Tema 2 Diseño - Guía de Planos

UNIDAD DIDÁCTICA 2: Planos de fabricación Introducción Los planos son una herramienta esencial en la fabricación de productos ortopédicos, ya que representan de manera gráfica y detallada todos los elementos necesarios para el diseño y construcción de órtesis y prótesis. Estos planos permiten la v...

UNIDAD DIDÁCTICA 2: Planos de fabricación Introducción Los planos son una herramienta esencial en la fabricación de productos ortopédicos, ya que representan de manera gráfica y detallada todos los elementos necesarios para el diseño y construcción de órtesis y prótesis. Estos planos permiten la visualización de los productos en tres dimensiones, abarcando tanto su geometría plana (bidimensional) como su volumetría (tridimensional). A través de esta representación exhaustiva, se definen todos los aspectos técnicos que guían el proceso de fabricación, garantizando que los productos cumplan con los requisitos de seguridad, funcionalidad y adaptación anatómica. Por otra parte, los planos anatómicos desempeñan un papel crucial en el diseño de dispositivos que interactúan directamente con el cuerpo humano. Estos planos, que consisten en cortes imaginarios perpendiculares entre sí, permiten describir de manera precisa la localización y relación de los distintos componentes corporales. De esta forma, los productos ortopédicos pueden ajustarse y adaptarse adecuadamente a las particularidades anatómicas de cada paciente. En esta Unidad Didáctica, se estudiarán en profundidad los distintos tipos de planos utilizados en el proceso de diseño y fabricación de productos ortopédicos, así como los planos anatómicos aplicados en la adaptación de dispositivos al cuerpo humano. Además, se analizarán las herramientas tecnológicas actuales que facilitan la creación de planos, como los softwares de diseño asistido por ordenador (CAD) y los modelos tridimensionales, junto con la normativa técnica que rige su elaboración. Esta unidad proporcionará a los estudiantes una base sólida para comprender la importancia de los planos en la fabricación de productos ortoprotésicos y su impacto en la precisión, calidad y eficacia de los dispositivos. Objetivos Analizar la interpretación de planos para la fabricación de órtesis. Conocer la descripción gráfica de objetos de volumetrías reconocibles. Describir las aplicaciones informáticas para la elaboración de órtesis a medida. Mapa conceptual 1. Planos para la fabricación de productos de ortopedia Los planos son una herramienta fundamental en el diseño y fabricación de productos de ortopedia, ya que proporcionan una representación gráfica detallada de todos los componentes y características que conforman un dispositivo ortoprotésico, como órtesis y prótesis. Estos planos no solo incluyen la geometría y las dimensiones de cada parte del dispositivo, sino que también especifican las tolerancias, materiales, acabados superficiales y detalles funcionales necesarios para la fabricación. 1.1. Descripción detallada de los planos Los planos permiten que cada uno de los elementos del producto quede completamente definido en sus tres dimensiones, garantizando que los fabricantes, técnicos y auditores puedan interpretar correctamente el diseño y asegurar que el producto final cumpla con los requisitos funcionales y normativos. 1. Geometría plana y volumétrica: Los planos bidimensionales (planares) muestran las vistas desde diferentes ángulos (frontal, lateral, superior), lo que ayuda a visualizar la forma básica del producto. Los modelos tridimensionales proporcionan una imagen completa del producto en sus tres dimensiones, lo que es esencial para piezas con formas complejas, como prótesis de extremidades o rodillas articuladas. 2. Detalles funcionales: Los planos también incluyen información sobre articulaciones, sistemas de ajuste, cierres y otros elementos que pueden ser críticos para el funcionamiento adecuado del dispositivo. Estos detalles son fundamentales para la creación de dispositivos que respondan a las necesidades específicas de los pacientes, asegurando tanto su funcionalidad como su comodidad. 3. Especificaciones técnicas: Los planos indican las dimensiones exactas y las tolerancias, que son los márgenes aceptables de error en la fabricación. Estas tolerancias son  especialmente críticas en dispositivos médicos donde las desviaciones pueden afectar la funcionalidad o la seguridad del paciente. También incluyen las especificaciones sobre los materiales a utilizar, como titanio, polímeros o fibra de carbono, que deben cumplir con los estándares de biocompatibilidad y resistencia. 