Post on 07-Jul-2022
SobreMarcha
Autor:
Alfredo Cuéllar
Director:
Martha Helena Saravia-Pinilla
Asesores:
Ricardo Barragán González
Carolina Daza Beltrán
Miguel Angel Ovalle Amarillo
Pontificia Universidad Javeriana
Facultad de Arquitectura y Diseño
Carrera de Diseño Industrial
Bogotá, noviembre 2019
2
Índice
1. Título del Proyecto……………………………………………………………………………...6
2. Planteamiento del Proyecto……………………………………………………………………..6
2.1 Tema…………………………………………………………………………………...6
2.2 Análisis de la Problemática……………………………………………………………6
2.3 Oportunidades de Intervención………………………………………………………..8
2.4 Justificación…………………………………………………………………………...8
3. Objetivos……………………………………………………………………………………….9
3.1 General………………………………………………………………………………...9
3.2 Específicos………………………………………………………………………….....9
4. Marco de Referencia…………………………………………………………………………..10
4.1 Aspectos Técnicos y Productivos……………………………………………………11
4.2 Aspectos Humanos, Sociales y Culturales…………………………………………...11
4.3 Políticos y Legales…………………………………………………………………...16
4.4 Aspectos Financieros y de Mercado…………………………………………………17
5. Límites y Alcances del Proyecto………………………………………………………………18
5.1 Límites……………………………………………………………………………….18
5.2 Alcances……………………………………………………………………………...18
6. Concepto y Parámetros de Diseño…………………………………………………………….18
6.1 Concepto de Proyecto………………………………………………………………..18
6.2 Concepto de Producto………………………………………………………………..19
6.3 Determinantes y Requerimientos de Diseño…………………………………………20
3
7. Desarrollo de Alternativas…………………………………………………………………….21
7.1 Presentación de las alternativas………………………………………………………21
7.2 Valoración y selección de alternativas……………………………………………….23
8. Propuesta Proyectual…………………………………………………………………………..24
8.1 Presentación de la alternativa seleccionada………………………………………….24
8.2 Modelo Empleado para la evaluación………………………………………………..25
9. Desarrollo de Producto………………………………………………………………………..25
9.1 Aspectos conceptuales……………………………………………………………….25
9.2 Aspectos Estético-Formales…………………………………………………………26
9.3 Aspectos Funcionales y de Uso……………………………………………………...26
9.4 Aspectos Humanos, Sociales y Culturales…………………………………………...27
9.5 Aspectos Técnicos y Productivos……………………………………………………27
9.6 Aspectos Ambientales y de Sostenibilidad…………………………………………..27
9.6.1 Ciclo de Vida de Producto…………………………………………………28
9.7 Aspectos Financieros y de Gestión…………………………………………………..28
10. Comprobaciones……………………………………………………………………………..29
11. Conclusiones y Proyección…………………………………………………………………..30
4
Índice de Figuras
Figura 1. Niveles de amputación de miembro inferior adaptado de Manual para Amputados de
Miembro Inferior. …………………………………………………………………………….….12
Figura 2. Planos de el cuerpo, adaptado de Dynamics Of Human Gait, Segunda edición………14
Figura 3. Ciclo de Gait adaptado de Dynamics of Human Gait de Vaughan et.al. (1992)………..15
Figura 4. Modelo 3D del pie AXIS desarrollado por Timothy Kevin Seward………………….19
Figura 5. Bocetos de pie, tobillo y tibia y peroné con sistema de pivote suspendido…………...21
Figura 6. Bocetos de pie desarrollado en malla y detalle de pivote sobre articulación del tobillo
……………………………………………………………………………………………………22
Figura 7. Detalle forma de pie con articulación de pivote de bola suspendido………………….23
Figura 8. Propuesta modelada en Solidworks para la etapa media del
proyecto………………..................................................................................................................23
Figura 9. Presentación de la alternativa
final………………………………………………………………………………………………24
Figura 10. Producto final propuesto……………………………………………………………..26
5
Índice de Tablas
Tabla 1. Requerimientos y Determinantes Antropométricas de un usuario potencial. Elaboración
Propia…………………………………………………………………………………………….20
Tabla 2. Estudio de Marcha realizado por Solanye Díaz en la Escuela Colombiana de
Rehabilitación……………………………………………………………………………………20
Índice de Anexos
Anexo 1. Simulación de caucho junta basado en Análisis Estático 2
Anexo 2. Simulación de caucho junta basado en Análisis Estático 3
Anexo 3. Informe de análisis biomecánico de marcha
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1. Título del proyecto
El título del proyecto es SobreMarcha
2. Planteamiento del proyecto
2.1 Tema
Mecanismo dinámico de tobillo y pie para prótesis de amputados transtibiales.
2.2 Análisis de la problemática
Las amputaciones de miembro inferior se refieren a cualquier tipo de amputación por debajo
de la pelvis. Hay diversas razones por las cuales se ejecuta este procedimiento, dentro de las cuales
se encuentran la diabetes mellitus, precedida por pie diabético, y los accidentes con artefactos
explosivos como lo son las minas antipersonales. Hay hasta la fecha, registradas por la iniciativa
Acción Contra Minas del gobierno colombiano, hay alrededor de 11 mil ochocientas (11,679)
víctimas de minas antipersonales, donde muere 1 de cada 5 víctimas, y donde alrededor del 69%
son miembros de la fuera publica y el 31% restante son civiles.
Si bien las amputaciones de miembro inferior tienen consecuencias en diversos ámbitos, el
enfoque de este trabajo gira en torno a las consecuencias físicas y biomecánicas. Existen varios
tipos de mecanismos que asisten a quienes tienen algún tipo de amputación de miembro inferior.
Se encuentran prótesis y órtesis de varias características, según el tipo de actividad para la cual son
desarrolladas. Una de las más comunes, y a las que la mayoría de las personas puede acceder, es
7
la prótesis de tobillo rígido, sin importar el nivel de la amputación, ya sea desarticulación de
cadera, transfemoral o transtibial.
Las prótesis de tobillo rígido atienden de manera básica la deficiencia primordial del amputado,
la marcha. La marcha se entiende como el acto de caminar. Dentro de la marcha hay distintos tipos
de trastornos que la pueden afectar. Una de las razones de la afectación de la marcha proviene de
la deficiencia de la articulación del tobillo. Las deficiencias en la marcha constituyen un deterioro
no solo en las extremidades implicadas sino en todo el cuerpo, pues se entiende que el cuerpo
funciona como sistema, y que, al pretender compensar las deficiencias, generara sobrecargas en
otras articulaciones, músculos y órganos no implicados.
Específicamente en amputados, el tobillo rígido produce alteraciones de la marcha. Dentro de
estas alteraciones de pueden ver condiciones como la marcha abducida, la circunducción, el salto,
la batida lateral en la fase de despegue, la batida medial en la fase de despegue, la rotación en la
fase de contacto inicial, la elevación desigual de talones, el impacto terminal, y la longitud de paso
desigual.
