Diseño de una prótesis transradial de bajo coste para impresión 3D

Abstract

[EN] The main aim of this master thesis is to design an active prosthesis, to say in other words, with movement, using new techniques such as additive manufacturing. In order to simplify the process of the study and its realization, this project will be focused on the design, manufacturing and assembling of an external prosthesis for arm amputation in a transradial level (under the elbow). The project will be centered in this external prosthesis only due to the comfort of the design and the calculation regarding the internal prosthesis since it does not need any medical knowledge for its elaboration. The design of this prosthesis follows the Spanish legislations about movement and rotation of the joints. Due to the given design, it allows the usage of the rest of the forearm as well as the shoulder in order to achieve the correct movement of the prosthesis. For the purpose of developing this project, some search and scientific research were made on multiple aspects which will take its part in this work such as: additive manufacturing, main used materials in 3D printing, types of external prosthesis, CAD design programs and similar projects in this field which would help to collect more data. In order to develop this project, the 3D printing was suggested due to the fact that it helps to keep the price of the prosthesis low without losing excessive quality. For the design of this prototype and the movement research the program choosed was Autodesk Inventor, because of its great potential when speaking about and academic environment. Furthermore this software is completely free for students.

[ES] El principal objetivo de este trabajo final de máster es diseñar una prótesis activa, es decir, con movimiento, utilizando nuevas técnicas como la fabricación aditiva. De cara a simplificar el proceso de estudio y realización, este trabajo se centrará en el diseño, fabricación y montaje de una prótesis externa para amputación de brazo a nivel transradial (por debajo del codo). Este proyecto se centrará en la creación de una prótesis externa que sea confortable además de en el cálculo necesario para su funcionamiento mecánico, puesto que no son necesarios conocimientos médicos específicos para su elaboración. En el diseño de esta prótesis se contempla la legislación española vigente sobre el movimiento y la rotación de juntas en las prótesis externas. Gracias a su diseño, el paciente podrá utilizar tanto el resto del antebrazo como el hombro para llegar a conseguir un movimiento adecuado de la prótesis. Para llevar a cabo este proyecto, se ha realizado una investigación científica y de búsqueda de información en múltiples aspectos relevantes para el trabajo como pueden ser: fabricación aditiva, principales materiales utilizados en impresión 3D, tipos de prótesis externas y programas de diseño CAD. También se ha llevado a cabo una investigación exhaustiva en el ámbito de proyectos científicos sobre este campo que han ayudado a recabar la información necesaria para su puesta en marcha. Para el desarrollo del proyecto se ha elegido la impresión 3D de la prótesis dado que ofrece un precio ajustado de fabricación sin renunciar a la calidad de ésta.