1.2. Los planos anatómicos Los planos anatómicos son esenciales para el diseño y adaptación de productos ortopédicos a la estructura corporal de cada paciente. Estos cortes imaginarios, perpendiculares entre sí, permiten una localización precisa de las estructuras corporales y la descripción de las interacciones entre los componentes anatómicos y el dispositivo ortoprotésico. Los principales planos anatómicos son: 1. Plano Sagital: Divide el cuerpo en izquierda y derecha, y se utiliza para estudiar el movimiento de flexión y extensión de articulaciones como la rodilla o el tobillo. 2. Plano Frontal: Divide el cuerpo en parte anterior y posterior, y se emplea para analizar el movimiento lateral y el equilibrio, aspectos esenciales en el diseño de órtesis de rodilla o prótesis de cadera. 3. Plano Transversal: Divide el cuerpo en parte superior e inferior y es clave para estudiar la rotación de las extremidades, especialmente en dispositivos que deben permitir o limitar la rotación, como prótesis de pierna o órtesis para pie equino. Estos planos anatómicos son fundamentales en el diseño de productos que requieren una adaptación personalizada a la anatomía del paciente. Los dispositivos ortopédicos deben ajustarse de manera precisa a las características del cuerpo humano para ser funcionales y cómodos. 1.3. Importancia de los planos en la fabricación de productos ortopédicos La fabricación de productos de ortopedia exige un nivel de precisión y personalización muy alto. A través de los planos, se consigue una representación fiel de:  Formas y dimensiones específicas del producto, garantizando que encaje perfectamente con la anatomía del paciente. Componentes críticos, como uniones articuladas y superficies de contacto, que deben diseñarse con precisión para evitar problemas de movilidad o incomodidad. Adaptaciones individuales para cada paciente, como el ajuste en la longitud de una prótesis o el grado de flexibilidad en una órtesis. 1.4. Herramientas tecnológicas para la creación de planos En la actualidad, los planos para productos ortopédicos no se limitan a representaciones en papel, sino que cada vez es más frecuente el uso de software CAD (Diseño Asistido por Ordenador) y escáneres 3D para digitalizar las formas anatómicas del paciente y crear modelos precisos de las prótesis o órtesis. Estos modelos digitales permiten: Ajustar y simular el funcionamiento del dispositivo antes de su fabricación. Hacer prototipos rápidos mediante impresión 3D para evaluar su eficacia. Facilitar la comunicación entre diseñadores, fabricantes y clínicos para asegurar que todos los involucrados entienden claramente el diseño final del producto. 2. Descripción gráfica de objetos de volúmenes conocidos La descripción gráfica de los objetos de volumetría reconocible exige el seguimiento de una serie de acciones, como son: Dibujo de la realidad o al natural Diseño tridimensional Representación y análisis de la figura humana Estudio del volumen A continuación, se va a describir de forma detallada el proceso a seguir en cada una de estas acciones. 2.1. Dibujo de la realidad o al natural El dibujo técnico es fundamental en la proyección y fabricación de productos ortopédicos como prótesis y órtesis, ya que permite representar gráficamente las dimensiones y formas de las partes del cuerpo o dispositivos en un formato comprensible para su construcción. En este contexto, la escala juega un papel crucial, ya que establece la relación entre el tamaño del dibujo y el tamaño real de la parte del cuerpo o componente a fabricar. Escala 1:1 o Escala Natural Cuando se realiza un dibujo a escala natural (E=1:1), el tamaño del objeto representado en el papel es exactamente el mismo que su tamaño real. Este tipo de escala es útil cuando se requiere un nivel máximo de precisión y cuando las dimensiones de la parte del cuerpo o el dispositivo que se proyecta son adecuadas para el tamaño del soporte utilizado (generalmente, el papel o una pantalla digital). Este tipo de dibujo es especialmente útil en el campo ortoprotésico, ya que permite obtener una representación exacta de las dimensiones anatómicas del paciente, lo cual es clave para el diseño de prótesis y órtesis personalizadas. Por ejemplo, en el caso de