En el caso del salto, la batida lateral en la fase de despegue, la batida medial en la fase de
despegue, la elevación desigual de talones, el impacto terminal y la longitud de paso desigual, se
ven deficiencias en la respuesta del tobillo rígido con respecto a la marcha. Existiendo opciones
de prótesis con un mecanismo dinámico que mitigan o reducen estas alteraciones, se hace
imposible acceder a ellas para muchos colombianos puesto que estas prótesis están compuestas de
sistemas mecánicos y en algunos casos electrónicos que elevan su costo a valores inalcanzables
para la mayoría de los colombianos.
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2.3 Oportunidades de intervención
Considerando un modelo de tobillo dinámico existente, diseñado y desarrollado por Timothy
Kevin Seward, la oportunidad de intervención se encuentra en el diseño y el desarrollo de un
modelo dinámico de tobillo y pie que permita un movimiento angular multidimensional, pero
cuyo mecanismo y su método productivo pueda ser producido a bajo costo. Si bien el desarrollo
de prótesis y de órtesis tiene un componente biomédico alto, el diseño industrial puede intervenir
en los procesos productivos y en el diseño de piezas cuya finalidad sea promover la correcta
aplicación de la ergonomía en el desarrollo del producto. Si se considera dentro del diseño la
multidisciplinaridad como un medio para el planteamiento de productos y/o servicios más
completos, se puede ver que el diseño es competente incluso para desarrollar piezas ortopédicas
especializadas como la planteada. A partir de la consideración de el modelo anteriormente
mencionado, se puede desarrollar un sistema de tobillo dinámico con base en un material elástico
que ofrezca una resistencia similar a la que ofrece el tobillo, y una plataforma de pié que lo
soporte, para reemplazar el pié y el tobillo rígido de las prótesis comunes de tobillo rígido
también llamadas tipo SACH. Este mecanimso será producido a bajo costo y a consideración de
las características particulares de cada paciente.
2.4 Justificación
Una de las misiones que se propone la Pontificia Universidad Javeriana para sus egresados es
formar profesionales formados para fomentar “la creación y el desarrollo de conocimiento y de
cultura en una perspectiva crítica e innovadora, para el logro de una sociedad justa, sostenible,
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incluyente, democrática, solidaria y respetuosa de la dignidad humana.” (Pontificia Universidad
Javeriana, 2013). Las personas que sufren algún tipo de amputación se encuentran con un mundo
que no está diseñado para ellos. Adicionalmente tienen que responder por su propia condición,
como si ellos la hubieran elegido. Este par de factores genera una desigualdad notable entre las
personas. Como profesional, uno de los deberes que surge es la aplicación del conocimiento a
favor de disminuir esa desigualdad. En cuanto a la pertinencia del diseño, uno de los
conocimientos que nos permite diseñar para las personas es la ergonomía. Ésta, en conjunto con
conocimiento sobre materiales y procesos productivos, hace que, en este caso en particular, con
ayuda interdiciplinar, se pueda llegar a un resultado satisfactorio.
3. Objetivos
3.1 General
Proponer un sistema de tobillo y pié dinámico para prótesis de amputados transtibiales basado
en el principio de pivote de bola suspendido que pueda ser producido a bajo costo en relación con
las ofertas del mercado colombiano.
3.2 Específicos
1. Analizar la marcha sin anomalías para determinar puntos clave de desarrollo de la
articulación del tobillo
10
2. Desarrollar un sistema físico que se asemeje de la manera más cercana a las capacidades
del tobillo
3. Establecer los ángulos que ejecuta el tobillo con respecto al suelo en la marcha normal
4. Identificar los parámetros a tener en cuenta para establecer la regularidad de la marcha
4. Marco de referencia
4.1 Aspectos técnicos y productivos
Dentro de los tipos de prótesis que pueden ser empleadas para pacientes con amputación
transtibial, se encuentra la prótesis de tobillo rígido y talón acolchado o SACH por sus siglas en
inglés. Este tipo de prótesis es ampliamente usado en pacientes con un nivel bajo o medio de
actividad física, descontando actividades deportivas. La prótesis tipo SACH ofrece al menor costo,
en comparación con sus contrapartes deportivas o controladas por microprocesador, un punto de
apoyo básico para poder simular una marcha relativamente normal. Si bien ofrece una amplia gama
de posibilidades de diseño, y su fabricación es la más sencilla, su tobillo rígido no ofrece
movimiento angular multidimensional.
Las prótesis tipo SACH usualmente son producidas en polipropileno, aunque también se
producen prótesis de alto desempeño en materiales como fibra de carbono o fibra de vidrio. Las
propiedades de la fibra de carbono destacan por su resistencia mecánica y su bajo peso. Su costo
de fabricación es elevado. Las ventajas del polipropileno es la variabilidad de las formas que puede
tomar, teniendo en cuenta que puede ser expuesto a una variedad de procesos productivos como la
inyección, el rotomoldeo, la extrusión, y el soplado.
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El caucho vulcanizado fue creado accidentalmente por Charles Goodyear cuando
accidentalmente añadió azufre a la goma derretida. El material resultante tenía características
superiores al caucho convencional, destacando sus propiedades termoestables.
4.2 Aspectos humanos, sociales y culturales
Las amputaciones se refieren a la separación o corte de un miembro o una parte del cuerpo de
un ser vivo, y generalmente se ejecuta por medio de una operación quirúrgica. Las amputaciones
tienen como objetivo controlar el dolor o proceso de una enfermedad que afecta la extremidad.
Hay diversos tipos de amputaciones de miembro inferior. Se encuentra la desarticulación de
cadera, que se refiere a cuando se remueve una porción de la pelvis, la amputación supracondílea,
cuando se remueve desde el fémur, la desarticulación de rodilla, donde se remueve total o
parcialmente la articulación de la rodilla, la amputación infracondilea o transtibial, donde el corte
se ejecuta por debajo de la articulación de la rodilla a través de la tibia y el peroné, y las
amputaciones de pie. Dentro de la amputación supracondílea, al igual que la amputación
infracondilea o transtibial, se clasifica de acuerdo con el porcentaje de miembro retirado. Se
clasifican en tercio superior, medio o inferior, respectivamente. Dentro de las amputaciones
posibles de pie, se encuentra la amputación de Syme, donde se remueve total o parcialmente la
articulación del tobillo, la amputación tarsotarsiana o de Chopart, donde se remueve desde el hueso
del tarso, la amputación tarsometatarsiana o de Lisfranc, donde se remueve desde los metatarsos,
y finalmente se encuentra la amputación de los dedos, donde se remueve total o parcialmente desde
las falanges. Este trabajo se centrará específicamente en la amputación infracondilea o transtibial,
12
de tercio medio o tercio inferior. A continuación, se encuentra la figura 1 con los niveles de
amputación de miembro inferior.
