Prototipo de protección al pie caído y las ulceras por presión

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dc.contributor.advisorEscobar Jaramillo, Mateo
dc.contributor.advisorBuitrago Castro, Luis Felipe
dc.contributor.apolounabEscobar Jaramillo, Mateo [mateo-escobar-jaramillo]spa
dc.contributor.apolounabBuitrago Castro, Luis Felipe [luis-felipe-buitrago-castro]spa
dc.contributor.authorPlata Hernandez, Bryan Ramiro
dc.contributor.authorCortes Castaño, Auly Junior
dc.contributor.authorCotes Padilla, Rubén Dario
dc.contributor.cvlacEscobar Jaramillo, Mateo [0001468933]spa
dc.contributor.cvlacBuitrago Castro, Luis Felipe [0001657515]spa
dc.contributor.googlescholarEscobar Jaramillo, Mateo [es&oi=ao]spa
dc.contributor.linkedinEscobar Jaramillo, Mateo [mateo-escobar-jaramillo-0a6869262/]spa
dc.contributor.linkedinBuitrago Castro, Luis Felipe [luis-felipe-buitrago-castro-793139164/]spa
dc.contributor.orcidBuitrago Castro, Luis Felipe [0000-0002-1414-1854]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialColombiaspa
dc.coverage.temporal2024-2025spa
dc.date.accessioned2026-03-11T18:46:01Z
dc.date.available2026-03-11T18:46:01Z
dc.date.issued2026-01-28
dc.degree.nameIngeniero Biomédicospa
dc.description.abstractEl presente proyecto de grado aborda el diseño y desarrollo de un prototipo ergonómico que previene simultáneamente dos complicaciones frecuentes en pacientes de unidades de cuidados intensivos (UCI): el pie caído y las úlceras por presión. A partir de la identificación de necesidades clínicas reales, se estructuró una metodología dividida en cuatro etapas: levantamiento de requerimientos con personal asistencial, desarrollo conceptual y digital mediante software CAD (SolidWorks), validación funcional por simulación computacional (FEA), y construcción de un protocolo de uso. El dispositivo combina un soporte estructural que mantiene el pie en dorsiflexión funcional con una almohadilla viscoelástica que redistribuye la presión en el talón, utilizando materiales como telas espaciadoras y polímeros biomédicos. Las simulaciones demostraron una reducción efectiva en la presión de contacto (≤3 kPa) y un ángulo de dorsiflexión adecuado (90°), asegurando confort, adaptabilidad y prevención de lesiones. Este diseño propone una solución integrada, accesible y centrada en el paciente, que responde a limitaciones técnicas, económicas y clínicas del entorno hospitalario actual.spa
dc.description.abstractenglishThis undergraduate engineering project presents the design and development of an ergonomic prototype aimed at simultaneously preventing two common complications in intensive care unit (ICU) patients: foot drop and pressure ulcers. Based on the identification of real clinical needs, the methodology was structured in four stages: requirement gathering with healthcare personnel, conceptual and digital development using CAD software (SolidWorks), functional validation through computational simulations (FEA), and construction of a technical usage protocol. The device combines a structural support to maintain the foot in functional dorsiflexion with a viscoelastic heel pad that redistributes pressure, using biomedical materials such as spacer fabrics and polymers. Simulations demonstrated effective pressure reduction (≤3 kPa) and an appropriate dorsiflexion angle (90°), ensuring comfort, adaptability, and injury prevention. This design offers an integrated, cost-effective, and patient-centered solution that addresses current technical, economic, and clinical limitations in hospital settings.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsAgradecimientos 11 Dedicatoria 12 Resumen 13 Abstract 14 Capítulo 1. Problemática Planteamiento del problema 15 Justificación 17 Pregunta de investigación 19 Objetivo General 19 Objetivos Específicos 19 Estado del arte 20 Marco Teórico Pie Caído (Equino) 22 Úlceras por Presión (UPP) 23 Órtesis Tobillo-Pie (AFO) 24 Telas Espaciadoras 25 Inmovilización prolongada y sus efectos neuromusculares 26 Biomecánica del tobillo y postura en cama 27 Distribución de presión en prominencias óseas 27 Ergonomía y diseño centrado en el paciente 28 Tensión por elementos finitos 28 Desplazamiento por elementos finitos 29 Deformación por elementos finitos 30 Capítulo 