una prótesis de mano o una órtesis de tobillo, un dibujo en escala 1:1 asegura que las medidas sean fieles a la realidad, garantizando un ajuste perfecto durante la fase de fabricación. Escalas de reducción y ampliación Sin embargo, no siempre es posible trabajar en escala natural, sobre todo cuando las dimensiones del objeto o del cuerpo son mayores o menores que el espacio disponible en el soporte gráfico. Para solucionar esto, se utilizan escalas de reducción y escalas de ampliación: 1. Escala de reducción: Se emplea cuando el tamaño real del objeto o parte del cuerpo es mayor que el tamaño del papel o la pantalla. Por ejemplo, si se está diseñando una prótesis de pierna completa y el soporte gráfico no permite representarla a tamaño real, se utiliza una escala de reducción, como E=1:2. En este caso, el dibujo representará el objeto a la mitad de su tamaño real, lo que facilita su proyección en espacios reducidos sin perder la proporcionalidad de sus componentes.  2. Escala de ampliación: En cambio, cuando se debe dibujar un componente muy pequeño, como una articulación o una parte del mecanismo interno de una prótesis, se emplea una escala de ampliación, por ejemplo, E=2:1, lo que significa que el dibujo será el doble del tamaño real del objeto. Esto permite visualizar y trabajar en detalle con partes pequeñas que podrían resultar difíciles de observar con precisión si se dibujaran a tamaño natural. Importancia de la proporcionalidad en los dibujos técnicos Una de las premisas fundamentales en el dibujo técnico es mantener siempre la proporcionalidad entre los diferentes componentes del cuerpo o del dispositivo. Si una parte del cuerpo se dibuja en una escala diferente al resto de los componentes, se generarán errores en las proporciones que podrían afectar gravemente a la funcionalidad del producto ortoprotésico. Por ejemplo, en una órtesis de rodilla, un dibujo desproporcionado podría llevar a que la órtesis no se ajuste correctamente al paciente, comprometiendo su estabilidad y comodidad. En el diseño de prótesis externas, la proporcionalidad exacta es indispensable, ya que el ajuste entre el dispositivo y el cuerpo del paciente debe ser preciso para que la prótesis funcione de manera adecuada y no cause incomodidad o dolor. Un pequeño error en las proporciones puede derivar en una prótesis que no distribuya bien el peso o que genere puntos de presión en el paciente, lo que a su vez puede comprometer el tratamiento. Cálculo de la escala Para asegurarse de que la proporción entre el dibujo y la realidad sea correcta, es necesario utilizar siempre la misma unidad métrica tanto en el papel como en la realidad. Si, por ejemplo, las medidas del cuerpo están en milímetros, la escala del dibujo también debe estar representada en milímetros. Esto asegura que las relaciones entre las dimensiones en el papel y en el mundo real se mantengan precisas. El cálculo de la escala se realiza utilizando la fórmula: Esta relación asegura que cualquier parte del dibujo mantenga su proporción respecto al objeto real, ya sea que se aplique una escala de reducción o de ampliación. Así, si un dispositivo debe fabricarse a escala 1:2, cada parte del dispositivo en el dibujo será la mitad de su tamaño real, pero manteniendo su proporción correcta respecto a otras partes del cuerpo. Aplicaciones Prácticas en Ortopedia El uso de la escala en el dibujo técnico ortopédico no solo es útil en la fase de diseño, sino también durante la fabricación y ajuste del producto final. Software de diseño asistido por ordenador (CAD) y herramientas de impresión 3D se utilizan cada vez más en el diseño de dispositivos ortoprotésicos, permitiendo trabajar en escalas ajustadas a las necesidades del proyecto y del paciente. Por ejemplo, en la fabricación de prótesis o plantillas personalizadas para el pie, se toma una representación digital a escala 1:1 del pie del paciente mediante escáner 3D, lo que permite un ajuste perfecto durante la fase de fabricación. Cuando el dispositivo es más pequeño o contiene partes detalladas, como una articulación de rodilla o un mecanismo de control de flexión, el uso de escalas de ampliación permite trabajar con mayor precisión en estos componentes críticos. En conclusión, la correcta aplicación de la escala es crucial para garantizar la precisión y funcionalidad en el diseño y fabricación de productos ortopédicos. Ya sea a través de la escala natural, de reducción o de ampliación, la proporción adecuada entre las dimensiones del dibujo y el objeto real asegura que los productos diseñados cumplan con los requisitos de adaptación anatómica, ergonomía y comodidad que los pacientes necesitan. 