Search

Actualment, no hi ha cap metodologia de guiatge quirúrgic per a la inserció de pròtesis de maluc que proporcioni resultats precisos. L’objectiu d’aquest projecte és crear un sistema de guiat que possibiliti la correcta angulació dels implants. Per a poder desenvolupar aquest sistema s’ha utilitzat un programari de disseny i modelatge 3D d’ús freqüent en l’entorn mèdic anomenat 3-Matic. Per realitzar el disseny del sistema s’han considerat suggeriments d’especialistes en aquesta matèria i s’ha realitzat una validació en models anatòmics polimèrics. Com a resultat del projecte s’ha aconseguit crear un sistema de guiat quirúrgic que permet una planificació de la orientació del component acetabular i del tall femoral. Per a la seva fabricació s’ha utilitzat tecnologia de fabricació additiva donat que és la més idònia per a objectes a mida. A més, s’ha programat una aplicació per accelerar el procés de disseny i donar abast a més malalts. El sistema de guiat hauria de produir un estalvi en la despesa hospitalària com a conseqüència de la reducció del temps quirúrgic i del nombre de reintervencions. Amb una correcta alineació dels components protètics s’aconseguiria una millora en la qualitat de vida dels pacients.

A Espanya actualment la manca d’algun membre d’extremitat superior afecta a 1.125.952 persones adultes majors de 16 anys. Per a aquest col.lectiu és indispensable una pràctica esportiva regular per tal de mantenir un correcte estat i moviment de les estructures òssies i musculars a nivell físic, així com aprofitar els beneficis psicològics i socials derivats de la mateixa. En un present on l’esport s’ha convertit en un mercat tan desenvolupat i tecnològic, existeix un buit al mercat pel que respecta a dispositius ortoprotètics, especialment de membre superiors; sigui de mà o braç. Tot i existir una demanda notable, la manca d’oferta, i l’alt grau d’especialització d’aquesta converteix les poques unitats disponibles en inaccessibles per a la major part d’usuaris. Així doncs el present projecte, que correspon al Treball de Final de doble grau en Enginyeria Mecànica i Enginyeria de Disseny Industrial i Desenvolupament del producte, consisteix en el disseny conceptual i formal d’una pròtesi modular d’extremitat superior de baix cost per a aplicacions esportives. D’aquesta manera, s’examinen les tendències actuals de pràctica esportiva en persones amb mancança d’aquesta extremitat, així com elements presents al mercat i necessitats del col.lectiu per tal d’oferir una proposta amb futura acceptació. Des del punt de vista corporal, s’estudia l’anatomia, antropometria i biomecànica implicada per tal de traduir aquestes dades en un conjunt de mecanismes realitzables a baix cost. Tenint en compte tota aquesta informació, i sense deixar de banda la normativa i legislació, es desenvolupa un disseny versàtil, multifuncional i innovador que resolgui les deficiències en termes d’optimització econòmica; és a dir, es busca fugir de les últimes tendències tecnològiques i components que simulen a la perfecció el moviment humà per a centrar els esforços en un producte simple, econòmic i de fàcil ús que maximitzi les possibilitats de l’usuari pel que fa a pràctica esportiva.

Avui en dia la competència al sector industrial, com a tots els sectors, és molt gran. És per això que constantment s’investiga per descobrir noves tecnologies de fabricació que fan més ràpida, fàcil i econòmica l’obtenció de les peces o objectes a fabricar. Una d’aquestes últimes tecnologies és la impressió 3D, que està guanyant força en sectors com el de l’automatització o la medicina. La impressió 3D està utilitzant-se molt tant a escala industrial com domèstica, ja que hi ha molts tipus d’impressores capaces d’imprimir diferents materials, per exemple, metalls amb punts de fusió molt elevats, material semblant al teixit connectiu humà o polímers termoplàstics. Aquest projecte consisteix a dissenyar i fabricar, utilitzant la impressió 3D, una pròtesi transtibial (de sota genoll) per una nena, de tal manera que sigui servible i funcional pel seu dia a dia i que substitueixi i pugui millorar la que actualment està utilitzant. En aquest document es detalla tot el procediment des de l’obtenció de les primeres dades fins a l’obtenció final de la pròtesi. Per tal que la pròtesi s’adapti el millor possible a la usuària s’han fet escanejos de la pròtesi que porta actualment. Es vol dissenyar i fabricar una pròtesi que s’ajusti a la cama i permeti un moviment més natural a la nena. Els resultats obtinguts no han pogut ser òptims a causa del confinament que tots els ciutadans hem hagut de complir, la qual cosa ha impedit part de l’experimentació i recollida de dades del cas a estudiar, però s’ha acabat fent una pròtesi funcional que podria adaptar-se fàcilment perquè sigui al 100% per ella.

