Rediseo de un encaje para un usuario con

Rediseño de un encaje para un usuario con amputación transfemoral con el uso de metodologías de Ingeniería Inversa. Diana Pamela Villa.

Introducción Objetivos Metodología y resultados Conclusiones y recomendaciones

Introducción

Muñón Amputación Transfemoral AK a. Región anterior: área frontal. b. Región posterior f c. Región lateral c g a d e d. Región medial e. Parte distal f. Trocánter mayor g. Isquion o isquio

Músculos de los miembros inferiores Grupo Aductor Aducción: acerca Abducción: aleja Línea media

Anillo de mando Liberación tendón abductor- trocánter - Isquion Encaje/ socket Prótesis

Adquisición de datos Digitalización 3 D Construir modelos CAD Contacto No contacto Objetos físicos Computer Aided Design CAM Computer Aided Manufacturing

Ingeniería de medida Análisis Ingeniería Inversa RE Duplicar Modelo físico Diseño Adquisición de datos

Reconstrucción 3 D de estructuras anatómicas RM-TAC Diagnóstico Planeación de terapias y cirugías Tratamiento protésico personalizado Uso RE 1997 Congreso Núremberg Simposio CAD / CAM en prótesis y órtesis. Otto Bock Antecedentes Técnicas alternativas de fabricación Instrumentos , métodos, costo y formación Liberación del tendón abductor Trocánter Fabricación encaje BK U. A. Cali CIREC 1998 Isquion Fabricación artesanal

Causas de amputación Deformación Enfermedad (cáncer) Enfermedades infecciosas (diabetes) Factores externos 8 de cada 10 –accidente de motos 2200 al año en Colombia 8005 entre 1990 y agosto de 2009 6215 heridos Enero-agosto 140 víctimas Piernas-pies Heridas varias- amputación Antecedentes Prótesis EPS Costo prótesis K-Mina $2 , 000 Enfermedades adyacentes Estabilidad mental TAO 10 -15 prótesis AK al mes

Objetivos

Rediseñar Modeloencaje AK AK Modelo RE y Diseño Ergonómico RE y Diseño

Encajes Digitalización sin contacto Comparación Objetivos Protocolo inicial Prueba Molde

Metodología

Análisis Síntesis Materialización

Muñón Encaje Prototipos Anatomía Encajes Manufactura RE Colombia Locomoción Diseño Materiales Protocolos Especialistas Fabricación Usuario Suspensión Prótesis Ingeniería Inversa RE y Prótesis

Resultados Análisis

USUARIO Mujer de 25 años, madre Docente y coordinadora académica (10 -15 h) Primera prótesis 2002, tutela. Rodilla tipo bisagra - marcha tipo “pingüino”. Segunda prótesis 2004, donación rodilla. Encaje cuadrilateral. Problemas: talla, hace heridas, el cuerpo se tira hacia la derecha –Sacroilíaco- , marcas de la succión.

Pulido, Vaciado, Valoración Extracción, Molde reducción inserto negativo ypulido toma yymolde termoformado de y resane pruebas. medidas positivo

Cuadrilateral Encajes Contenimiento Isquiático MAS Marlo Anatomical Socket

Músculos fosa poplítea Glúteo mayor Cuadrilateral Recto anterior del muslo Músculo Aductor Anillo de mando Contenimiento Isquiático Tuberosidad isquiática Trocánter Músculo Aductor MAS Músculo Aductor Medial Tuberosidad isquiática Anterior Trocánter

Cuadrilateral Presión áreas Apoyo isquiático Encajes Contenimiento Isquiático Aloja el isquion Se apoya sobre masa muscular MAS Marlo Anatomical Socket Se corta hacia abajo la pared posterior Fácil de colocar, mejor suspensión, cómodo al sentarse, estético y mayor rango de movimiento

Válvula de succión Válvula de expulsión del aire Vacío entre la piel y el interior del encaje Presión negativa Suspensión Correa o cinturón flexible Cinturón rígido

TAC Rayos X Imagen sección transversal Giro 360 grados – 1000 perfiles Reconstrucción imágenes DICOM Sistemas RE Colombia Handy. Scan Barridos Targets (objetivos de posicionamiento) Scorpio Luz láser – cámara iluminación lápiz mecánico (mechanical stylus)

Digitalización Experimentación Digitalización muñón Reconstrucción Software

Modelación 3 D Diseño de detalle Reducción Manufactura Prueba de usuario Molde Cualitativa Encaje

Resultados Síntesis y Materialización

Protocolo inicial Prescripción Protésica Entidad Órtesis y Prótesis Caracterización AK Información general del usuario Antropometría miembros inferiores Caracterización del muñón

Digitalización 3 D Recursos Adquisición de datos Personal Muñón Equipo Pierna contralateral Espacio Estimación

Procesamiento Filtro puntos Crear un Registro Global Reducir puntos Mallar Triangulación Formación muñón Suavizar facetas Generar geometría Conformar facetas Superficie 3 D Superficie paramétrica

Modelación 3 D Homogenizar superficies Suavizar la superficie Deformar Comparar Áreas de presión Análisis de tendencia de curvatura Ajuste encaje Estimación de presión Generar espesor

Manufactura Prototipado Rápido FDM Termoformado Prueba de usuario Proceso TAO Preguntas adaptación al encaje

Postura del encaje Usuario de pie Usuario sentado Remoción del encaje

Verificación

Orientación Planos Intersección curvas Resultado: desviación menor al 3 % Punto distal y proximal

Conclusiones

Define tipo de encaje Gran alcance Anillo de mando Rediseño con RE Investigació n No se hace en Colombia

Prestaciones Material externo Materiales Usuario Costo nacional VS importado EPS

Geometría: transferencia peso sujeción Diseño del encaje BRIM SHAPE Ajuste: cargadescarga Tabla ISPO Adaptación: Isquion – tendón aductor

Modificación periódica Variación de columen Locomoción Encaje RE posterior cirugía Primeros años

Cuerpo humano inversión Digitalización sin contacto Investigación Acceso para estudiantes Sistemas Medellín Poco uso costo

experimentación Recursos Usuario tipo de muñón Apoyo especialista Protocolo inicial Fabricación molde y modelo Registro global Modelación 3 D medidas de referencia

Proyecto EPS, Fabricantes, usuario Rentabilidad, EPS-Especialistas velocidad, recursos, Previsualización, cambios Almacenar datos, registro de cambios, proyecciones, Usuario mejorar estilo de vida

Recomendaciones

Un tipo de encaje comparar Interés del medio Apoyo protesista Generales Preparación muñón Apoyo modelación y reconstrucción

Curva de aprendizaje Otros productos: análisis Pulir anillo de mando y desarrollar BS RE Ingeniería y diseño En el encaje

Prototipaje rápido Encaje de prueba ABS plus Sistema de suspensión

Integración sistema protésico Encaje de prueba Igual tipo de encaje Uso prolongado Prueba de usuario Proyecto de grado

Verificación Orientación Proyecto de grado Puntos de referencia Controlar variables proceso

Patrón del anillo de mando (Brim Shape -BS-) Toma de molde Generación de la forma del encaje Modificacion es y modelación Producción del encaje TRAVIS, R. P. , M. E. Dewar. Computer-aided socket design for transfemoral amputees. Prosthetics and Orthotics International, Volumen 17, número 3 (1993)

Aplicación de tecnología Respuesta postoperatoria rápida y eficiente Recuperación Digitalización del muñón Mayor comprensión y utilización Medio colombiano Justificación Reflejar conocimientos adquiridos Protocolo inicial Recursos disponibles Estandarización personalizada Investigación