la postura de pie, la línea de gravedad cae

aproximadamente a través del eje de la articulación de la rodilla en extensión completa, el

brazo de momento de la línea de la gravedad es de cero, por lo tanto no se necesita fuerza

muscular para mantener el equilibrio en este punto. La fuerza de compresión de la articulación

es igual a la mitad de la masa o peso sobrepuesto o aproximadamente 50 kg, para un hombre

de 100 kg. Al flexionarse la rodilla, sin embargo, la línea de gravedad cae por detrás del eje

articular (Figura 5). Se obtuvo la interpolación de masas para una persona de 40 y 100 kg, para

un hombre de 40 kg es aproximadamente de 23 kg y para uno de 100 de 47.07 kg. Usamos

estos datos y la segunda condición de equilibrio para el cálculo de la fuerza muscular del

cuadríceps.

Figura 4. Ligamentos de la rodilla. Figura 5. Desplazamiento del centro de

gravedad.

4. Opciones de Estabilidad.

Bloqueo Manual o Sistemas de Bloqueo Activado con Peso. Algunas personas con prótesis

tienen la necesidad o deseo de la seguridad de un conjunto de dispositivos que bloquean la

prótesis de rodilla al momento de la extensión para evitar el pandeo. Una opción para resolver

este problema puede ser el bloqueo manual de la prótesis, el cuál incorpora un cierre

automático que puede inmovilizarla automáticamente. Este es el diseño más válido para la

prótesis, ya que hace más placentero el caminar, ya sea con bloque activado o desactivado; a

pesar de que la prótesis requiere una cantidad excesiva de energía para usarla y producir un

paso torpe y tieso. El bloqueo manual de la prótesis es apropiado para los pacientes débiles,

así como para personas activas que a menudo caminan sobre terrenos inestables.

Otra opción es la activada por el peso, (posición-control de rodilla). Esta prótesis es muy

estable además de ser preescrita para personas que van a utilizar por primera vez una

prótesis. Su sistema de funcionamiento es como una constante de fricción sobre la rodilla

durante la oscilación de la pierna, pero en la extensión se encuentra un mecanismo de frenado

hasta que la pierna quede en la fase de postura y el peso sea colocado sobre la prótesis.

La prótesis diseñada tiene un bloqueo manual que la persona lo acciona, mediante un

Page 6: Monografía de Protesis del miembro inferior

mecanismo de trinquete (ver figura 6)

Figura .6 Mecanismo de trinquete de la prótesis diseñada

5. Opciones de Control de Movimiento.

Todos los sistemas de prótesis requieren de ciertos grados de control del giro para mantener

un paso uniforme. En muchos casos, este control es proporcionado por la fricción mecánica en

el eje de rotación y es ajustada a la marcha normal de la pierna opuesta. La fricción constante

de la rodilla son unidades simples, ligeras y fiables. Su principal desventaja es que la prótesis

se ajusta para tener una sola velocidad de marcha en un momento dado.

La fricción variable ofrece una mayor resistencia a medida que la rodilla se dobla y se extiende

en toda plenitud. Esto proporciona una “cadencia-respuesta”, que permite una varianza de

velocidad en la marcha; sin embargo, este sistema requiere frecuentes ajustes y sustitución de

las piezas en movimiento, lo cual es una desventaja en el control de sistemas con fluidos.

Los modelos de prótesis policéntricas han ido evolucionando, desde el movimiento en dos

planos (o dos grados de libertad), hasta los más recientes con seis grados de libertad. La

característica más importante del movimiento de la articulación puede describirse como una

combinación de deslizamiento y rodadura de los cóndilos femorales sobre el platillo tibial.

La tecnología de hoy parece tan avanzada en comparación a los primeros diseños de los años

1600, solo se puede imaginar la evolución, que en este caso, se tiene como resultado de los

investigadores siguen explorando la mecánica, hidráulica, computación y biónica o tecnología

neuroprotésica .

Por lo que se ha establecido en este capítulo, las prótesis existentes no han podido simular el

movimiento natural de la rodilla, así como el lograr caminar con facilidad hacia delante, atrás y

subir escaleras, sin que el movimiento se vea tan robotizado. Si se tiene la necesidad de

poseer una prótesis que reemplace por completo el miembro inferior, así que el problema a

resolver es realizar el diseño de un mecanismo para prótesis que sea flexible.

Page 7: Monografía de Protesis del miembro inferior

Y puesto que las prótesis seguirán siendo siempre algo artificial a su portador, es igualmente

importante ver desde un punto holístico tratar las necesidades estéticas de la gente que ha

perdido un miembro.

6. Diseño de la prótesis.

Se hizo el cálculo de la fuerza muscular extensora del cuadríceps necesaria para mantener la

flexión de la rodilla a 20º al estar parado sobre un solo miembro y mantener la estática (Figura

5). Se toma en cuenta este ángulo debido a que la mayor parte de la fase de apoyo es menor a

20º.

