Abstract

SAAD M., Ali  and  SHUROOQ S., Mahmood. Diseño y fabricación de una prótesis de pie de bajo costo. Ing. Investig. [online]. 2023, vol.43, n.3, pp.1-.  Epub Apr 24, 2024. ISSN 0120-5609.  https://doi.org/10.15446/ing.investig.98916.

Las prótesis debajo de la rodilla se utilizan para restaurar la actividad funcional y la apariencia de personas con amputación de miembros inferiores. Este trabajo intentó diseñar y fabricar un prototipo de prótesis de pie inteligente debajo de la rodilla, novedoso, cómodo, liviano, duradero, flexible y de bajo costo. Esta prótesis de pie fue diseñada según la medida natural de la pierna de un paciente masculino adulto. El pie está compuesto por capas rígidas de PVC intercaladas con tiras elásticas de PTFE, y el eje de la articulación del tobillo es flexible y está formado por capas metálicas y un compuesto de tiras amortiguadoras poliméricas con diferentes propiedades mecánicas, que la hacen flexible y le permiten absorber impactos y almacenar y liberar energía. El diseño, modelado y simulación de la prótesis de pie fabricada se realizó mediante el software ANSYS 18.0 y el método de elementos finitos (FEM), donde se crearon una gran cantidad de planos y bocetos paralelos y oblicuos. Este trabajo incluyó a cuatro pacientes adultos que pesaban 50, 75, 90 y 120 kg con diferentes ciclos de caminata. Los resultados muestran que la tensión de von Mises equivalente más alta y las deformaciones totales para la extremidad protésica ocurren al comienzo del paso de caminar, mientras que las deformaciones elásticas equivalentes y las tasas de liberación de energía de deformación más altas se observan al final del paso de caminar, independientemente del peso. Este prototipo puede realizar satisfactoriamente las funciones biomecánicas de un pie humano natural y puede producirse en tamaños, modelos y formas atractivos para adaptarse a diferentes niveles de amputaciones por debajo de la rodilla para diferentes edades y pesos, especialmente para pacientes con ingresos limitados.

Keywords : prótesis por debajo de la rodilla; amputación de miembro inferior; pie flexible de varias capas; simulación en software ANSYS 18.0; RSM; etapas del ciclo de marcha; estrés de von Mises.

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