jueves, 14 de mayo de 2015

Análisis de las características biomecánicas de una protesis cheetah

1-. INTRODUCCIÓN: 

Una prótesis es un conjunto de manga, zócalo, troncos; capaz de sustituir una parte del cuerpo o consolidar un miembro que haya sido perdido por una amputación o que no exista a causa de (falta de una extremidad de origen embrionario); cumpliendo las mismas funciones que la parte faltante. 


2-. PROTESIS CHEETAH :

a) Diseño de la prótesis

La prótesis Cheetah es la más empleada por los deportistas, a favor de su ligereza y fuerza. También se caracteriza por su forma en “J” que se comprime en el impacto y se produce una absorción de energía de alto nivel que, de otra manera serían absorbidos por el tobillo, rodilla, cadera y lumbar del corredor. Los estudios han demostrado que el Cheetah Flex-Foot puede devolver el 90% de la energía almacenada, mientras que una normal puede devolver hasta el 49%.

El vértice de la curva J - equipado con más capas de fibra de carbono, mientras que las áreas en necesidad de una mayor flexibilidad están equipadas con menos, lo que permite un dinamismo que no sería posible con un material uniforme. Además, debido al hecho de que el Cheetah Flex-Foot no tiene talón, el usuario se coloca constantemente sobre las puntas de sus pies, imitando con exactitud cómo un sprinter habitual. 

La prótesis, su grosor y rigidez del pie resultante varía según el peso corporal del usuario, la longitud del miembro residual y la alineación del pie en relación con su estilo de correr. Esto también puede mejorar la durabilidad del pie. 

b) Mecánica del movimiento

Las prótesis Cheetah tienen una forma original que intentan reproducir el movimiento de la pata posterior del guepardo, que se extiende para llegar el suelo mientras que los músculos de su pierna disparan su cuerpo hacia adelante. 

Durante la carrera, la curva “j” de la prótesis se comprime durante el impacto. La energía va a estar almacenada y después absorbida por el tobillo, la rodilla, la cadera y los lumbares. Al final del movimiento la curva “J” recupera su forma inicial, se recoge la energía almacenada y propulsa a la persona adelante.

La prótesis Cheetah reproduce los movimientos de la pierna humana, a saber:
- Flexión
- Extensión
- Rotaciones
- Abducción/ aducción 

Por ejemplo el pie humano multiplica por 2,5 vez la energía entre el contacto y el impulso; sin embargo la prótesis Cheetah multiplica solo por uno este efecto, entonces la restitución de energía es menos eficaz en la prótesis Cheetah que en el pie humano. 


3-. ¿QUÉ FACTORES DE DEBEN CONSIDERAR PARA DISEÑAR UN IMPLANTE PARA REEMPLAZO ARTICULAR?

· Estado de tensiones de la articulación sana:
- Magnitud y dirección de las cargas 
- Resistencia del hueso cortical y esponjoso
- Punto de máxima carga y ubicación en el espacio

· Estado de tensiones buscado de los componentes protésicos implantados:
- Transmisión de cargas y puntos de aplicación
- Comparación de tensiones que puedan conducir al fallo del material

· Teniendo en cuenta los puntos anteriores de definen los siguientes criterios:
- Biomateriales a utilizar 
- Forma de los componentes protésicos
- Método de anclaje
- Procesos utilizados en fabricantes: Normas, tecnología aplicada, herramientas de control del proceso, etc.


4-. INDICACCIONES/CONTRAINDICACCIONES:


5-. BIOMECÁNICA DE LA PRÓTESIS FLEX-FOOT:

El principal componente de la prótesis Cheetah es el carbono. Su peso es alrededor de 4kg de menos que una pierna biológica. Es formada por: 80 hasta 100 capas de fibras de carbono. El carbono presenta muchas ventajas como: la ligera, una extrema resistencia y una elasticidad.

Compuesta por las características siguientes:
- Respuesta proporcional: Las capas de fibra de carbono garantizan que sea proporcional al peso del usuario y al nivel del impacto. 
- Talón activo, Carbón: Absorbe la energía creada durante el contacto inicial. La ventaja es la comodidad y protección mediante la absorción activa de impactos.
- Progresión tibial activa: Las fuerzas verticales generadas en el contacto de la superficie protésica se almacenan en un movimiento lineal descrito como progresión tibial activa. El diseño y tecnología unidos al pie, producen todos los movimientos. 
- Longitud de la quilla de carbono completa: es una fibra de carbóno coincide con la longitud del pie sano. La ventaja es la estabilidad y seguridad en la fase de apoyo.
- La quilla separada: Permite al pie ajustarse a la superficie inferior, da estabilidad en terrenos irregulares.
- Amortiguador vertical: El amortiguador vertical reduce los traumas en el muñón protege a las articulaciones. También garantiza una marcha más eficiente enérgicamente minimizando el desplazamiento vertical del centro de gravedad.


6-. TIPOS DE CHEETAH :

CHEETAH XTEND: Utilizado para los velocistas muy activos y jinetes en distancias cortas (de tibia y amputados femorales), el guepardo Xtend es más ligero que la opción Cheetah Xtreme.

En asociación con “Nike Spike Pad”: Placa con relieves diseñado exclusivamente para Cheetah. Con tracción especializada, la suela es frontal rígido para una mejor orientación y trasera más blanda para una mayor amortización de golpe del tacón.



Existe distintos pies por ejemplo: Ossur Flex Run 's, o el pie Otto Bock tienen características diferentes, el primero será utilizado para carreras de larga distancia.



7-. ANÁLISIS DE LA MAQUETA DE LA PRÓTESIS CHEETAH:

Diseño de la maqueta: Patrick Labernadie





8-. AUTORES
  • Mathilde Labernadie
  • María Lacadena
  • Melanie Lacau
  • Jorge Morales
  • José Cañada


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