Figura 1. Niveles de amputación de miembro inferior adaptado de Manual para Amputados
de Miembro Inferior.
El porcentaje de tibia y peroné restantes posterior a la amputación es de vital importancia para
la recuperación y adaptación del paciente amputado. A mayor porcentaje de tibia y peroné restantes
por debajo de la rodilla, mayor brazo de palanca para ejecutar la marcha de manera más natural.
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En cuanto a las consecuencias de las amputaciónes de miembro inferior, Fleitas (2017). En los
pacientes en quienes se ha practicado algún tipo de amputación se puede ver “una alteración
mecánica y una adaptación anatómica debido a que el fémur ya no presenta una alineación normal
con la línea de la tibia” (p.2). De la misma manera que se presentan faltas en la alineación del
fémur con respecto al plano sagital, se presentan desalineaciones y compensaciones anatómicas
para cualquier tipo de amputación de miembro inferior. Dichas alteraciones anatómicas inciden en
la manera en que el cuerpo ejecuta las fuerzas y el balance, que desemboca en alteraciones de la
marcha. Se considera que las dificultades de la marcha protésica se producen por varios fenómenos
post amputación. La falta de musculatura del tobillo produce una falta de equilibrio y deficiencia
para adaptarse a cambios del terreno. La falta de músculos sobre la articulación del tobillo llevan
a que no se pueda evitar la hiper extensión de la rodilla.
Winter (como se citó en Vaughan, Davis y O’Connor 1992), considera que, si bien para el
análisis de la marcha es de vital importancia la proyección del comportamiento en el plano sagital,
se ha subestimado la importancia de la información que arroja la proyección del comportamiento
en el plano transversal y frontal. Así, se considera que para analizar de manera mas acertada la
marcha se la debe considerar como un fenómeno tridimensional. La siguiente figura muestra la
distribución de los planos sobre el cuerpo.
14
Figura 2. Planos de el cuerpo, adaptado de Dynamics Of Human Gait, Segunda edición
La marcha, descrita en el ciclo de Gait, se refiere a las etapas de apoyo y balanceo, subdivididas
cada una de estas para describir de manera minuciosa el comportamiento de los miembros
inferiores al caminar. El ciclo de Gait ilustrado por Vaughan et. al. (1992) muestra las fases y las
secciones en las que se dividen dichas fases durante la marcha.
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Figura 3. Ciclo de Gait adaptado de Dynamics of Human Gait de Vaughan et.al. (1992)
El ciclo se divide en la etapa de soporte y en la etapa de balanceo. Dentro de la etapa de soporte
se encuentra el punto de contacto inicial, donde el tobillo se encuentra con la superficie, que a su
vez pertenece a la fase de suporte en ambos pies. Luego, en la fase de apoyo sobre un solo pie, se
encuentra la etapa media y la etapa terminal del soporte, donde el pié se encuentra totalmente
apoyado sobre la superficie. Finalmente, en la fase de segundo apoyo sobre dos pies, dentro de la
etapa de soporte, está el punto de pre balanceo. En la etapa de balanceo, se encuentran los puntos
de balanceo inicial, medio y terminal, donde el pié está separado de la superficie. Para ejecutar de
manera correcta la marcha se considera la simetría entre ambos miembros inferiores como un
indicador importante.
Dentro de las causas para practicar una amputación transtibial, se encuentra la complicación
de la Diabetes Mellitus. “La Diabetes Mellitus es una enfermedad crónica que se produce cuando
el páncreas no produce suficiente insulina o cuando el cuerpo no puede utilizar eficazmente la
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insulina que produce” (Minsalud, 2017). En Colombia fueron reportados 920.494 casos en el año
2015. La Diabetes Mellitus puede generar a su vez complicaciónes crónicas dentro de las cuales
se incluye la insuficiencia vascular periférica, que puede llevar a la amputación de miembros
inferiores.
Hay muchas razones por las cuales un paciente puede padecer alteraciones de la marcha, dentro
de las cuales se encuentran las lesiones en los miembros, deterioro de las articulaciones, fracturas,
esguinces, desgarros, deterioros neuronales u oseos, pero se destaca el tener algún tipo de
amputación de miembro inferior. Estas alteraciones se dan en el momento en que el cuerpo busca
compensar de alguna manera alteraciones en su simetría y evitar dolores. Los tipos de alteraciones
que puede sufrir un paciente con amputación transtibial son la marcha abducida, la circunducción,
el salto, la batida lateral en fase de despegue, la batida medial en la fase de despegue, la rotación
en la fase de contacto inicial, la elevación desigual de talones, el impacto terminal, y la longitud
de paso desigual.
4.3 Políticos y legales
Adicionalmente, en Colombia, también se reportan casos de amputación derivadas a los
materiales de combate utilizados durante el conflicto armado. La precencia de minas
antipersonales en Colombia. Según el programa Descontamina Colombia, a la fecha de corte, 31
de Octubre de 2019 se han registrado 11.789 víctimas por minas antipersonal y munición sin
explosionar. El 80,5% de las victimas ha quedado herida.
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4.4 Aspectos Financieros y de Mercado
En el mercado existen una variedad de tipos de prótesis que se le ofrecen a los pacientes de
amputaciones transtibiales. Se tomarán dos ejemplos, buscando comparar la opción más básica de
cada una de éstas. La empresa DyCorp, de México, ofrece cuatro tipos de prótesis. La prótesis
básica Proteon ofrece un exterior laminado rígido, las funciones básicas con un cuerpo de bajo
peso, tobillo rígido, y un socket acoginado, con manga de neopreno y laminado acrílico. La opción
Basic+ ofrece un tobillo dinámico con mecanismo de bisagra, socket acoginado con pro-gel
DyCorp y manga de neopreno, laminado exterior en fibra de carbono y cubierta cosmética. La
tercera opción de DyCorp es la prótesis 3S Active, que ofrece tobillo dinámico articulado,
suspensión anatómica con protección de silicona para el muñón, exterior y estructura de fibra de
carbono laminada, y cubierta cosmética. La cuarta opción es la prótesis CLEAR, que ofrece un pie
con respuesta dinámica al movimiento del paciente, con altura de tacón regulable, estructura y
cubierta en fibra de carbono, socket de silicóna y neopreno, y acabados cosméticos. Estas prótesis
tienen un costo de 2’848.315 pesos, 4’391.152 pesos, 6´985.153 pesos, y 16´903.393 pesos
colombianos respectivamente. En comparación, una prótesis con las mismas opciones variables
entre la básica Proteon y la Basic+ de Dycorp, presentada por Orthotec Colombia, oscila entre los
1´500.000 y los 3´000.000 de pesos. Se puede apreciar que si bien el desarrollo del socket y la
estructura incide en el precio, la característica de mayor incidencia es el nivel de dinamismo del
tobillo de la prótesis.
