ESTADO DEL ARTE
SISTEMAS DE SUSPENSIÓN:
En una amputación transtibial, el nivel útil más corto y proximal debe incluir el tubérculo tibial, para preservar la insercion del tendón patelar y la acción extensora del cuádriceps. Se recomienda realizar una amputación a los 15 cm de longitud desde la rodilla, debido a que desde este punto, la extremidad se empieza a adelgazar distalmente.
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Sistema de Liner con Pin y Lanzadera:
Funcionan bajo el mecanismo del liner con pin y el encaje externo con lanzadera en su extremo distal. La función de esta lanzadera es sostener el pin del extremo inferior del liner, para lograr una mejor adhesión muñón-prótesis. Se recomienda en pacientes con problemas cutáneos o muñones cortos. En pacientes con muñones cortos es complicado lograr una buena sujeción, es por esto que el pin confiere más seguridad al proporcionar una mayor longitud para mejorar el efecto de brazo palanca .
Sistema de succión:
El sistema consiste en una válvula de expulsión pasiva que permite que el aire salga del socket, creando una presión negativa provocando que la extremidad sea llevada hacia las paredes del socket, manteniendo el muñón en dicha posición. No se recomienda en pacientes diabéticos o problemas cutáneos.
Sistema de vacío dinámico:
El liner que utiliza este sistema de vacío dinámico establece una conexión magnética directa entre el muñón y la bomba de succión por medio de su conexión ubicada en la parte inferior de este. A diferencia de otros liners, este se encuentra imbuido en aceites minerales médicos, lo cual previene diversas afecciones a la piel que pueden suscitarse por el diseño a vacío. El sistema de vacío utilizado se adapta a de forma dinámica a la velocidad de marcha del usuario, convirtiéndolo en la opción más innovadora en suspensión de prótesis transtibiales.
Salinas, D., (2008). Rehabilitación en Salud. Antioquia, Colombia: Universidad de Antioquia.
IMPRESIÓN 3D:
El comité internacional ASTM define impresión 3D como:
“Fabrication of objects through the deposition of a material using
a print head, nozzle, or other printer technology. The term is
often used synonymously with additive manufacturing”
- The ASTM international committee F42, Wohler's Report 2014
Además, define define 7 procesos para realizar piezas en 3D, los cuales cuentan con características distintas que se adecuan a requerimientos de tu diseño.
7 procesos para realizar piezas en 3D
1. Material Extrusion: Este proceso consiste en la adición de filamento caliente de un material termoplástico (capa por capa), sobre una plataforma. Es uno de los procesos de fabricación de piezas en 3D más populares en el mercado. Este proceso se divide en dos subcategorías las cuales son Fused Deposition Modeling (FDM) y Fused Filament Fabrication (FFF), el más utilizado es el FDM.
2. Vat Photopolymerization: Como su nombre lo menciona, este proceso se basa en el uso de un contenedor (tina) con fotopolímero líquido, el cual será curado (solidificado) por luz UV. Esta técnica es mucho más precisa y permite hacer detalles finos en la pieza, sin embargo, los materiales líquidos de fotopolímero en su mayoría son costosos, tóxicos y requieren de bastante cuidado al manipularse, además el proceso de recuperación del material extra es arduo. Encontramos como subcategoría la Stereolitography (SLA, SL) y Digital Ligth Processing (DLP).
3. Sheet Lamination: Proceso que consiste en ir agregando material por láminas y cortar para dar la forma de la pieza requerida. Entre estos tenemos las técnicas de Fabricación de aditivos ultrasónicos (UAM), la cual utiliza láminas o cintas de metal; y Fabricación de objetos laminados (LOM), en esta se usa papel como material y adhesivo en lugar de soldar. Los objetos laminados a menudo se usan para modelos estéticos y no son adecuados para uso estructural.
4. Powder Bed Fusion: Este proceso se basa en tener un contenedor lleno de un material en polvo el cual es sinterizado o fusionado por un láser de alta potencia (Selective laser sintering (SLS), Direct Metal Laser Sintering (SMLS)) o un haz de electrones (Electron Beam Melting (EBM)). Este es uno de los procesos para obtener piezas de metal, las cuales actualmente son bastante usadas en la industria aeroespacial.
5. Binder Jetting: Este proceso consiste en la unión de un material en polvo por medio de un pegamento que se deposita en estado líquido. Se puede obtener una pieza coloreada si al pegamento se añade un color.
6. Material Jetting: En este proceso contaremos con un cartucho recargado con el polímero en líquido y una luz UV incorporada cerca del lugar de extrusión del material. El cartucho cuenta con agujeros pequeños que van incorporando el material por gotas, para ser curado y formar la pieza en 3D.
7. Directed Energy Deposition: Este proceso es una mezcla entre el Powder bed Fusion y Material extrusion, ya que fusiona el material en polvo por medio de un láser o un haz de electrones al interior de la boquilla antes de que saliera para formar la pieza, luego aumenta capa por capa el material como el proceso FDM.
Tras analizar cada uno de ellos nos encontramos optando como mejor candidato para:
Desarrollo de molde positivo: BINDER JETTING o MATERIAL JETTING
Desarrollo de componentes de la prótesis como pie y adaptadores: MATERIAL EXTRUSION
Desarrollo de socket final: MATERIAL JETTING
SISTEMA CAD CAM:
Es el software que se utiliza para diseñar y fabricar productos, generalmente prototipos y piezas terminadas. Para diseñar se utiliza el CAD (Computer Aided Design); y para fabricar ,el CAM (Computer Aided Manufacturing). De modo que, el software CAM usa los modelos y ensamblajes creados en el software CAD para generar trayectorias de herramientas que dirijan las máquinas encargadas de convertir los diseños en piezas físicas.Asimismo, el CAM puede controlar, entre otras aplicaciones, máquinas-herramienta CNC (p. ej. un torno o una fresadora). De otra manera, habría que transformar el diseño CAD en líneas de palabras CNC(p.ej. eje a trabajar, velocidad de avance).
En la industria protésica del miembro inferior se usa para la creación del molde positivo de la siguiente manera:
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Toma de medidas: Las medidas se toman tanto del largo del muñón, como de las circunferencias transversales a éste. La distancia entre cada circunferencia depende del largo,y puede ser de 30 (muñon corto) o 50 mm(muñón largo). Adicionalmente, se toman fotografías del muñón para una posterior verificación de resultados (cidop ortopedia).
Modelado del molde positivo en el software CAD/CAM: Este procedimiento consiste en la selección del tipo de prótesis e inserción de datos en el software CAD. Luego, este selecciona un modelo acorde a los dato ingresados,al cual se le agregan las marcas de referencia de los puntos de presión y las medidas del paciente. Finalmente, se comparan las fotografías tomadas del muñón del paciente con la imagen modelada en el software, para este paso es fundamental la experiencia del técnico para identificar si existe en el diseño algún defecto y así poder modificarlo. Las modificaciones son, generalmente, de aumentos o disminuciones de volumen en algunos puntos. En caso de haber usado un escáner en el paso 1, la imagen sugerirá al diseño preestablecido los cambios a realizar y el técnico decidirá si los acepta o aplica algunas correcciones.
Fabricación del molde: Mediante el mecanizado CAM controlamos la fresadora para obtener del block el molde positivo. Dependiendo del modelo de esta variará la rapidez, precisión, material del block y dispositivos capaces de elaborar. Para la creación de nuestro molde positivo basta con una fresadora de 3 ejes, estas suelen contar con una precisión de 0,1 mm y con espuma de poliuretano como material del block. La rapidez dependerá del volumen del block.(vorum)