Diseño de un socket ajustable

Abstract

La amputación transfemoral es una de las cirugías más frecuentes en el país. En su mayoría, éstas son provocadas por accidentes o enfermedades degenerativas, lo que ha causado la necesidad de adquirir prótesis de miembro inferior por parte de los amputados con la intención de mejorar su calidad de vida. En los centros protésicos existentes fabrican sockets rígidos, tales que; al disminuirse el volumen del muñón minimiza su funcionalidad. Al no realizar el ajuste adecuado se provocan daños en el muñón e insatisfacción al usuario. Por ello, es necesario la implementación de un sistema de ajuste que permita que el socket se adapte al muñón, brindando al usuario la posibilidad de controlar el ajuste requerido y proporcionar cierta comodidad al momento de usar la prótesis. En esta investigación mediante una revisión bibliográfica, entrevistas a miembros de la Fundación Prótesis Imbabura y profesionales involucrados en el tema se obtiene información acerca de la morfología y zonas tolerantes a cargas del muñón, permitiendo así identificar el estado clínico del muñón y su geometría. Se realizaron bocetos de las posibles alternativas de solución para el diseño del socket, de las que se eligió la alternativa que satisface la mayoría de los requerimientos. Posteriormente, se fabricó la solución definitiva a través del termoformado de polipropileno y se implementó el sistema de ajuste por medio de correas y velcro. Luego se modeló la geometría del prototipo mediante una herramienta de modelación 3D basada en el método de los elementos finitos. Se obtuvo el análisis de esfuerzos, bajo cargas estáticas de compresión, para el cual se utilizó el software SolidWorks Simulation. Adicionalmente, se realizaron pruebas experimentales junto con el muñón mecatrónico para determinar la distribución de presión. Por último, se analizaron los resultados obtenidos para validar el diseño; en el cual se observó que la región con mayor concentración de esfuerzos es la zona posterior, específicamente el isquion. En este punto anatómico el paciente puede descargar la mayor parte del peso sin provocar daños en el muñón. Cabe destacar que el factor de seguridad mínimo del socket es aceptable.