18
5. Límites y alcances del proyecto
5.1 Límites
El proyecto se limita a generar un planteamiento de una prótesis, sin probarla directamente
en un paciente, considerando los protocolos establecidos para poder llevar a cabo este tipo de
pruebas.
5.2 Alcances
El proyecto termina en el momento en que se puede probar que el mecanismo del tobillo
puede ser considerado para el desarrollo de prótesis. Esta prueba se ejecuta luego de haber
cumplido el objetivo especifico que se refiere a los ángulos de movilidad del tobillo, y a
comprobar por medio de simulaciones la capacidad similar del mecanismo de tobillo propuesto.
6. Concepto y parámetros de diseño
6.1 Concepto del proyecto
El concepto del proyecto es la capacidad de movimiento angular multidimensional del
tobillo.
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6.2 Concepto de producto
El concepto del producto está basado en el mecanismo de pivote suspendido, inicialmente
planteado, entre otros, por Timothy Kevin Seward en los modelos de tobillo y pie que se
encuentran a continuación.
Figura 4. Modelo 3D del pie AXIS desarrollado por Timothy Kevin Seward
20
6.3 Determinantes y requerimientos de diseño
Dentro de las determinantes se encuentra principalmente las características
antropométricas y morfológicas del sujeto en cuestión, para lo cual se incluye un ejemplo
dimensional en la siguiente tabla.
Tabla 1. Requerimientos y Determinantes Antropométricas de un usuario potencial.
Elaboración Propia
Adicionalmente, dentro de los requerimientos y determinantes se añadieron las medidas
angulares del comportamiento del pié de un usuario luego de ser ejecutado un análisis de marcha,
cuyos resultados se relacionan en la siguiente tabla.
Tabla 2. Estudio de Marcha realizado por Solanye Díaz en la Escuela Colombiana de
Rehabilitación
21
Cabe destacar que el alcance del proyecto está delimitado al mecanismo de tobillo y pié,
pero el estudio de marcha realizado en la Escuela Colombiana de Rehabilitación contempla
indicadores desde la pelvis hasta los pies.
7. Desarrollo de Alternativas
7.1 Presentación de las alternativas
Las alternativas presentadas fueron desarrolladas fueron exploradas por medio de dibujos y
modelados en tercera dimensión. A continuación, se ven en las siguientes figuras los
planteamientos de alternativas.
Figura 5. Bocetos de pie, tobillo y tibia y peroné con sistema de pivote suspendido
22
Figura 6. Bocetos de pie desarrollado en malla y detalle de pivote sobre articulación del
tobillo
En los anteriores bocetos se exploró gráficamente el mecanismo de pivote de bola como
reemplazo del mecanismo del tobillo. La inspiración surge de la imitación de las articulaciones
del hombro, y del fémur en la pelvis. Además, se exploró la malla y la impresión 3d como
método de creación de una figura de pie resistente y estéticamente llamativa. A pesar de que el
proceso de la impresión 3d se ha utilizado para el desarrollo de ortesis, aún es muy limitado para
el desarrollo de prótesis.
23
Figura 7. Detalle forma de pie con articulación de pivote de bola suspendido
7.2 Valoración y selección de alternativas
Figura 8. Propuesta modelada en Solidworks para la etapa media del proyecto.
24
Considerando las alternativas, se optó por simular el sistema físico del pivote de bola, por
una junta de caucho, por su bajo costo productivo, y su fácil reemplazo, sin embargo, a este
punto se tienen en cuenta tensores para simular los tendones y los músculos del tobillo.
8. Propuesta proyectual
Mas allá de presentar el objeto como producto final, a lo que se llega con este proyecto de
grado es al protocolo y a los requisitos para replicar el modelo de prótesis para cada una de las
necesidades particulares de los pacientes. Sin embargo, para la propuesta proyectual se llega a un
elemento que conserva características del modelo presentado anteriormente (ver figura 8), como
la forma del pie y la junta de caucho.
8.1 Presentación de la alternativa seleccionada
Figura 9. Presentación de la alternativa final
25
La alternativa final tiene características funcionales de las exploraciones iniciales,
conservando el movimiento angular multidimensional que ofrecía el pivote de bola
suspendido, pero replicándolo con una junta de caucho vulcanizado. Se ejemplificó un pie
izquierdo, para hacer alusión a que dentro de los alcances del proyecto se prevé su uso por
parte de pacientes con amputaciones unilaterales únicamente.
8.2 Modelo empleado para la evaluación
Dado que no se ejecutó una prueba de usabilidad con usuario propiamente dicha, las
comprobaciones pretendían demostrar el funcionamiento de la junta de caucho principalmente.
El modelo utilizado para este fin es el modelado 3d de las piezas como ensamblaje y por
separado. De esta manera se obtuvieron los resultados que se encuentran en el anexo 1 y en el
anexo 2.
9. Desarrollo de producto
9.1 Aspectos conceptuales
Se conserva el concepto inicial del sistema físico del pivote de bola suspendido, pero
ejecutado a través de una junta de caucho que también permite el movimiento angular
multidimensional.
26
9.2 Aspectos estéticos formales
Como se puede observar en las siguientes figuras, formalmente se asemeja a un pie,
conservando las proporciones, el arco, la posición del tobillo con respecto al pie, y el
empeine inclinado. Esto con el fin de que pueda ser usada con zapatos.
Figura 10. Producto final propuesto
9.3 Aspectos funcionales y de uso
La prótesis en uso permite un movimiento más natural con relación a las prótesis tipo
SACH dado que el tobillo permite ángulos de libertad que pretenden acercarse a la simetría
del pie sano, disminuyendo los efectos de las alteraciones de la marcha que se ven en
pacientes con amputaciones.
27
9.4 Aspectos humanos, sociales y culturales
Para poder llegar a la aplicación del producto debe primero tomarse una serie de pasos.
Inicialmente se ejecuta un análisis de marcha, que arroja resultados que se encuentran en el
anexo 3. Con estos resultados se puede desarrollar el diseño de la junta de caucho con
simulaciones como se puede apreciar en el anexo 1 y en el anexo 2. Se debe tener en cuenta
las medidas antropométricas del sujeto en cuestión para producir la forma del pie lo más fiel
a la anatomía del usuario.
9.5 Aspectos técnicos y productivos
Para producir la forma del pie, se ejecuta por medio de moldes de polipropileno. Para
garantizar la disponibilidad hay que crear una preproducción de pies desde 22 hasta los 30
centímetros que es el estándar del mercado en cuanto a prótesis de pie.
Para producir el talón y la junta de caucho, una vez se haya ejecutado el estudio de la
junta de caucho para el paciente, el caucho vulcanizado se realiza también en moldes a
pedido.
