2008, Número 4
Acta Ortop Mex 2008; 22 (4)
Desarrollo de prótesis externa de rodilla con mecanismo policéntrico
Valentino OGA, Guerrero BL, Obregón VD, Ávalos FO
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Idioma: Español
Referencias bibliográficas: 14
Paginas: 247-253
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RESUMEN
Introducción: El presente trabajo de medicina e ingeniería, explica el proceso que se llevó a cabo para realizar un diseño de mecanismo de rodilla de tipo policéntrico de 4 barras con actuador mecánico para prótesis modulares. El objetivo es imitar el comportamiento y funcionamiento de la rodilla; además de cubrir las necesidades básicas de las personas que tengan amputación de esta articulación y la necesidad de usar una prótesis externa modular con un bajo costo de producción. Material y métodos: El desarrollo del mecanismo policéntrico de rodilla se llevó a cabo en 3 fases. En la primera, se realizó el diseño y la construcción del mecanismo de 4 barras; propuesta que no culminó en la instalación en un paciente, debido a que fue construido de acero inoxidable 304 y aluminio 6061, ambos de alta confiabilidad, resistentes a la corrosión, de maquinado relativamente sencillo y cuya masa total es de 700 g. Se utilizó software de diseño AutoCAD® y se realizó análisis de esfuerzos con el ANSYS®, así mismo máquinas y herramientas de maquinado como son el torno convencional y la fresadora. Al concluir la construcción se observó que su densidad no permitía la optimización total de la masa; además de no contar con un actuador para asistir la marcha. En la segunda fase, se estimó la masa del mecanismo haciendo uso de Alumold 400®; material de densidad inferior al acero inoxidable pero con dureza y resistencia a la fatiga muy por encima del aluminio 6061; se aplicó reingeniería al mecanismo de 4 barras y se construyó un dispositivo con mayor ergonomía; se agregó un actuador mecánico en base a un resorte, y se probó en dos pacientes: uno geriátrico y en un paciente de 16 años, ambos del sexo femenino; las dos fases anteriores están descritas en este documento. En la tercera fase complementaria a describirse en una posterior publicación, se optimizó la masa del dispositivo haciendo uso de politetrafluoretileno endurecido con carbón y fibra de carbono, además se complementó el actuador mecánico mediante la incorporación de un líquido reomagnético y control electrónico. Resultados y discusión: Al final del desarrollo de este diseño, se obtuvo un mecanismo de rodilla externa de tipo policéntrico, atendiendo a las fases del movimiento, velocidades, ergonomía, formas, tamaños y pesos significativos de pacientes mexicanos. Se realizaron las pruebas de análisis de esfuerzos utilizando el elemento finito y se concluyó que el dispositivo cumplió con la característica de modificar su centro de rotación dependiendo del ángulo de flexión de la rodilla y se puede considerar un mecanismo policéntrico. De igual manera se probó en dos pacientes, ambos de sexo femenino, uno geriátrico de 75 años y otra de 16 años.REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)