2.2. Diseño tridimensional El diseño tridimensional (3D) es una herramienta esencial en el campo de la ortoprótesis, ya que permite representar y fabricar productos que se adaptan de forma precisa a la anatomía del paciente. A diferencia del diseño bidimensional (2D), que solo abarca dos dimensiones (alto y ancho), el diseño 3D añade una tercera dimensión: la profundidad. Esta capacidad de representar los elementos en un espacio tridimensional permite visualizar los productos ortopédicos de manera más realista, desde cualquier ángulo y perspectiva. Representación tridimensional del cuerpo humano Cuando se trabaja con un diseño tridimensional de una parte del cuerpo, como una prótesis o una órtesis, el objetivo es que la representación no solo sea coherente desde todos los ángulos, sino que además funcione correctamente en términos de ergonomía y adaptabilidad al cuerpo humano. La prótesis o dispositivo ortoprotésico debe encajar perfectamente, ser estéticamente agradable y, sobre todo, funcionar eficientemente para mejorar la calidad de vida del paciente. Una prótesis tridimensional, por ejemplo, no solo se debe ver bien en una vista frontal o lateral, sino que debe tener la forma y el volumen exacto que garantice su funcionalidad y confort. Por tanto, el diseño debe tener en cuenta las dimensiones clave: Alto: La distancia vertical del producto, como la longitud de una prótesis de pierna desde el muslo hasta el pie. Ancho: La medida horizontal, que podría referirse a la anchura de una prótesis de pie o una órtesis de rodilla. Largo (profundidad): La medida de profundidad, que asegura que el producto cubra correctamente el área corporal y tenga el volumen adecuado para cumplir con su función. Ventajas del diseño tridimensional El diseño tridimensional tiene múltiples beneficios en la creación de dispositivos ortoprotésicos: 1. Precisión y realismo: a diferencia del dibujo bidimensional, donde se simula la profundidad y las proporciones mediante técnicas como la perspectiva, el diseño tridimensional muestra los objetos tal como son en la realidad. Esto hace que los productos ortoprotésicos diseñados en 3D sean más precisos y realistas, ya que se pueden observar, tocar y medir desde cualquier ángulo. 2. Estudio de todos los ángulos: el diseño tridimensional permite mover, rotar o cambiar la posición del producto, lo que facilita un estudio detallado de todas las facetas y superficies. Esto es especialmente útil en ortopedia, donde la forma anatómica de una prótesis o una órtesis debe ser lo más precisa posible para asegurar un ajuste correcto y una funcionalidad óptima. 3. Mayor comprensión visual: para los diseñadores, médicos y pacientes, el diseño tridimensional es más fácil de comprender, ya que permite ver cómo se verá y funcionará el dispositivo final en el cuerpo. Además, se puede modificar  directamente, haciendo ajustes en el diseño con facilidad sin perder la coherencia de las proporciones. 4. Reducción de errores de perspectiva: en el diseño 2D, hay que tener cuidado al representar la profundidad y las proporciones de un objeto para que parezca realista. Sin embargo, en el diseño 3D, las proporciones y la perspectiva son naturales. Cada parte del diseño está literalmente en tres dimensiones, por lo que no es necesario hacer representaciones engañosas. Esto reduce la posibilidad de errores que pueden surgir en el proceso de diseño bidimensional, como distorsiones de perspectiva o problemas de escala. Importancia del diseño tridimensional en ortoprótesis El diseño 3D es crucial en la fabricación de prótesis personalizadas, ya que cada paciente tiene necesidades anatómicas únicas. Con las tecnologías actuales, como los escáneres 3D y el modelado digital, los diseñadores pueden crear representaciones exactas del cuerpo del paciente y diseñar dispositivos que se ajusten con una precisión milimétrica. Este nivel de personalización mejora significativamente la comodidad, la funcionalidad y la durabilidad de las prótesis y órtesis. Elementos del diseño tridimensional 1. Elementos conceptuales: o Punto, línea, plano y volumen: estos elementos forman la base de cualquier diseño tridimensional. Aunque no son tangibles en sí mismos, son esenciales para definir la estructura y la forma de la prótesis. El volumen es particularmente importante en la ortopedia, ya que representa el espacio que ocupa el dispositivo en el cuerpo del paciente. 