9.6 Aspectos ambientales y de sostenibilidad
El caucho vulcanizado es sumamente negativo en su producción con respecto al medio
ambiente. Sin embargo, si se considera la vida útil y la posibilidad de reutilización del caucho
para otros fines, mitiga en cierto porcentaje el daño causado. El polipropileno, si bien no es
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biodegradable, sí es reciclable, por lo que también se estima, junto con las consideraciones del
ciclo de vida de producto, que se ve alargado por el hecho de que el desgaste es menor por ser
usado con zapados, es una alternativa de bajo costo muy efectiva para cumplir los objetivos del
proyecto.
9.6.2 Ciclo de vida del producto
Luego de ser producido, se estima que la persona lo use por al menos 5 años
satisfactoriamente. Satisfactoriamente se refiere al hecho de que no se desgaste ni pierda el
coeficiente de resorte ni el pie de polipropileno, ni los elementos producidos en caucho
vulcanizado. Los elementos al ser fácilmente producibles son también fácilmente reemplazables,
al ser un objeto modular. Estos objetos pueden ser reciclados, en caso del pie, y reutilizados para
otros fines, como la mezcla con asfalto o fabricación de paneles aislantes acústicos.
9.7 Aspectos Financieros y de Gestión
Considerando el peso simulado del pie de 285 gramos, y considerando el precio de una
tonelada de pellets de polipropileno en alrededor de 700 dólares, o 2’450.000 pesos colombianos,
una unidad idéntica a la presentada corresponde a un valor por material de 698 pesos. El precio
se eleva si se considera el molde, cuya creación oscila entre los 200.000 y los 250.000 pesos
colombianos, considerando la impresión 3d de la forma del pie, su utilización para hacer el
molde con su forma, y finalmente la fundición del molde para elaborar la pieza en polipropileno.
La fabricación del caucho vulcanizado tiene una variedad infinita de formas, por lo que su costo
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del material es muy bajo. En esta sección el precio se eleva también en el molde, cuyo proceso
de fabricación es el mismo que el del pie pero que sin embargo es de menor costo considerando
el volumen de la pieza que el molde va a producir. En este caso el molde oscila entre los 50.000
y los 70.000 pesos por molde. Esto nos arroja un precio final de fabricación de alrededor de
390.000 pesos. El precio varía de acuerdo con el volumen de las piezas, y el volumen, a su vez,
está ligado al proceso de toma de medidas antropométricas del paciente. Este precio es muy
reducido en comparación con una prótesis básica tanto de Orthotech como de DyCorp, aun
considerando que solo se trata del tobillo y pie, se estima que la reducción de costos sea de
alrededor de al menos el 60%
10. Comprobaciones
Las comprobaciones ejecutadas se encuentran en los anexos 1, 2 y 3. Los primeros dos
anexos se refieren a las comprobaciones de la elasticidad de la junta de caucho vulcanizado, puesto
a prueba con toda la fuerza del peso de una persona en el plano medio, tanto en el plano sagital
como el frontal, para comprobar los ángulos de movimiento que ofrece. El objetivo de la prueba
era comprobar que, con una geometría determinada, el caucho podría darle al pie los ángulos de
libertad señalados en el anexo 3, es decir, de 30° de rango de movimiento en el plano sagital, 15°
con respecto al piso hacia abajo y 15° con respecto al piso hacia arriba. También debía ofrecer 10°
de rango de movimiento en el plano frontal, 5° hacia cada lado. El anexo tres contiene los
resultados de un análisis de marcha de los cuales se obtuvo el rango angular para desarrollar la
junta de caucho ejemplificada y posteriormente sus comprobaciones.
30
11. Conclusiones y Proyección
El diseño de las prótesis y sus componentes está estrechamente relacionado con las
características anatómicas del hombre. Mas aún, cada paciente tiene particularidades que hace
que considerar un modelo de prótesis universal sea imposible. Sin embargo, si se puede
desarrollar un algoritmo que seguir a la hora de aplicar el modelo considerado a los pacientes de
amputación transtibial. La primera conclusión se refiere al tipo de producto que puede arrojar el
proceso de investigación y desarrollo del proyecto. La segunda conclusión tiene que ver con la
manera en que se prueba la prótesis, en contraste con la manera en que se ejecutan
comprobaciones para otros productos más convencionales.
La primera consideración yace en que el primer paso no debe ser la creación de la pieza,
sino la ejecución de un análisis de marcha que arroje datos específicos sobre la marcha del
amputado. Luego de dicho análisis, se tiene una base firme para desarrollar la forma del pie y la
resistencia específica de la junta de caucho para acercarse de la mayor manera posible a la
simetría del pie sano.
La segunda consideración se encuentra en el momento de contrastar la manera en que se
desarrollan las pruebas de usabilidad habituales del diseño a la hora de desarrollar un producto,
contra la manera en que desarrollan las pruebas a la hora de desarrollar una prótesis. El público
objetivo de una prótesis siempre es un solo individuo. Ese es el tamaño de la muestra ideal, y el
único posible, considerando que el individuo es el único quien usará dicha prótesis. Lo que sí se
puede comprobar es el desempeño mecánico de los componentes de la prótesis.
En cuanto a los logros, la aproximación a las dimensiones de la junta de caucho que hace
de tobillo, con respecto a las características de un paciente real, y el análisis de deformación que
31
da cuenta de las capacidades elásticas del tobillo con respecto a la necesidad real es un logro
considerable. Inicialmente el proyecto inicio con solo el mecanismo del tobillo en mente, por lo
que haber llegado a una respuesta teórica compatible es importante. Los objetivos específicos se
cumplieron en cuanto a la recopilación de información, y establecen un camino a seguir para
poder cumplir posteriormente el objetivo general de una manera más fiel. Dentro de los alcances,
por el tiempo limitado del proyecto se había considerado llegar a un planteamiento teórico en el
objetivo, por lo que podría decirse que se acerca considerablemente.
Proyectando el resultado del proyecto a futuro, se considera que, habiendo establecido el
orden de los factores de manera correcta, es un proyecto que puede llevarse a cabo, y que su
sustento teórico es de peso, como para ser considerado viable para la producción de nuevas
prótesis para pacientes que las requieran.
En cuanto a los resultados faltantes, el proyecto debió plantearse desde un principio
considerando un paciente en particular, ya que, de haber sido así, la prótesis probablemente no
hubiera sido un planteamiento sino un acercamiento real a las necesidades de un paciente en
particular. Dentro de los faltantes también se encuentra el desarrollo de una mayor cantidad de
prototipos, que apoyaran de manera física al desarrollo, a la toma de decisiones y a la posterior
producción de un prototipo real más fiel al planteamiento.
32
Fuentes
Asociacion Nacional de Amputados de España. (2008). Manual para Amputados del Miembro
Inferior. Andade.
