Diseño y análisis biomecánico de una prótesis transfemoral de rodilla con sistema de amortiguamiento

Abstract

This project encompasses current knowledge and recent advances in design methods for the design of knee prostheses for transfemoral amputees from the point of view of mechanical analysis with emphasis on polycentric mechanisms. Several types of literature have been considered that describe the elements necessary for the modeling and analysis of this type of mechanism. Several four-bar mechanisms for transfemoral knee prostheses were studied and evaluated. The design parameters were compared and modified, as well as an optimization method in terms of its stability and alignment with voluntary control to obtain a new mechanism. This work considers the historical development in the basic topics of knee prostheses, including biomechanical criteria, morphology, design parameters and methodologies. Case studies include comparisons of performance, conceptual and optimal design and physical design. In this way, this guide provides a guide and background for new research in this area and proposes paths for future developments.

Este proyecto engloba los conocimientos actuales y los avances recientes en los métodos de diseño para el diseño de prótesis de rodilla para amputados transfemorales desde el punto de vista del análisis mecánico con énfasis en los mecanismos policéntricos. Se han considerado varios tipos de literatura que describen los elementos necesarios para el modelado y análisis de este tipo de mecanismo. Se estudiaron y evaluaron varios mecanismos de cuatro barras para prótesis de rodilla transfemoral. Fueron comparados y fueron definidos los parámetros de diseño, así como un método de optimización en términos de su estabilidad y alineación con control voluntario para obtener un nuevo mecanismo. Este trabajo considera el desarrollo histórico en los temas básicos de la prótesis de rodilla, incluyendo criterios biomecánicos, morfología, parámetros de diseño y metodologías. Los estudios de casos incluyen comparaciones de rendimiento, diseño conceptual y óptimo y diseño físico. De esta manera, en este escrito se proporciona una guía y un trasfondo para nuevas investigaciones en esta área y propone caminos para futuros desarrollos.