Desarrollo de un protocolo de bio-parametrización tridimensional en amputación transtibial para la manufactura de prótesis
Las prótesis son dispositivos artificiales que permiten el reemplazo y soporte funcional de una parte del cuerpo y los cuales son únicos para cada persona, es por esto que hay que tener en cuenta todos aquellos factores y parámetros indispensables para un diseño preciso y adaptable al paciente. Sin...
- Autores:
-
Ardila Jaimes, Elsy Nathalia
Mantilla Mendoza, Brayan Javier
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12749/17610
- Palabra clave:
- Biomedical engineering
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Ingeniería
Biofísica
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Biomédica
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Prótesis
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Las prótesis son dispositivos artificiales que permiten el reemplazo y soporte funcional de una parte del cuerpo y los cuales son únicos para cada persona, es por esto que hay que tener en cuenta todos aquellos factores y parámetros indispensables para un diseño preciso y adaptable al paciente. Sin embargo, desde la etapa inicial como lo es el proceso de obtención de las características morfológicas del muñón, son evidentes algunas falencias de dichos procedimientos, como los largos tiempos de ejecución, la incomodidad de los pacientes, las lesiones que se pueden presentar en el área del muñón, entre otras. Es por esto, que en el presente proyecto de grado, se desarrolla un protocolo de bio-parametrización tridimensional que se limita a amputaciones a nivel transtibial para la posterior manufactura de las prótesis, con el fin de disminuir las problemáticas que se puedan presentar y además lograr la digitalización del proceso mediante la incorporación de herramientas como softwares CAD y dispositivos tecnológicos como el escáner EinScanH-3D, en procesos que siempre se han realizado de manera convencional. Para el desarrollo del presente trabajo, se plantea una metodología que consta de 3 fases claves para lograr los resultados esperados, en la primera etapa se busca establecer los parámetros iniciales de escaneo y el modo de captura, como segunda etapa el procesamiento y obtención de la geometría del respectivo modelo y como última etapa un análisis estático y archivos finales debidamente renderizados y listos para su uso. Finalmente, para la evaluación del protocolo realizado no se contó con la aprobación del comité de ética de la Universidad Autónoma de Bucaramanga, y como alternativa se utilizó una prótesis transtibial, con la cual se logró aplicar el protocolo para así obtener los archivos con los modelos escaneados, una comparación entre la geometría tomada de manera manual y de manera digital, un posible diseño y análisis estático del mismo y por último la generación de los archivos finales. |
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Sin embargo, desde la etapa inicial como lo es el proceso de obtención de las características morfológicas del muñón, son evidentes algunas falencias de dichos procedimientos, como los largos tiempos de ejecución, la incomodidad de los pacientes, las lesiones que se pueden presentar en el área del muñón, entre otras. Es por esto, que en el presente proyecto de grado, se desarrolla un protocolo de bio-parametrización tridimensional que se limita a amputaciones a nivel transtibial para la posterior manufactura de las prótesis, con el fin de disminuir las problemáticas que se puedan presentar y además lograr la digitalización del proceso mediante la incorporación de herramientas como softwares CAD y dispositivos tecnológicos como el escáner EinScanH-3D, en procesos que siempre se han realizado de manera convencional. Para el desarrollo del presente trabajo, se plantea una metodología que consta de 3 fases claves para lograr los resultados esperados, en la primera etapa se busca establecer los parámetros iniciales de escaneo y el modo de captura, como segunda etapa el procesamiento y obtención de la geometría del respectivo modelo y como última etapa un análisis estático y archivos finales debidamente renderizados y listos para su uso. Finalmente, para la evaluación del protocolo realizado no se contó con la aprobación del comité de ética de la Universidad Autónoma de Bucaramanga, y como alternativa se utilizó una prótesis transtibial, con la cual se logró aplicar el protocolo para así obtener los archivos con los modelos escaneados, una comparación entre la geometría tomada de manera manual y de manera digital, un posible diseño y análisis estático del mismo y por último la generación de los archivos finales.CAPÍTULO I 12 PROBLEMA U OPORTUNIDAD 12 Introducción 12 Planteamiento del problema 13 Pregunta de investigación 14 Justificación 14 Objetivo general 15 Objetivos específicos 15 Limitaciones y delimitaciones 16 CAPÍTULO II 17 MARCO TEÓRICO Y ESTADO DEL ARTE 17 Marco teórico 17 Amputación 17 Prótesis 19 Parametrización 22 Digitalización 23 Estado del arte 24 Contexto internacional 24 Contexto nacional 26 Contexto local 26 METODOLOGÍA 27 ETAPA 1 27 Definición de Parámetros Iniciales 28 Protocolo Modo de Captura 29 ETAPA 2 35 Procesamiento del Modelo Seleccionado 35 ETAPA 3 37 Renderización de Archivos Digitales Finales 40 RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 42 ETAPA 1 42 Definición de Parámetros 42 Protocolo de captura 47 ETAPA 2 52 Procesamiento Del Modelo Seleccionado 52 Obtención de la Geometría 53 ETAPA 3 60 Análisis Estático 60 Aplicación del Protocolo de Bio Parametrización tridimensional 69 ETAPA 1 69 ETAPA 2 81 CAPÍTULO V 103 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 103 Conclusiones 103 REFERENCIAS 106PregradoProstheses are artificial devices that allow the replacement and functional support of a part of the body and which are unique for each person, which is why all those factors and parameters essential for a precise and adaptable design must be taken into account for the patient. However, from the initial stage, such as the process of obtaining the morphological characteristics of the stump, some shortcomings of these procedures are evident, such as the long execution times, the discomfort of the patients, the injuries that can occur in the stump area, among others. For this reason, in this degree project, a three-dimensional bio-parameterization protocol is developed that is limited to transtibial amputations for the subsequent manufacture of prostheses, in order to reduce the problems that may arise and it will also achieve digitalization of the process by incorporating tools such as CAD software and technological devices such as the EinScanH-3D scanner, in processes that have always been carried out conventionally. For the development of this work, a methodology consisting of 3 key phases is used to achieve the expected results, in the first stage it seeks to establish the initial scanning parameters and the capture mode, as a second stage the processing and obtaining of the geometry of the respective model and as a last stage a static analysis and final files duly rendered and ready for use. Finally, for the evaluation of the protocol carried out, the approval of the ethics committee of the Autonomous University of Bucaramanga was not obtained, and as an alternative a transtibial prosthesis was obtained, with which the application of the protocol will be perfected in order to obtain the files with the models. scanned, a comparison between the geometry taken manually and digitally, a possible design and static analysis of it and finally the generation of the final files.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Desarrollo de un protocolo de bio-parametrización tridimensional en amputación transtibial para la manufactura de prótesisDevelopment of a three-dimensional bio-parameterization protocol in transtibial amputation for the manufacture of prosthesesIngeniero BiomédicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Biomédicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPBiomedical engineeringEngineeringMedical electronicsBiological physicsBioengineeringMedical instruments and apparatusMedicineBiomedicalClinical engineeringArtificial devicesFunctional supportBio-parameterizationTechnological devicesArtificial implantsProsthesisArtificial limbsIngeniería biomédicaIngenieríaBiofísicaBioingenieríaMedicinaBiomédicaImplantes artificialesPrótesisExtremidades artificialesIngeniería clínicaElectrónica médicaInstrumentos y aparatos médicosDispositivos artificialesSoporte funcionalBio-parametrizaciónDispositivos tecnológicosAguilar-Kuk, E., Magaña, I., Huerta, G., Hernández, M., & Avalos, C. 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