2. Elementos visuales: o Figura, tamaño, color y textura: estos elementos son los que hacen que el diseño cobre vida. En ortopedia, la figura debe replicar fielmente la anatomía del paciente, el tamaño debe ajustarse perfectamente, el color puede ser importante por razones estéticas o prácticas, y la textura es esencial para garantizar la comodidad del usuario, evitando fricciones o irritaciones. 3. Elementos de relación: o Posición, dirección, espacio y gravedad: estos elementos gobiernan la coherencia interna del diseño. En una prótesis, por ejemplo, la posición y la dirección de las articulaciones deben ser correctas para asegurar un movimiento natural. El espacio y la gravedad son esenciales para  asegurar que la prótesis funcione bien en las condiciones reales de uso, donde el peso y el balance juegan un papel clave. Aplicación del diseño tridimensional en la ortopedia En el diseño de productos ortoprotésicos, el diseño tridimensional es crucial para garantizar que el dispositivo sea cómodo, funcional y seguro. Desde la fase de diseño inicial hasta la producción final, el modelo tridimensional proporciona una guía detallada para la creación de productos que deben cumplir con estrictos requisitos médicos y técnicos. Hoy en día, los diseñadores utilizan herramientas de modelado CAD para crear estos modelos tridimensionales, lo que permite simular el funcionamiento del dispositivo en el cuerpo del paciente antes de fabricarlo. Esto no solo mejora la precisión, sino que también reduce los tiempos de desarrollo y permite la fabricación de prótesis y órtesis mediante impresión 3D, lo que a su vez reduce costos y permite personalizaciones rápidas. 3. Representación y análisis de la figura humana La figura humana puede representarse de diversas formas, dependiendo del enfoque y detalle que se desee transmitir: Realista: busca plasmar el modelo con exactitud, replicando fielmente sus características físicas sin incluir elementos imaginarios. Simplificada: reduce los detalles del modelo para crear una representación más sencilla y clara. Esquemática: resalta únicamente las líneas y características más importantes del modelo, destacando los rasgos esenciales. Deformada: alteración intencionada de las proporciones del modelo, modificando su apariencia para transmitir un mensaje o estilo. 4. Proporciones de la figura humana La proporción es la relación comparativa entre elementos similares en términos de tamaño, cantidad o grado, particularmente entre una parte y el conjunto. El concepto de canon se refiere a un sistema que define las proporciones de la figura humana utilizando un módulo básico, que desde el Renacimiento ha sido la altura de la cabeza. Este sistema permite deducir las dimensiones del cuerpo de manera proporcional y equilibrada, garantizando una justa relación entre las partes y el todo. Este concepto de canon no solo se aplica al cuerpo humano, sino también a cualquier elemento asociado a él. 4.1. Tipos de cánones Existen diversos tipos de cánones que se utilizan en arte y antropometría para representar la figura humana: Canon natural: relacionado con la estructura física única de cada individuo. Canon histórico: evoluciona con el tiempo, reflejando cómo se ha interpretado el cuerpo humano en diferentes épocas artísticas. Canon artístico simbólico: influyen factores culturales, sociológicos o religiosos, con proporciones simbólicas que no dependen de la observación directa del cuerpo. Canon antropométrico: basado en las medidas de grupos poblacionales. Se definen tres principales: o Canon de 7 ½ cabezas: proporciones estándar con una altura de 170 cm, siendo la envergadura mayor que la altura. o Canon de 7 ¾ cabezas: proporciones normales con una altura de 175 cm, la envergadura excede la altura ligeramente. o Canon de 8 cabezas: ideal, con una altura de más de 180 cm, donde la envergadura es igual a la altura. Este tipo de análisis permite comprender las proporciones del cuerpo usando referencias modulares, como la cabeza. Observa este ejemplo de figuras humanas esquemáticas que presenta las proporciones del canon de 8 cabezas desde los pies hasta la parte superior de la cabeza sin contar el pelo. 4.2. Variación de