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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

6

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.

8

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,

9

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.

11

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.

13

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.

15

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

16

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.

17

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.

19

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

28

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

29

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.


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


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


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


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


Valor: -392 N

Definiciones de conector No hay datos


Información de contacto No hay datos


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


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


Vigas No hay datos


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


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.


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.


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


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


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


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


Valor: 392 N

Fuerza-2


Valor: -392 N

Definiciones de conector No hay datos


Información de contacto No hay datos


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


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


Vigas No hay datos


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


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


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


Pie Izquierdo Valor mínimo Valor máximo Rango articular Plano Transversal - Rotación


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


Cadera Derecha Valor mínimo Valor máximo Rango articular Plano Sagital -


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 -


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


Pie Derecho Valor mínimo Valor máximo Rango articular Plano Transversal - Rotación


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.

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