En el present treball es pretén dissenyar i implementar un prototip electrònic de pròtesi de braç mioelèctrica, de baix cost i de fàcil funcionalitat. L’objectiu principal és oferir una alternativa a les pròtesis mioelèctriques del mercat per aquelles persones que no se les poden permetre. A més, es vol oferir una pròtesi de funcionalitat simple perquè qualsevol usuari se la pugui personalitzar segons les seves necessitats. En el present projecte s’explica detalladament el procediment seguit per desenvolupar la pròtesi com a guia per a qualsevol usuari que vulgui construir-se una. Primer de tot, s’ha fet un estudi dels aspectes teòrics necessaris a tenir en compte en la realització d’una pròtesi, des de l’anatomia del membre superior fins a la captació de biopotencials mitjançant sensors d’electromiografia. Un cop tractats els aspectes teòrics, s’ha descrit el disseny mecànic al qual s’implementa el prototip electrònic. A continuació, s’han explicat els components electrònics utilitzats, s’ha fet el disseny del circuit final, s’ha descrit el codi de programació en Arduino que el fa funcionar, i seguidament, s’ha realitzat una explicació detallada de com s’ha implementat físicament. Amb el prototip físic implementat, s’ha realitzat un estudi experimental del seu funcionament. Per acabar, s’ha fet un estudi dels costos i de l’impacte socioeconòmic i ambiental del projecte, tenint com a resultat una pròtesi funcional, econòmica i amb un impacte socioeconòmic i ambiental positiu., En el presente trabajo se pretende diseñar e implementar un prototipo electrónico de prótesis mioeléctrica de brazo, de bajo coste y de fácil funcionalidad. El objetivo principal es ofrecer una alternativa a las prótesis mioeléctricas del mercado para aquellas personas que no se las pueden permitir. Además, se quiere ofrecer una prótesis de funcionalidad simple para que cualquier usuario se la pueda personalizar según sus necesidades. En el presente proyecto se explica detalladamente el procedimiento seguido para desarrollar la prótesis como guía para cualquier usuario que quiera construirse una. En primer lugar, se ha hecho un estudio de los aspectos teóricos necesarios a tener en cuenta en la realización de una prótesis, desde la anatomía del miembro superior hasta la captación de biopotenciales mediante sensores de electromiografía. Una vez tratados los aspectos teóricos, se ha descrito el diseño mecánico al que se implementa el prototipo electrónico. A continuación, se han explicado los componentes electrónicos utilizados, se ha hecho el diseño del circuito final, se ha descrito el código de programación en Arduino que lo hace funcionar, y seguidamente, se ha realizado una explicación detallada de cómo se ha implementado físicamente. Con el prototipo físico implementado, se ha realizado un estudio experimental de su funcionamiento. Por último, se ha hecho un estudio de los costes y del impacto socioeconómico y ambiental del proyecto, teniendo como resultado una prótesis funcional, económica y con un impacto socioeconómico y ambiental positivo., The present work aims to design and implement an electronic prototype of a myoelectric arm prosthesis, low cost and easy to use. The main objective is to offer an alternative to the myoelectric prostheses of the market for those who cannot afford them. Also, it aspires to offer a prosthesis of simple functionality so that any user can customize it according to their needs. This project explains in detail the procedure followed to develop the prosthesis as a guide for any user who wants to build one. Firstly, it has been made a study of the theoretical aspects that need to be to taken into account when making a prosthesis, from the anatomy of the upper limb to the measurement of biopotentials using electromyography sensors. Once the theoretical aspects have been discussed, the mechanical design to which the electronic prototype is implemented is described. It follows an explanation of the electronic components used, the design of the final circuit, a description of the Arduino code that makes the prosthesis move, and then, a detailed explanation of its physical implementation. With the physical prototype, an experimental study of its performance has been done. Finally, a study of the costs and the socio-economic and environmental impact of the project has been made, leading to a functional and economic prosthesis with a positive socio-economic and environmental impact.

Aquest projecte consisteix en portar a l'aula, a través d'un bloc curricular, la iniciativa solidària anomenada Enabling the future que a través d'una xarxa de voluntaris de tot el món treballa per coordinar i posar en contacte persones que han tingut la desgràcia de perdre part d'un braç, o han nascut ja amb aquest problema, amb persones que són capaces de fabricar pròtesis mitjançant tecnologia d’impressió 3D. El projecte es marca dos tipus d'objectius: uns primers objectius curriculars, vinculats a totes les competències i continguts que acompanyaran tot el procés de disseny, impressió 3D i muntatge i uns segons objectius transversals que vindran vinculats a tota la component d'implicació social, solidària i humanitària que comporta el producte que es fabrica i el contacte amb els seus destinataris. Per portar-ho a terme, s’ha estructurat un bloc curricular utilitzant principalment tres metodologies pedagògiques que busquen impactar en l'estudiant com una metodologia conjunta que serà objecte d'estudi d'aquest projecte. Així doncs, la introducció de nous continguts es farà mitjançant una metodologia d'Aprenentatge Cooperatiu (AC) i l’etapa d'aplicació d'allò après en la resolució d'una situació nova es farà mitjançant unes metodologies d'Aprenentatge Basat en Projectes (ABP) i d'Aprenentatge i Servei (A-S). L'estudi mostra els resultats obtinguts de la utilització conjunta d'aquestes metodologies en un projecte amb una component d'implicació social tan notòria i extreu unes conclusions de les quals es pot destacar la gran compatibilitat d’aquestes tres metodologies per aconseguir uns objectius curriculars i l’impacte en els estudiants en involucrar-se en una iniciativa solidària.