las proporciones humanas El cuerpo humano varía según el sexo y la edad: Diferencias sexuales: las mujeres suelen tener un tronco más largo, caderas más anchas y extremidades más cortas que los hombres. Desarrollo infantil: en los niños, las extremidades son más cortas y la cabeza es proporcionalmente más grande que en los adultos. A medida que crecen, el cuerpo se va equilibrando. Crecimiento del cuerpo humano: los humanos alcanzan su estatura máxima entre los 20 y 30 años. A los 5 años, el niño ha alcanzado el 60% de su altura final; a los 10 años, el 75%; y al llegar a los 20 años, el 99%. Estaturas medias: en Europa, la altura promedio es de 165 cm en hombres y 160 cm en mujeres, considerándose gigantismo por encima de los 205 cm y enanismo por debajo de los 105 cm. Peso corporal: el peso promedio de un adulto es de aproximadamente 70 kg, con variaciones según el sexo. Superficie corporal: el área superficial de un adulto es de 1.40 m², mientras que la de un recién nacido es de 0.50 m², lo que hace que los niños sean más  susceptibles al frío debido a la mayor superficie relativa en proporción a su volumen. 4.3. Simetría corporal y complexión La simetría bilateral es una característica clave en la estructura externa del cuerpo humano, lo que significa que el cuerpo puede dividirse en dos mitades casi idénticas a lo largo de un plano medio. Esta simetría se refleja en las proporciones equilibradas, donde las partes anatómicas de ambos lados coinciden en tamaño y forma. Aunque en el interior del cuerpo la simetría no es exacta, debido a la disposición asimétrica de órganos como el corazón o el hígado, esto no afecta la apariencia externa. A pesar de que puede haber ligeras diferencias en órganos centrales, como la columna vertebral, o pequeñas variaciones en la longitud de los brazos o piernas, la simetría externa sigue siendo notable. Estas diferencias tienden a ser más visibles en personas diestras o zurdas, pero, en general, el peso y la estructura de ambos lados del cuerpo se mantiene balanceada, con una diferencia de solo un 1-2%. La complexión física hace referencia al conjunto de características corporales de una persona, que definen su apariencia, fortaleza y energía. También se refiere a la estructura corporal, particularmente la ósea. Existen varios tipos de complexión humana, cada uno con rasgos específicos: Complexión delgada: se distingue por una menor masa muscular, con huesos prominentes como las clavículas, costillas, omóplatos, vértebras y caderas. En este tipo de cuerpo, las manos y los pies pueden parecer desproporcionadamente grandes en comparación con el resto del cuerpo. Complexión atlética: personas con músculos bien definidos y un bajo porcentaje de grasa corporal. En los hombres, suelen destacar músculos como los del trapecio, bíceps, pectorales, abdominales y cuádriceps, lo que les da una apariencia robusta y musculosa. Complexión gruesa: caracterizada por un gran volumen muscular y huesos más anchos. Puede haber acumulación de grasa entre los músculos, especialmente en los brazos y las piernas. Esta complexión puede ser resultado de un aumento de peso rápido, una base atlética previa o de haber perdido peso tras un periodo de obesidad. Complexión obesa: personas con un alto porcentaje de grasa corporal, lo que debilita los músculos. La grasa tiende a acumularse en áreas como el abdomen,  los muslos, caderas, nalgas, pecho, parte interna de los brazos, barbilla y mejillas. Las formas son más redondeadas y la piel puede presentar el aspecto de "piel de naranja" debido a la acumulación de grasa bajo la superficie. 5. Configuración del cuerpo Conocer la anatomía y la morfología del cuerpo humano es fundamental para el diseño adecuado de prótesis externas, ya que permite comprender cómo interactúan las distintas partes del cuerpo. Un conocimiento detallado de los huesos y músculos no solo facilita la creación de bocetos precisos para el diseño de prótesis, sino que también permite adaptar estas a las necesidades funcionales de cada paciente. Esto es crucial para asegurar que las prótesis no solo se ajusten bien, sino que también permitan una locomoción adecuada, una correcta distribución de peso, y una integración biomecánica eficiente con el cuerpo del paciente. El Esqueleto Humano El esqueleto humano proporciona el marco estructural sobre el que se diseñan las prótesis. Consta de 206 huesos que se agrupan en tres categorías principales: 1. Huesos planos: o Ejemplos: Omóplatos y caderas. o Función: Proporcionan protección a órganos internos vitales (como el cerebro, el corazón y los pulmones) y sirven como superficies para la inserción muscular. o Aplicación en prótesis: Al diseñar prótesis que se integren con huesos planos (como en el caso de las prótesis pélvicas o de extremidades superiores conectadas a la escápula), es crucial comprender cómo estos huesos proporcionan soporte y protección. 