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Diseño y fabricación de socket para prótesis transfemoral en base a tecnología escáner 3D y prototipado rápido, Claudia Elizabeth Abello Jara ; profesor patrocinante: Esteban Pino Q., profesor co-patrocinante: Carlos Medina M
Abstract
La alta prevalencia de la Diabetes Mellitus en Chile ha provocado un mayor índice de amputaciones de extremidad inferior en la última década, con ello, un aumento en la demanda de prótesis de miembro inferior. El mercado comercial protésico ofrece diversos dispositivos con el fin de satisfacer las necesidades del usuario como estabilidad, marcha funcional, seguridad, propiocepción y estética, sin embargo, su alto costo es un factor determinante al momento de escoger el diseño o el tipo de material de ésta. Por otra parte, con el tiempo de uso de la prótesis, algunos usuarios sufren complicaciones como deformaciones en la columna, heridas e irritaciones, entorpeciendo la funcionalidad principal de dispositivo. El presente trabajo de memoria de título muestra un método de diseño y fabricación de un prototipo de socket para prótesis de miembro inferior para amputados en la zona transfemoral, implementando tecnología escáner, técnicas de modelación por diseño asistido por computador (CAD) y prototipado rápido (PR), añadiendo etapas de la manufactura convencional, con el fin de optimizar el proceso actual de fabricación de prótesis transfemoral. Inicialmente, se estudió los métodos de fabricación de prótesis transfemoral más utilizados actualmente en el rubro, analizando las distintas fortalezas y desventajas de los procesos. Se utilizó para el estudio un molde de muñón en yeso de una paciente con amputación transfemoral, el cual fue sometido a una adquisición de imágenes tridimensionales (3D) mediante una cámara escáner para obtener su representación digital, ser impreso en 3D a escala y trabajar en él la confección del socket. Con el uso de softwares CAD se diseñó un socket similar al denominado Marlo Anatomical Socket (MAS®), el cual ofrece una particular ergonomía para el usuarioUna vez seleccionados los materiales a utilizar para la fabricación, se realizaron simulaciones de los esfuerzos ejercidos en el socket para estimar su comportamiento y efectividad en el material a imprimir 3D. Paralelamente, se llevó a cabo la fabricación de un liner de silicona, el cual constituye una interfase entre el muñón y el socket. Para ello, se realizaron ensayos de termoformado de termoplásticos y diseño de estructuras impresas en 3D, con el fin de lograr un molde acorde a las necesidades del muñón. De los resultados de la simulación realizada se tiene que el socket obtenido responde favorablemente a las especificaciones del diseño MAS y a los esfuerzos ejercidos en su interior. Por otra parte, el dispositivo resulta ser ligero y de bajo costo comparado con los que se encuentran actualmente en el servicio público, tomando además un tiempo de trabajo de 43.9 horas, lo que muestra una alta factibilidad del método presupuesto