DyCorp. (2019). Prótesis DyCorp. Recuperado el Agosto de 2019, de Prótesis de Pierna:
https://ortho-mex.redtienda.net/cat.php?id=90736
López-Terradas, J. M. (2008). Alteraciones de la Marcha. En A. E. Pediatría, Protocolos
Diagnóstico Terapeúticos de la AEP: Neurología Pediátrica (págs. 113-117).
MINSALUD. (26 de Octubre de 2017). Ministerio de Salud y Protección Social. Recuperado el
11 de 2019, de Dí a Mundial de la Diabetes Mellitus 2017 Ficha Técnica para Referentes
Territoriales:
https://www.minsalud.gov.co/sites/rid/Lists/BibliotecaDigital/RIDE/VS/PP/ET/dia-
mundial-diabetes-2017.pdf
Ocampo, M. L., Henao, L. M., & Vásquez, L. (s.f.). Amputación de Miembro Inferior: Cambios
Funcionales, Inmovilización y Actividad Física. Facultad de Rehabilitación y Desarrollo
Humano. Bogotá: Editorial Universidad del Rosario.
Organización Mundial de la Salud. (2011). Informe Mundial Sobre la Discapacidad. Malta.
Vaughan, C. L., Davis, B. L., & O'Connor, J. C. (1992). Dynamics Of Human Gait (Second Edition
ed.). South Africa: Kiboho Publishers.
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 1
Simulación de caucho junta Fecha: miércoles, 20 de noviembre de 2019 Diseñador: Solidworks Nombre de estudio: Análisis estático 2 Tipo de análisis: Análisis estático
Tabla de contenidos Descripción .......................................... 1 Suposiciones ........................................ 2 Información de modelo ............................ 2 Propiedades de estudio ........................... 3 Unidades............................................. 3 Propiedades de material .......................... 4 Cargas y sujeciones ................................ 5 Definiciones de conector .......................... 5 Información de contacto .......................... 6 Información de malla .............................. 7 Detalles del sensor ................................. 8 Fuerzas resultantes ................................ 8 Vigas ................................................. 9 Resultados del estudio ........................... 10 Conclusión .......................................... 11
Descripción Análisis de deformación de la junta de caucho con fuerzas distribuidas en dos superficies a lo largo de las flechas moradas, sujeto por la superficie inferior.
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 2
Suposiciones
Información de modelo
Nombre del modelo: caucho junta
Configuración actual: Predeterminado Sólidos Nombre de documento y
referencia Tratado como Propiedades volumétricas Ruta al documento/Fecha de modificación
Cortar-Extruir1
Sólido
Masa:0.153 kg Volumen:0.000153 m^3 Densidad:1000 kg/m^3
Peso:1.4994 N
C:\Users\Alfredo\Documents\Trabajos\Proyecto de
Grado\caucho junta.SLDPRT
Nov 20 08:45:56 2019
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 3
Propiedades de estudio Nombre de estudio Análisis estático 2
Tipo de análisis Análisis estático
Tipo de malla Malla sólida
Efecto térmico: Activar
Opción térmica Incluir cargas térmicas
Temperatura a tensión cero 298 Kelvin
Incluir los efectos de la presión de fluidos desde SOLIDWORKS Flow Simulation
Desactivar
Tipo de solver FFEPlus
Efecto de rigidización por tensión (Inplane): Desactivar
Muelle blando: Desactivar
Desahogo inercial: Desactivar
Opciones de unión rígida incompatibles Automático
Gran desplazamiento Desactivar
Calcular fuerzas de cuerpo libre Activar
Fricción Desactivar
Utilizar método adaptativo: Desactivar
Carpeta de resultados Documento de SOLIDWORKS (C:\Users\Alfredo\Documents\Trabajos\Proyecto de Grado)
Unidades Sistema de unidades: Métrico (MKS)
Longitud/Desplazamiento mm
Temperatura Kelvin
Velocidad angular Rad/seg
Presión/Tensión N/m^2
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 4
Propiedades de material Referencia de modelo Propiedades Componentes
Nombre: Caucho Tipo de modelo: Isotrópico elástico
lineal Criterio de error predeterminado:
Desconocido
Límite elástico: 9.23737e+06 N/m^2 Límite de tracción: 1.37871e+07 N/m^2
Módulo elástico: 6.1e+06 N/m^2 Coeficiente de
Poisson: 0.49
Densidad: 1000 kg/m^3 Módulo cortante: 2.9e+06 N/m^2
Coeficiente de dilatación térmica:
0.00067 /Kelvin
Sólido 1(Cortar-Extruir1)(caucho junta)
Datos de curva:N/A
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 5
Cargas y sujeciones Nombre de sujeción Imagen de sujeción Detalles de sujeción
Fijo-1
Entidades: 1 cara(s) Tipo: Geometría fija
Fuerzas resultantes Componentes X Y Z Resultante
Fuerza de reacción(N) -0.00478352 -0.388468 784.05 784.05 Momento de
reacción(N.m) 0 0 0 0
Nombre de carga Cargar imagen Detalles de carga
Fuerza-1
Entidades: 1 cara(s) Tipo: Aplicar fuerza normal
Valor: 392 N
Fuerza-2
Entidades: 1 cara(s) Tipo: Aplicar fuerza normal
Valor: -392 N
Definiciones de conector No hay datos
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 6
Información de contacto No hay datos
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 7
Información de malla Tipo de malla Malla sólida
Mallador utilizado: Malla estándar
Transición automática: Desactivar
Incluir bucles automáticos de malla: Desactivar
Puntos jacobianos 4 Puntos
Tamaño de elementos 0.522843 cm
Tolerancia 0.0261421 cm
Trazado de calidad de malla Elementos cuadráticos de alto orden
Información de malla - Detalles Número total de nodos 11787
Número total de elementos 7618
Cociente máximo de aspecto 3.5922
% de elementos cuyo cociente de aspecto es < 3 99.9
% de elementos cuyo cociente de aspecto es > 10 0
% de elementos distorsionados (Jacobiana) 0
Tiempo para completar la malla (hh;mm;ss): 00:00:02
Nombre de computadora: NITROV
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 8
Detalles del sensor No hay datos
Fuerzas resultantes
Fuerzas de reacción Conjunto de selecciones Unidades Sum X Sum Y Sum Z Resultante
Todo el modelo N -0.00478352 -0.388468 784.05 784.05
Momentos de reacción Conjunto de selecciones Unidades Sum X Sum Y Sum Z Resultante
Todo el modelo N.m 0 0 0 0
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 9
Vigas No hay datos
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 10
Resultados del estudio Nombre Tipo Mín. Máx. Desplazamientos1 URES: Desplazamientos
resultantes 0.000e+00 mm Nodo: 1
7.973e+00 mm Nodo: 343
caucho junta-Análisis estático 2-Desplazamientos-Desplazamientos1
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 11
Imagen-1
Conclusión En el sentido aplicado, la junta de caucho se deforma formando un ángulo de alrededor de 15° con respecto a la vertical, aprobando la geometría como la indicada para ofrecer las capacidades que demanda la marcha.
