Diseño topológico y desarrollo de una prótesis ergonómica para un paciente con amputación parcial de mano.

Ing. Gabriel Josué Reyes Morales

Acerca del Proyecto

Uno de los principales retos al desarrollar prótesis es el diseño personalizado, ya que no solo considera las necesidades básicas de cada uno de los pacientes, sino que también debe de cumplir con los estándares de ergonomía, logrando de esta forma que la prótesis no incomode, pese demasiado y se amolde correctamente a la anatomía del paciente.

Justificación

La mayoría de las empresas que se dedican al desarrollo de prótesis han establecido productos estandarizadas para cubrir la demanda de estos dispositivos, sin embargo, algunos pacientes presentan inconvenientes al utilizar este tipo de prótesis.

Derivado de esto es que surge la necesidad de desarrollar no solo una prótesis personalizada, sino que a la vez establecer una metodología que permita realizar prótesis personalizadas de forma masiva.

Objetivo

Aplicar los conocimientos biomecánicos para diseñar y desarrollar una propuesta para una prótesis ergonómica superior distal para un paciente con apuntación parcial, mediante el método de elemento finito y pruebas experimentales, asegurando un ajuste personalizado y que responda a las necesidades específicas del paciente.

Prótesis personalizada

El diseño de la prótesis se desarrolló a partir de la morfología anatómica del paciente, obtenida mediante estudios de tomografía computarizada. A partir de estas imágenes médicas, se utilizaron herramientas de software especializado en procesamiento y modelado 3D para reconstruir con precisión la estructura anatómica en un modelo digital tridimensional. Este modelo fue exportado en formato STL, permitiendo su posterior manipulación y optimización para el diseño personalizado de la prótesis. Este enfoque garantiza un ajuste anatómico preciso y mejora la funcionalidad de la prótesis.

Prototipado

Ensamblaje preliminar y funcionamiento de las uniones interfalángicas.

Análisis FEM

Las figuras muestran el proceso de análisis por elementos finitos (FEA) realizado en el software ANSYS. Primero, se presentan los parámetros de mallado aplicados al modelo geométrico, que permiten discretizar la pieza para su simulación numérica. Posteriormente, se ilustran los resultados del análisis estructural estático, en donde se observan las deformaciones generadas en el modelo bajo la aplicación de cargas externas y condiciones de apoyo fijas. Este procedimiento permite identificar el comportamiento mecánico de la pieza, así como las zonas críticas de mayor esfuerzo o deformación.