M. I. RAUL LESSO ARROYO (ITC) AGUSTÍN VIDAL LESSO ANTONIO TINOCO VILLAGOMEZ PRESENTA: COORDINADOR DEL AREA, ITC: Dr. LEONEL DAZA BENÍTEZ (IMSS) ASESOR IMSS: Dr. J. SANTOS GARCÍA MIRANDA M.C. DANIEL AGUILERA CAMACHO Dr. CARLOS V. RIVERA RODRÍGUEZ COLABORADORES: ÁREA DE BIOMECÁNICA DEPTO. DE INGRÍA. MECÁNICA DISEÑO Y OPTIMIZACIÓN DE PRÓTESIS DE ARTICULACIÓN DE RODILLA USANDO ANSYS
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DISEÑO Y OPTIMIZACIÓN DE PRÓTESIS DE ARTICULACIÓN DE ...
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M. I. RAUL LESSO ARROYO (ITC)
AGUSTÍN VIDAL LESSO
ANTONIO TINOCO VILLAGOMEZ
PRESENTA:COORDINADOR DEL AREA, ITC:
Dr. LEONEL DAZA BENÍTEZ (IMSS)ASESOR IMSS:
Dr. J. SANTOS GARCÍA MIRANDA M.C. DANIEL AGUILERA CAMACHODr. CARLOS V. RIVERA RODRÍGUEZ
COLABORADORES:
ÁREA DE BIOMECÁNICA DEPTO. DE INGRÍA. MECÁNICA
DISEÑO Y OPTIMIZACIÓN DE PRÓTESIS DE ARTICULACIÓN DE RODILLA USANDO ANSYS
CONTENIDO
INTRODUCCIÓN
MOTIVACIÓN
ANTECEDENTES
PROCEDIMIENTO DE ANÁLISIS Y DISEÑO
1. Digitalización.
2. Parámetros de Diseño.
3. Simulación
4. Optimización
5. Análisis de resultados.
CONCLUSIONES
• El concepto de biomecánica esta basado en la descripción, análisis y evaluación del movimiento humano. El concepto no solo aplica a la persona sin incapacidades físicas sino al humano con discapacidad motora y atletas.
• Los principios físicos y biológicos que aplican en cada caso son los mismos. La variación del movimiento en cada caso especial es motivo de estudio para la biomecánica.
Conceptos
• La innovación en herramientas necesarias para el estudio del movimiento humano, específicamente tendones, articulaciones y ligamentos son una parte esencial en este campo.
• El desarrollo de modelos dinámicos articulares, incluyendo los modelos de simulación por computadora influyen en la prevención de lesiones articulares y el desarrollo de prótesis articulares, y en comprender el movimiento articular en si mismo.
MOTIVACIÓN
Se estiman aprox. 3.5 millones de personas con dolor y alteraciones radiológicas por osteoartritis de rodilla.
Año 2010
EQUIPO E INFRAESTRUCTURA
MOTIVACIÓNTECNOLOGÍA DE IMPORTACIÓN
Articulación de rodilla
Una de las más
importantes
Movilidad y soporte al
cuerpo
Factores de Daño
• Osteoartritis
• Sobrepeso
• Postura
• Lesiones
•Desgaste de cartílago
•Desalineación
•Dolor
•Inmovilidad
Prevenir daño o disminuir o eliminar dolor
ANTECEDENTES
Solución final Prótesis de rodilla
-Duración aprox. 10 años
-Costosa
ANTECEDENTES
Procedimiento de análisis y diseño
Revisión del estado del Arte
Selección de un modelo tipo
Digitalización de prótesis
Revisión y Simulación
Obtención de parámetros de diseño
Modelación y simulación de análisis de esfuerzos.Diseño final y manufactura
Pruebas de factibilidad de prótesis
Revisión del estado del ArteDiferentes tipos de prótesis
CASO DE ESTUDIO: ANÁLISIS Y DISEÑO DE PRÓTESIS DE ARTICULACIÓN DE RODILLA.
Influencia de parametros en el diseño
Optimización de los parámetros críticos de diseño
Análisis del modelo optimizado de la prótesis
Análisis del modelo optimizado de la prótesis
Inserto, UHMWPE
Análisis del modelo optimizado de la prótesis
Esfuerzo en el inserto
1
10
100
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
2250
2500
2800
Condición del Peso corporal, N
Esf
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te, M
Pa UHMWPEUHMWPE Nitruro de Titanio
40
30
20
10
5
0
PRÓTESIS
El concepto de rodilla artificial versus reemplazo articular de rodilla, es importante ya que mientras en el primer concepto podrá no tomarse en cuenta de manera directa al paciente, en el segundo concepto se evalúan las propiedades biológicas y mecánicas para el diseño específico de una rodilla.
El objetivo principal de este trabajo fue cumplido ya que se tiene un diseño de prótesis no comercial optimizado en parámetros. Con la opción de aumentar la vida útil de las prótesis de articulación de rodilla.
En un futuro se piensa en la disminución de los gastos del sector salud por NO importaciones de prótesis de articulación de rodilla.
Se esta trabajando en pruebas de recubrimiento de prótesis por las técnicas de Ablación Laser y SolGel, para encontrar la mejor técnica para recubrimiento. Así como en pruebas de desgaste tanto por FEA como experimentalmente.
Se están estableciendo metodologías para la fabricación de prótesis.También, se esta trabajando en el desarrollo de un simulador
dinámico para evaluación de prótesis de articulación de rodilla.