Después se realizó la investigación de los materiales para elaborar la prótesis, se determinó

que se utilizaría aluminio TIPO EN AW 1200 para los elementos de la prótesis de la rodilla, la

pierna y el pie y Nylon 6.10 para el encaje. A partir de las investigaciones, resultados y cálculos

realizados se propuso un diseño mecánico haciendo uso del programa de diseño Solidworks

2010, donde se evalúan las formas, el tamaño y se puede realizar una simulación del

movimiento y textura de los materiales; el diseño de la prótesis con todos sus componentes se

observa en la figura .7

Figura .7 Vista general de la prótesis diseñada (incluye además de la rodilla policéntrica

el pie, la pierna y el encaje

Se realizaron dos diseños de rodillas con mecanismo policéntrico con todas sus partes a los

cuales se les denominó VMY-1 y VMY-2. Ver figura 8

Page 8: Monografía de Protesis del miembro inferior

a) b)

Figura 8 Rodillas policéntricas VMY-1(a) y VMY-2 (b)

Después, ya habiendo obtenido un diseño del mecanismo de rodilla, para verificar que el

mecanismo soporta los esfuerzos producidos por el peso del paciente se realizaron análisis de

esfuerzos y deformaciones utilizando el software de elementos finitos Solidwoks Simulation

(Ver Figuras .9 -.15).

El diseño total de la prótesis en Solidworks permite obtener los planos de cualquier pieza, ya

que todas han sido diseñadas para conformar el ensamble (Ver figura 9).

Figura 9. Dibujo de la prótesis total de pierna que incluye la rodilla, el encaje, la pierna y

el pié

Page 9: Monografía de Protesis del miembro inferior

Figura 10. Diseño del Mecanismo de la rodilla.

Figura 11. Mallado de la parte superior de la prótesis para su cálculo usando el MEF.

Page 10: Monografía de Protesis del miembro inferior

Figura 12. Valores del factor de seguridad en los diferentes puntos de la parte superior

de la prótesis.

Figura 13. Selección del material para la prótesis inferior usando el MEF.

Page 11: Monografía de Protesis del miembro inferior

Figura 14. Valores del factor de seguridad en los diferentes puntos de la parte inferior de

la prótesis.

7. Diseño del encaje

Definidos los criterios, se llevó a cabo el diseño y modelado del encaje utilizando el software

Solidwoks 2010 (Ver figura 15) basado en la biomecánica del aparato locomotor y teniendo en

cuenta que el usuario no sufra daños o lesiones ocasionados por el mismo encaje. El diseño

del encaje se hizo teniendo en cuenta que éste debe contener al muñón; para distribuir las

fuerzas de carga del peso sobre estructuras anatómicas que puedan tolerar la presión sobre un

hueso plano. El encaje debe ser ligero de peso y resistente, permitiendo que el usuario ejecute

actividades de la vida cotidiana con cierta facilidad; razón por la cual, se hizo el análisis de

ingeniería por elementos finitos (FEA) utilizando el módulo Solidworks Simulation.

La comodidad con el uso del encaje es de suma importancia para el usuario de una prótesis, y

esto se logra a través de una funda de silicona comercial que permite la unión de la prótesis al

muñón; permitiendo así el correcto asiento y perfecto ajuste que tienen una especial

importancia para obtener la mayor funcionalidad. Además, la funda protege la piel y evita roces

y permite una fácil fijación mediante un sistema de trinquete sobre un vástago dentado. Como

material del encaje se usó Nylon 6 y se consideró el peso de una persona de 100 Kg.

Page 12: Monografía de Protesis del miembro inferior

Figura 15. Diseño y mallado del encaje..

Figura 16. Valores del factor de seguridad del encaje

8. Diseño del pie

Para complementar se utilizó un pie de tipo sach acoplado al mecanismo por un tubo de

Aluminio (ver figura 17). Este elemento también fue calculado usando el MEF para una persona

de peso de 100 Kg, arrojando valores satisfactorios del factor de seguridad (ver figura 18)

Page 13: Monografía de Protesis del miembro inferior

Figura 17. Diseño del pie

Figura 18. Valores del factor de Seguridad en el pie

Page 14: Monografía de Protesis del miembro inferior

9. Diseño del mecanismo telescópico

Se utilizó además un mecanismo telescópico con un resorte para articular la rodilla y que

sirviera además de amortiguamiento para la marcha. Las dimensiones del muelle dependen

del peso de la persona que vaya a utilizarla (ver figura 19).Se realizaron los cálculos de los

resortes que se utilizarían tomando en cuenta el peso de las personas. Se usó como valor

máximo del peso 100 Kg y como valor mínimo 40 Kg

.

Figura 19 Detalles del mecanismo telescópico

10. Carrera máxima y mínima del pistón

Estas restricciones se plantean por la movilidad que debe tener la rodilla, por lo que estos

parámetros se deducen teniendo en cuenta el ángulo máximo y mínimo que puede alcanzar la

rodilla. En la figura .20 se muestra la carrera máxima y mínima que debe tener el mecanismo

telescópico.

