Diseño y desarrollo de un retractor de cadera para cirugía ortopédica por substitución de metal por materiales ligeros

Abstract

[ES] En la actualidad, en las cirugías ortopédicas de cadera, se emplean retractores metálicos durante la intervención, para una correcta extracción y colocación de prótesis. Prácticamente la totalidad de estos retractores se fabrica, en la actualidad, con materiales metálicos dada su excelente biocompatibilidad y propiedades mecánicas. Este proyecto, pretende abordar un caso de estudio de las tecnologías metal-to-plastic , y se centrará en la adaptación de diseño y geometría para llevar a cabo la transición desde los actuales materiales a otros materiales más ligeros; en concreto materiales plásticos de altas prestaciones. El trabajo se aborda desde diferentes disciplinas de la ingeniería como son el diseño CAD, simulación mediante elementos finitos (CAE) y fabricación (CAM). Además, también se contempla un estudio económico preliminar.

Los objetivos parciales son: 1.- Estudio inicial de sistemas de retracción de cadera en cirugía ortopédica. Estado del Arte. 2.- Diseño inicial del retractor bajo la premisa de conversión metal-to-plastic con la plataforma SolidWorks. 3.- Estudio y definición de hipótesis de carga. Estudio FEM con geometría inicial y modificaciones de geometría para optimización con materiales ligeros. 4.- Estudio de fabricación y pre-análisis de costes.

[EN] Currently, in orthopedic hip surgeries, metallic retractors are used during the intervention, for a correct extraction and placement of prostheses. Virtually all of these retractors are currently manufactured from metallic materials given their excellent biocompatibility and mechanical properties. This project aims to address a case study of “metal-to-plastic” technologies, and will focus on the adaptation of design and geometry to carry out the transition from current materials to other lighter materials; specifically high-performance plastic materials. The work is approached from different engineering disciplines such as CAD design, finite element simulation (CAE) and manufacturing (CAM). In addition, a preliminary economic study is also contemplated

[CA] En l’actualitat, en les cirurgies ortopèdiques de maluc, s’usen retractors metàl·lics durant l’intervenció, per a una correcta extracció i col·locació de les pròtesis. Pràcticament tots aquests retractors es fabriquen, en l’actualitat, amb materials metàl·lics degut a la seua excel·lent biocompatibilitat i propietats mecàniques. Aquest projecte, pretén abordar un cas d’estudi de les tecnologies “metal-to-plastic”, i es centrarà en l’adaptació de disseny i geometria per a dur a terme la transició des dels actuals materials a altres més lleugers; en concret els materials plàstics d’altes prestacions. El treball s’abordarà des de diferents disciplines de la enginyeria com son el disseny CAD, simulació mitjançant elements finits (CAE) i fabricació (CAD). A més, també es contemplarà un estudi econòmic preliminar.