2. Huesos largos: o Ejemplos: Fémur, húmero, tibia. o Función: Actúan como palancas para facilitar el movimiento y soportan el peso del cuerpo. o Aplicación en prótesis: Las prótesis de extremidades, como las de pierna o brazo, se diseñan para integrarse con los huesos largos. Es importante conocer las proporciones y la resistencia de estos huesos para asegurar  que la prótesis distribuya el peso de manera correcta y permita el movimiento adecuado. 3. Huesos cortos: o Ejemplos: Carpo (huesos de la muñeca) y tarso (huesos del pie). o Función: Facilitan movimientos complejos y precisos. o Aplicación en prótesis: Las prótesis diseñadas para la muñeca o el pie deben tener en cuenta los movimientos de flexión y extensión limitados y controlados por los huesos cortos. Dentro de los huesos, se encuentra la médula ósea, un tejido blando que produce células sanguíneas. La médula está contenida en el interior de la cavidad medular, rodeada por una estructura ósea dura. Entender esta configuración es importante al considerar la integración de una prótesis, especialmente cuando se requiere contacto con el hueso (como en implantes de cadera o rodilla). Los Músculos del Cuerpo Humano Los músculos son los encargados de generar movimiento mediante su capacidad de contracción. Al diseñar una prótesis, es importante considerar cómo estos músculos interactúan con la prótesis para replicar la funcionalidad del miembro o zona afectada. 1. Músculos de la cabeza: o Función: Controlan los gestos faciales y el movimiento de la mandíbula. o Aplicación en prótesis: Las prótesis faciales, utilizadas tras cirugías reconstructivas, deben integrarse de manera que no interfieran con los músculos responsables de los gestos, garantizando que el paciente pueda mantener expresiones faciales naturales. 2. Músculos del cuello: o Función: Permiten la rotación y movimiento de la cabeza. o Aplicación en prótesis: En prótesis de extremidades superiores, es importante que el diseño no limite la movilidad del cuello, garantizando que el paciente pueda mantener un rango completo de movimiento. 3. Músculos del tronco: o Función: Proporcionan soporte y movimiento a las extremidades y son esenciales para la respiración. o Aplicación en prótesis: Al diseñar órtesis o prótesis para la espalda, es fundamental tener en cuenta el impacto en los músculos del tronco, especialmente para evitar la restricción del movimiento respiratorio y la limitación de la flexión o extensión.  4. Músculos de las extremidades superiores: o Función: Controlan movimientos complejos como la rotación, extensión y flexión del brazo, el codo y la muñeca. o Aplicación en Prótesis: Las prótesis de brazo deben adaptarse a los músculos del bíceps, tríceps y antebrazo para permitir movimientos naturales. Un buen ejemplo sería una prótesis mioeléctrica que utiliza los impulsos eléctricos generados por los músculos residuales para controlar el movimiento de la prótesis. 5. Músculos de las extremidades inferiores: o Función: Soportan el peso del cuerpo, mantienen la postura y proporcionan fuerza para la locomoción. o Aplicación en Prótesis: Las prótesis de pierna, especialmente las que incluyen la rodilla o el tobillo, deben alinearse correctamente con los músculos de las extremidades inferiores para garantizar una marcha natural y reducir el esfuerzo muscular innecesario. 