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 1
Simulación de caucho junta Fecha: miércoles, 20 de noviembre de 2019 Diseñador: Solidworks Nombre de estudio: Análisis estático 3 Tipo de análisis: Análisis estático
Tabla de contenidos Descripción .......................................... 1 Suposiciones ........................................ 2 Información de modelo ............................ 2 Propiedades de estudio ........................... 3 Unidades............................................. 3 Propiedades de material .......................... 4 Cargas y sujeciones ................................ 5 Definiciones de conector .......................... 5 Información de contacto .......................... 6 Información de malla .............................. 7 Detalles del sensor ................................. 8 Fuerzas resultantes ................................ 8 Vigas ................................................. 9 Resultados del estudio ........................... 10 Conclusión .......................................... 11
Descripción Análisis de deformación de la junta de caucho con fuerzas distribuidas en dos superficies a lo largo de las flechas moradas, sujeto por la superficie inferior.
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 2
Suposiciones
Información de modelo
Nombre del modelo: caucho junta
Configuración actual: Predeterminado Sólidos Nombre de documento y
referencia Tratado como Propiedades volumétricas Ruta al documento/Fecha de modificación
Cortar-Extruir1
Sólido
Masa:0.153 kg Volumen:0.000153 m^3 Densidad:1000 kg/m^3
Peso:1.4994 N
C:\Users\Alfredo\Documents\Trabajos\Proyecto de
Grado\caucho junta.SLDPRT
Nov 20 08:45:56 2019
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 3
Propiedades de estudio Nombre de estudio Análisis estático 3
Tipo de análisis Análisis estático
Tipo de malla Malla sólida
Efecto térmico: Activar
Opción térmica Incluir cargas térmicas
Temperatura a tensión cero 298 Kelvin
Incluir los efectos de la presión de fluidos desde SOLIDWORKS Flow Simulation
Desactivar
Tipo de solver FFEPlus
Efecto de rigidización por tensión (Inplane): Desactivar
Muelle blando: Desactivar
Desahogo inercial: Desactivar
Opciones de unión rígida incompatibles Automático
Gran desplazamiento Desactivar
Calcular fuerzas de cuerpo libre Activar
Fricción Desactivar
Utilizar método adaptativo: Desactivar
Carpeta de resultados Documento de SOLIDWORKS (C:\Users\Alfredo\Documents\Trabajos\Proyecto de Grado)
Unidades Sistema de unidades: Métrico (MKS)
Longitud/Desplazamiento mm
Temperatura Kelvin
Velocidad angular Rad/seg
Presión/Tensión N/m^2
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 4
Propiedades de material Referencia de modelo Propiedades Componentes
Nombre: Caucho Tipo de modelo: Isotrópico elástico
lineal Criterio de error predeterminado:
Desconocido
Límite elástico: 9.23737e+06 N/m^2 Límite de tracción: 1.37871e+07 N/m^2
Módulo elástico: 6.1e+06 N/m^2 Coeficiente de
Poisson: 0.49
Densidad: 1000 kg/m^3 Módulo cortante: 2.9e+06 N/m^2
Coeficiente de dilatación térmica:
0.00067 /Kelvin
Sólido 1(Cortar-Extruir1)(caucho junta)
Datos de curva:N/A
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 5
Cargas y sujeciones Nombre de sujeción Imagen de sujeción Detalles de sujeción
Fijo-1
Entidades: 1 cara(s) Tipo: Geometría fija
Fuerzas resultantes Componentes X Y Z Resultante
Fuerza de reacción(N) -784 -0.02161 -0.000301033 784 Momento de
reacción(N.m) 0 0 0 0
Nombre de carga Cargar imagen Detalles de carga
Fuerza-1
Entidades: 1 cara(s) Tipo: Aplicar fuerza normal
Valor: 392 N
Fuerza-2
Entidades: 1 cara(s) Tipo: Aplicar fuerza normal
Valor: -392 N
Definiciones de conector No hay datos
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 6
Información de contacto No hay datos
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 7
Información de malla Tipo de malla Malla sólida
Mallador utilizado: Malla estándar
Transición automática: Desactivar
Incluir bucles automáticos de malla: Desactivar
Puntos jacobianos 4 Puntos
Tamaño de elementos 0.522843 cm
Tolerancia 0.0261421 cm
Trazado de calidad de malla Elementos cuadráticos de alto orden
Información de malla - Detalles Número total de nodos 11787
Número total de elementos 7618
Cociente máximo de aspecto 3.5922
% de elementos cuyo cociente de aspecto es < 3 99.9
% de elementos cuyo cociente de aspecto es > 10 0
% de elementos distorsionados (Jacobiana) 0
Tiempo para completar la malla (hh;mm;ss): 00:00:01
Nombre de computadora: NITROV
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 8
Detalles del sensor No hay datos
Fuerzas resultantes
Fuerzas de reacción Conjunto de selecciones Unidades Sum X Sum Y Sum Z Resultante
Todo el modelo N -784 -0.02161 -0.000301033 784
Momentos de reacción Conjunto de selecciones Unidades Sum X Sum Y Sum Z Resultante
Todo el modelo N.m 0 0 0 0
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 9
Vigas No hay datos
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 10
Resultados del estudio Nombre Tipo Mín. Máx. Desplazamientos1 URES: Desplazamientos
resultantes 0.000e+00 mm Nodo: 1
6.257e+00 mm Nodo: 100
caucho junta-Análisis estático 3-Desplazamientos-Desplazamientos1
Analizado con SOLIDWORKS Simulation Simulación de caucho junta 11
Imagen-1
Conclusión
En el sentido aplicado, la junta de caucho se deforma formando un ángulo de alrededor de 5° con respecto a la vertical, aprobando la geometría como la indicada para ofrecer las capacidades que demanda la marcha.
