Diseño y manufactura de prototipo de prótesis para extremidad frontal canina con amputación tipo transfemoral.

Abstract

Derivado de la necesidad de generarle una mejor calidad de vida a los perros que presentan un grado de discapacidad a nivel de amputación, producto de un accidente o enfermedad, se planteó una alternativa que consistente en un prototipo de sistema protésico. El prototipado fue elaborado por un proceso de manufactura aditiva, con un polímero denominado policarbonato (PC) en una impresora 3D de la marca Ultimaker. Para la sujeción de algunas piezas del prototipo se utilizaron varillas de acero galvanizado. Se tenía como meta diseñar una prótesis capaz de soportar una carga de sesenta libras, en estado estático y dinámico al simular un paso. Para su diseño se contempló un mecanismo de cuatro barras que permite un rango de movilidad de 15°, simulando una rodilla. Se establecieron variables de interés para su diseño, tales como: deformación, esfuerzo equivalente y factor de seguridad. Se realizaron los cálculos correspondientes para esfuerzos y deformación y aplicando las teorías de fallas estática y dinámica se obtuvieron dichos valores. Con base a los resultados se estableció que el sistema protésico desarrollado efectivamente es capaz de soportar la carga indicada, puesto que el valor de factor de seguridad en análisis estático superó la unidad, siendo esta de siete punto ochenta y nueve (7.89). De igual forma para el caso del análisis dinámico, el factor de seguridad obtenido superó la unidad, siendo este de tres punto setenta y dos (3.72), esto indica que el diseño planteado soportará la carga estimada, inclusive podría soportar más carga. Para fines de prototipados el proceso de manufactura aditiva es funcional, para generar un prototipo inicial en el que se evalúen dimensiones, ajustes, movimiento entre piezas, apariencia y otros, no obstante para una aplicación real es recomendable utilizar procesos de maquinado o fundición. Los resultados de este análisis y el desarrollo del prototipo pueden abrir un camino para la elaboración de prótesis para perros y otros animales en el país. (A)