Figura. 20 Carrera máxima y mínima del mecanismo telescópico

Page 15: Monografía de Protesis del miembro inferior

11. Simulación del movimiento de la prótesis.

Además de comprobar la resistencia de los diferentes elementos de la prótesis se simuló

además el movimiento de todos los elementos y de la prótesis de rodilla en particular para

comprobar su funcionamiento. Para ello se usaron los Software Solidworks Motion y Visual

Nastran. Se pudo comprobar que todos los mecanismos y partes se movían y funcionaban

adecuadamente. (Ver figuras 21 y 22)

Figura. 21 Simulación del funcionamiento de la prótesis total en Solidworks Simulation

Figura. 22 Simulación del funcionamiento de la prótesis de rodilla en VisualNastran

Page 16: Monografía de Protesis del miembro inferior

Conclusiones:

El mecanismo de rodilla de un solo eje, esencialmente, es una bisagra simple. Su diseño es

más económico, ligero, durable y disponible, pero tienen limitaciones, ya que en virtud de su

simpleza, no tienen control de postura.

Los pacientes amputados deben de hacer uso de su fuerza muscular para mantenerse estables

cuando se encuentran de pie. Para compensar esto, incorpora un seguro manual y un control

constante de fricción; la que hace que la pierna no avance con demasiada rapidez al dar el

siguiente paso y un seguro manual.

El mayor inconveniente de este tipo de mecanismo es que solo permite andar de forma óptima

a una velocidad concreta.

Los mecanismos de rodilla policéntricas, también designadas mecanismos de cuatro barras,

son más complejas en diseño y tienen múltiples ejes de rotación, su flexibilidad es la primordial

razón de su validez, ya que pueden ser versátiles en el acomodo de sus dispositivos para ser

más estable durante las fase temprana de la postura, con todo y más fácil aún para iniciar la

fase de oscilación o para sentarse. Otra característica popular del diseño de la rodilla es que la

longitud de la pierna se acorta cuando se inicia un paso, reduciendo el riesgo de tropezar.

Se obtuvo un diseño de prótesis externa total de rodilla con todos sus elementos en Solidworks

el cual es fácilmente modificable de acuerdo a los diferentes requerimientos de pacientes y

médicos.

Se simuló el movimiento encontrando que el centro instantáneo de rotación del mecanismo

puede localizarse en la intersección de la línea central de los eslabones anterior y posterior en

cualquier posición de la flexión de la rodilla, es decir, el diseño resultante es el de un

mecanismo policéntrico.

Con los análisis que se realizaron utilizando el simulador de esfuerzos por elementos finitos

Solidworks Simulation, se obtuvo que las piezas soportan la carga producida por un paciente

de 100 kg sin que sufran deformación y tensiones importantes, lo cual hace que se considere

al mecanismo robusto y de alto desempeño.

El sistema posee un actuador mecánico (con resorte) cuyo retorno tiene un tiempo aproximado

de 1 s. Tiempo suficiente para una caminata normal a una velocidad de 4.km/h, sin límite de

kilometraje por día. El sistema de bloqueo del mecanismo es mecánico con mecanismo de

trinquete. Inclusive sobre el actuador mecánico se ha realizado el ajuste de tensión de los

resortes en dos casos de pacientes para su ciclo de marcha y peso; teniendo una familia de

resortes es factible el ajuste en todo el intervalo de pesos de pacientes y velocidades. Hay que

hacer notar que efectivamente a velocidades cercanas a los 5 km/h el sistema comienza a

presentar inestabilidad en cuanto al retorno del mecanismo.

Con las características que presenta el sistema diseñado, se puede afirmar que sus principales

características son el mecanismo policéntrico de rodilla y el costo de producción bajo, con lo

Page 17: Monografía de Protesis del miembro inferior

cual puede ponerse a disposición de los usuarios a un costo de instalación del 20% con

respecto a la rodilla de Otto Block. Permitiendo aseverar que agregando nuevos materiales con

densidad inferior y tecnologías de control en base a microcontrolador y actuadores hidráulicos,

puede hacer del mecanismo policéntrico de barras un sistema que rompa con sus carencias,

optimizable y accesible a usuarios de escasos recursos.

El análisis por elementos finitos por computador se utilizó para comprobar, mediante el análisis de

ingeniería, el comportamiento funcional bajo la carga normal moderada de un individuo de 100 Kg de

peso. Las paredes laterales del encaje experimentan una presión máxima de 23 MPa, por lo que se puede

calificar el diseño y el material como seguros para las condiciones a las cuales será sometido por el

paciente; ya que el esfuerzo de fluencia del material es aproximadamente de 32. MPa.

El sistema de fijación de la funda permite la utilización de fundas comerciales de diferentes tipos como

elemento opcional de fijación complementario muy versátil. El sistema de acople de la prótesis al encaje

diseñado permite colocar el encaje a prótesis comerciales mediante cuatro tornillos fácilmente disponibles

en el mercado.

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