Diseño de una prótesis de extremidad superior para amputaciones parciales mediante impresión 3D

Abstract

Las amputaciones parciales del miembro superior pueden dificultar bastante los movimientos como agarrar, sostener o manipular objetos, lo que termina afectando muchas actividades del día a día. A partir de esta situación, este trabajo se enfocó en el diseño preliminar de una prótesis orientada a este tipo de amputaciones. El proceso se desarrolló con base en la metodología Design Thinking y partió del análisis de aspectos anatómicos, biomecánicos y funcionales, además de la revisión de algunas prótesis tradicionales. Desde ahí se tomó el dedo protésico como punto de partida de la propuesta, con el fin de revisar su forma, su articulación y el ensamble entre piezas. Como parte de los resultados, se realizaron bocetos y se analizaron elementos como la unión por pernos y el uso de un canal interno para el paso del tendón. Durante este proceso se observó que los diseños basados en prótesis tradicionales suelen ser más grandes y robustos, lo que puede dificultar una flexión más completa del dedo y aumentar el consumo de material durante la impresión. En ese sentido, el trabajo permitió dejar una base inicial de diseño que puede servir para futuros ajustes dentro de la propuesta general de una mano protésica.

Abstract Partial upper limb amputations can significantly hinder movements such as grasping, holding, or manipulating objects, which ultimately affects many daily activities. Given this situation, this study focused on the preliminary design of a prosthesis tailored to this type of amputation. The process was developed based on the Design Thinking methodology and began with an analysis of anatomical, biomechanical, and functional aspects, as well as a review of some traditional prostheses. From there, the prosthetic finger was taken as the starting point for the proposal, with the aim of reviewing its shape, articulation, and the assembly of its components. As part of the results, sketches were created, and elements such as bolted joints and the use of an internal channel for tendon passage were analyzed. During this process, it was observed that designs based on traditional prostheses tend to be larger and more robust, which can hinder full finger flexion and increase material consumption during printing. In this regard, the work established an initial design foundation that can serve as a basis for future adjustments within the overall proposal for a prosthetic hand.