Diseño de un dispositivo ortopédico para la prevención del desarrollo progresivo de la escoliosis idiopática
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2020COAR
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résumé
La escoliosis idiopática es un trastorno que afecta la vida del 3% de la población
mundial. Recientemente se están empezando a revaluar los acercamientos tradicionales a este
trastorno y se le está dando un enfoque prioritario a la prevención en lugar de a la corrección.
El enfoque que se le da al desarrollo del proyecto está centrado en la prevención del avance de
la curvatura. Para esto se propone un dispositivo cuyo principal objetivo es brindar un soporte
progresivo al usuario, centrado en aumentar la resistencia del dispositivo a medida que el
usuario se aleja de una postura neutra, tratando de mitigar las consecuencias de la escoliosis a
largo plazo. Para determinar el diseño final, se realizan simulaciones cuasi-estáticas de dos
movimientos básicos de la columna: Extensión y Flexión lateral. Para cada opción propuesta
se midió el desempeño de acuerdo con el nivel de angulación alcanzada vs el rango de
movimiento del usuario y la tensión máxima del material vs el límite elástico del mismo. Esto
teniendo en cuenta incrementos de fuerza y caracterización de materiales. Una vez
seleccionada la alternativa ideal, se continúa simulando su comportamiento con los demás
movimientos base de la columna (flexión y rotación) bajo las mismas condiciones (incremento
de fuerza/materiales) para finalmente registrar los hallazgos. Se concluye que, el diseño
propuesto, gracias a su geometría, el cual emula el flujo y comportamiento natural de la
columna, logra ofrecer el soporte progresivo que se requiere en la totalidad de los
movimientos base de la columna.
Abstrait
Idiopathic scoliosis is a life-threatening disorder of 3% of the population world. Recently,
traditional approaches to this disorder are beginning to be reassessed and a priority focus is being given to prevention rather than correction. The approach given to the development of
the project is centered on the prevention of the advance of the curvature. For this, a device is
proposed whose main objective is to provide progressive support to the user, focused on
increasing the resistance of the device as the user moves away from a neutral posture, trying to
mitigate the consequences of scoliosis in the long term. To determine the final design, quasistatic
simulations of two basic movements of the spine are performed: Extension and Lateral
Flexion. For each proposed option, performance was measured according to the level of
angulation achieved vs. the user's range of motion and the maximum tension of the material
vs. its elastic limit. This taking into account increases in strength and characterization of
materials. Once the ideal alternative has been selected, its behavior is simulated with the other
base movements of the spine (flexion and rotation) under the same conditions (increase in
force / materials) to finally record the findings. It is concluded that the proposed design,
thanks to its geometry, which emulates the flow and natural behavior of the column, manages
to offer the progressive support that is required in all the basic movements of the column.
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