6. Aplicaciones informáticas en la elaboración de órtesis a medida Tanto médicos como pacientes coinciden en reconocer la alta calidad de los aparatos ortopédicos fabricados mediante tecnologías CAD-CAM (Diseño Asistido por Ordenador y Fabricación Asistida por Ordenador). Este sistema ha revolucionado la elaboración de órtesis a medida, mejorando notablemente la precisión y la adaptabilidad del producto final a las necesidades del paciente. La gran ventaja del uso de CAD-CAM es que permite garantizar que las medidas y morfología del paciente se reflejan de manera exacta en el producto fabricado, lo que maximiza la comodidad y la eficacia del tratamiento ortopédico. Ventajas del uso de CAD-CAM en la fabricación de órtesis El uso de CAD-CAM en la fabricación de órtesis no solo mejora la precisión en la creación del dispositivo, sino que también optimiza el proceso de seguimiento del paciente. Gracias a la recopilación de información detallada sobre las medidas anatómicas y el progreso del tratamiento, se crea una base de datos digital que facilita la monitorización continua y permite al ortoprotesista ajustar la órtesis o modificar el tratamiento según sea necesario. Esto garantiza que la órtesis no solo se ajuste de manera óptima al paciente en el momento de su fabricación, sino que también pueda adaptarse a lo largo del tiempo en respuesta a cambios en la condición del paciente. Proceso de fabricación de una órtesis por ordenador: Fases 1. Obtención de medidas e imagen tridimensional (3D): o La primera fase consiste en tomar las medidas precisas del paciente y generar una imagen tridimensional de la zona a tratar. Esta tecnología no solo ofrece las medidas exactas, sino también la morfología tridimensional del cuerpo, capturando detalles anatómicos cruciales para un ajuste perfecto. El escaneo 3D asegura que no se pierdan detalles importantes y se adapta fácilmente a cualquier tipo de extremidad o parte del cuerpo. o 2. Equipo láser para alineación y corrección de errores: o Con las medidas obtenidas, se utiliza un equipo láser que ayuda a alinear correctamente el diseño y corregir errores en tiempo real. Esta tecnología garantiza que cualquier posible desviación en la alineación del diseño se pueda corregir antes de continuar con el proceso de fabricación. Además, el láser permite detectar irregularidades anatómicas y compensarlas en el diseño del aparato ortopédico. 3. Concepto tridimensional y volumétrico: o A través del software de CAD, el técnico ortoprotésico puede modificar y ajustar el diseño tridimensional para garantizar que se cumplan los requisitos terapéuticos y de comodidad del paciente. El software permite hacer rectificaciones en tiempo real sobre la imagen obtenida, facilitando la optimización del diseño antes de proceder a la construcción del molde definitivo. Este concepto volumétrico no solo tiene en cuenta la forma anatómica del paciente, sino también la resistencia, la distribución del peso y la funcionalidad que la órtesis debe proporcionar. 4. Fresadora numérica: o Una vez que el diseño ha sido finalizado, los datos son enviados a una fresadora numérica, que fabrica el molde en poliuretano u otros materiales adecuados. La fresadora CNC (Control Numérico por Computadora) reproduce el molde con gran precisión, basándose en las medidas y configuraciones exactas almacenadas en el sistema. Este molde es fundamental para la posterior fabricación de la órtesis, asegurando que el producto final se ajuste perfectamente al paciente. Beneficios para el paciente El uso de tecnologías CAD-CAM en la fabricación de órtesis ofrece beneficios significativos para el paciente: Precisión: el proceso garantiza que la órtesis se ajusta perfectamente a la morfología del paciente, evitando incomodidades y fricciones que podrían derivar en lesiones. Comodidad: al adaptarse perfectamente al cuerpo del paciente, la órtesis resulta más cómoda, lo que facilita su uso diario prolongado. Ajustes rápidos: si el paciente experimenta cambios en su condición (como una variación en el volumen de la extremidad), la información almacenada permite hacer ajustes rápidos y eficaces en el dispositivo. Seguimiento continuo: la base de datos creada durante el proceso de fabricación permite a los profesionales de la salud seguir el progreso del tratamiento y hacer modificaciones si es necesario. Ejemplo de aplicación Un paciente con deformidad de pie equino puede beneficiarse de una órtesis fabricada por CAD-CAM. En la primera fase, el técnico realiza un escaneo 3D del pie para capturar tanto la longitud, ancho y arco del pie, como la angulación del tobillo. Posteriormente, mediante un equipo láser se alinea y corrige cualquier irregularidad en la posición del pie. A través del software, se ajusta la órtesis para garantizar que proporcione el apoyo adecuado y corrija la deformidad. Finalmente, la fresadora numérica crea el molde en poliuretano, a partir del cual se fabrica la órtesis definitiva, que será revisada y ajustada según la evolución del paciente.