ANÁLISIS 3D DE MOVIMIENTO
Marcha/carrera (Helen Hayes)
Nombre CUELLAR GUTIERREZ, ALFREDO JOSE
Fecha de nacimiento 2020-07-08
Fecha de generación del informe 13/11/2019
Patología
Notas
Informe de análisis biomecánico de marcha Parámetros generales de marcha
VALOR GLOBAL Doble apoyo 22.27 % Longitud de paso 0.48 m Base de sustentación 0.12 m Velocidad 0.68 m/seg Longitud de zancada 0.88 m Cadencia 88.34 pasos/min
Comparación lado izquierdo / lado derecho
Izquierda Derecha Valores referencia Total zancadas registradas
12.00 12.00 -
Porcentaje de balanceo 33.93 % 38.30 % 38% – 42% Porcentaje de apoyo 66.07 % 61.70 % 58% – 62% Tiempo de balanceo 0.45 seg 0.52 seg 0.41 seg – 0.45 seg Tiempo de apoyo 0.90 seg 0.84 seg 0.44 seg – 0.46 seg Duración de zancada 1.35 seg 1.36 seg 0.90 seg – 1.02 seg Duración de paso 0.70 seg 0.65 seg 0,47 seg – 0,52 seg Longitud de zancada 0.85 m 0.90 m - Longitud de paso 0.48 m 0.47 m - Altura máxima de talón 0.10 m 0.11 m -
Estudio detallado de zancada izquierda
Pelvis Valor mínimo Valor máximo Rango articular Plano Sagital - Inclinación
Anterior [+]/Posterior [-] 2.10 º 13.41 º 11.30 º Plano Coronal - Oblicuidad
Superior [+]/Inferior [-] -12.15 º 2.65 º 14.81 º Plano Transversal - Rotación
Interna [+] /Externa [-] -23.05 º 55.96 º 79.01 º
Cadera Izquierda Valor mínimo Valor máximo Rango articular Plano Sagital -
Flexion [+]/Extensión [-] -9.51 º 27.85 º 37.36 º Plano Coronal -
Aducción [+]/Abducción [-] -16.66 º 2.86 º 19.52 º
Plano Transversal - Rotación Interna [+] /Externa [-] -21.81 º 10.07 º 31.88 º
Rodilla Izquierda Valor mínimo Valor máximo Rango articular Plano Sagital -
Flexion [+]/Extensión [-] 0.39 º 56.95 º 56.56 º Plano Coronal -
Valgo [+]/ Varo [-] -13.72 º 5.83 º 19.55 º Plano Transversal - Rotación
Interna [+] /Externa [-] -38.24 º 2.19 º 40.43 º
Tobillo Izquierdo Valor mínimo Valor máximo Rango articular Plano Sagital -
Dorsal Flexion[+]/ Plantar Flexion[-]
-10.20 º 14.00 º 24.20 º
Plano Coronal - Aducción [+]/Abducción [-] -45.80 º -10.38 º 35.42 º
Plano Transversal - Rotación Interna [+] /Externa [-] -11.68 º 21.43 º 33.11 º
Pie Izquierdo Valor mínimo Valor máximo Rango articular Plano Transversal - Rotación
Interna [+] /Externa [-] -69.82 º 34.84 º 104.66 º
Estudio detallado de zancada derecha
Pelvis Valor mínimo Valor máximo Rango articular Plano Sagital - Inclinación
Anterior [+]/Posterior [-] 2.10 º 13.41 º 11.30 º Plano Coronal - Oblicuidad
Superior [+]/Inferior [-] -2.65 º 12.15 º 14.81 º Plano Transversal - Rotación
Interna [+] /Externa [-] -23.05 º 55.96 º 79.01 º
Cadera Derecha Valor mínimo Valor máximo Rango articular Plano Sagital -
Flexion [+]/Extensión [-] -13.86 º 28.53 º 42.39 º Plano Coronal -
Aducción [+]/Abducción [-] -6.56 º 7.90 º 14.45 º Plano Transversal - Rotación
Interna [+] /Externa [-] 4.55 º 29.52 º 24.97 º
Rodilla Derecha Valor mínimo Valor máximo Rango articular Plano Sagital -
Flexion [+]/Extensión [-] -6.84 º 56.58 º 63.42 º Plano Coronal -
Valgo [+]/ Varo [-] -27.71 º -1.81 º 25.89 º
Plano Transversal - Rotación Interna [+] /Externa [-] -41.51 º -9.49 º 32.02 º
Tobillo Derecho Valor mínimo Valor máximo Rango articular Plano Sagital -
Dorsal Flexion[+]/ Plantar Flexion[-]
-12.01 º 13.01 º 25.02 º
Plano Coronal - Aducción [+]/Abducción [-] -61.61 º -35.68 º 25.92 º
Plano Transversal - Rotación Interna [+] /Externa [-] -22.62 º 7.45 º 30.07 º
Pie Derecho Valor mínimo Valor máximo Rango articular Plano Transversal - Rotación
Interna [+] /Externa [-] -63.15 º 20.05 º 83.20 º
Curvas de marcha
1. PELVIS Inclinación pélvica
Izquierda Derecha
Oblicuidad pélvica
Izquierda Derecha
Rotación pélvica
Izquierda Derecha
2. CADERAS Flexo-extensión de cadera
Izquierda Derecha
Abducción de cadera
Izquierda Derecha
Rotación de cadera
Izquierda Derecha
3. RODILLAS Flexo-extensión de rodilla
Izquierda Derecha
Abducción de rodilla
Izquierda Derecha
Rotación de rodilla
Izquierda Derecha
4. TOBILLOS Flexo-extensión de tobillo
Izquierda Derecha
Abducción de tobillo
Izquierda Derecha
Rotación de tobillo
Izquierda Derecha
5. PIE Dirección del pie
Izquierda Derecha
Resumen de gráficas
Pelvis
Inclinación
Oblicuidad
Rotación
Cadera Flexo-Extensión Abducción Rotación
Rodilla
Flexo-Extensión
Abducción
Rotación
Tobillos
Flexo-Extensión
Abducción
Rotación
Pie
Dirección pie
Anexo I – Descripción de términos Parámetros generales de marcha Parámetro Descripción Doble apoyo Porcentaje del tiempo que ambos pies han estado en
apoyo. Longitud de paso Media de las longitudes de paso de cada lado. Cadencia Número de pasos por minuto. Base de sustentación Valor medio de la distancia entre ambos talones
proyectada contra el eje de caderas. Velocidad Velocidad de avance de la cadera en metros por segundo. Longitud de zancada Distancia media para ambos lados entre la posición del
talón al principio del ciclo y la posición al final del ciclo, proyectada contra la dirección de avance.
Parámetros por zancada Parámetro Descripción Total de zancadas registradas
Número total de zancadas detectadas por el sistema de captura.
Porcentaje de balanceo Porcentaje de tiempo que ocupa la fase de balanceo dentro del ciclo de captura.
Porcentaje de apoyo Porcentaje de tiempo que ocupa la fase de apoyo dentro del ciclo de captura.
Tiempo de balanceo Duración de la fase de balanceo dentro del ciclo de captura.
Tiempo de apoyo Duración de la fase de apoyo dentro del ciclo de captura. Duración de zancada Tiempo que trascurre entre el comienzo de una zancada
y la siguiente. Duración de paso Tiempo que transcurre entre el comienzo de una
zancada y el comienzo de la zancada del lado contrario. Longitud de zancada Distancia entre la posición del talón al principio del ciclo
y la posición al final del ciclo, proyectada contra la dirección de avance.
Altura máxima de talón Altura máxima del al talón durante el ciclo de la marcha. Longitud de paso Distancia entre la posición del talón al principio del ciclo
y la posición del talón del pie contrario en el siguiente apoyo registrado, proyectada contra la dirección de avance.