2. Especificaciones del proyecto Introducción 31 Metodología 32 Elicitación de requerimientos 32 Análisis de necesidades 33 Documentación 33 Resultados Revisión documental 34 Observación directa 34 Análisis de necesidades 34 Documentación 37 Definición de métricas 38 Comparación con la competencia 39 Definición de valores marginales e ideales 40 Discusión 41 Capítulo 3. Definición de conceptos Introducción 43 Metodología 44 Definición de criterios de selección 44 Generación de conceptos y Árbol de conceptos 45 Matriz de filtrado de conceptos 46 Matriz de evaluación de conceptos 47 Selección y combinación de conceptos 47 Resultados Generación de conceptos 48 Concepto 1 49 Concepto 2 50 Concepto 3 50 Concepto 4 51 Concepto 5 51 Discusión 54 Selección del concepto final 55 Capítulo 4. Construcción del prototipo Introducción 56 Metodología 57 Configuración de la simulación y análisis estructural 57 Proceso de manufactura y ensamble físico 58 Resultados Resultados del análisis de malla y simulación Configuración 1: Almohadilla con huecos de 1 cm en el 25% del área total 59 Configuración 2: Almohadilla con huecos de 1 cm en el 50% del área total 63 Configuración 3: Almohadilla con huecos de 3 cm en el 25% del área total 66 Configuración 4: Almohadilla con huecos de 3 cm en el 50% del área total 69 Malla de detalles general 72 Proceso de manufactura y ensamble físico Diseño y manufactura de moldes 72 Vaciado y curado 74 Confección textil 75 Fabricación del dorsiflexor 76 Discusión 77 Capítulo 5. Validación Experimental del Prototipo Validación experimental de la almohadilla protectora Introducción 79 Metodología Diseño experimental 79 Procedimiento Experimental 80 Resultados 84 Discusión 87 Validación experimental del fijador de tobillo Introducción 88 Metodología 88 Resultados 91 Discusión 92 Conclusiones 93 Recomendaciones para trabajos futuros 94 Referencias 95spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/33424
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Biomédicaspa
dc.publisher.programidIBM-1788
dc.relation.referencesBlack, J., Alves, P., Brindle, T. et al. (2015). Use of wound dressings to enhance prevention of pressure ulcers caused by medical devices. International Wound Journal, *12*(3), 322-327. https://doi.org/10.1111/iwj.12111spa
dc.relation.referencesChen, L., & Greisberg, J. (2009). Achilles lengthening procedures. Foot and Ankle Clinics, *14*(4), 627-637. https://doi.org/10.1016/j.fcl.2009.08.002spa
dc.relation.referencesGefen, A. (2008). How much time does it take to get a pressure ulcer? Integrated evidence from human, animal, and in vitro studies. Ostomy Wound Management, *54*(10), 26-35.spa
dc.relation.referencesGefen, A., Farid, K. J., & Shaywitz, I. (2013). A review of deep tissue injury development, detection, and prevention. Journal of Wound Care, *22*(3), 137-150. https://doi.org/10.12968/jowc.2013.22.3.137spa
dc.relation.referencesHermans, G., De Jonghe, B., Bruyninckx, F., & Van den Berghe, G. (2014). Interventions for preventing critical illness polyneuropathy and critical illness myopathy. Cochrane Database of Systematic Reviews, *2014*(1), CD006832. https://doi.org/10.1002/14651858.CD006832.pub3spa
dc.relation.referencesHoyos Porto, S., García Arias, R. L., Chavarro-Carvajal, D. A., & Heredia, R. A. (2015). Úlceras por presión en pacientes hospitalizados. Universitas Médica, *56*(3), 341-355.spa
dc.relation.referencesLandis, E. M. (1930). Micro-injection studies of capillary blood pressure in human skin. Heart, *15*, 209-228.spa
dc.relation.referencesLatronico, N., Herridge, M., Hopkins, R. O. et al. (2017). The ICM research agenda on intensive care unit-acquired weakness. Intensive Care Medicine, *43*(9), 1270-1281. https://doi.org/10.1007/s00134-017-4757-5spa
dc.relation.referencesSinger, B. J., Dunne, J. W., Singer, K. P., & Allison, G. T. (2004). Non-surgical management of ankle contracture following acquired brain injury. Disability and Rehabilitation, *26*(6), 335-345. https://doi.org/10.1080/09638280310001647625spa
dc.relation.referencesTortosa Sirvent, E. (2014). El pie equino adquirido en el adulto con encamamiento prolongado. Revista Internacional de Ciencias Podológicas, *8*(1), 61-69. https://doi.org/10.5209/rev_RICP.2014.v8.n1.43256spa
dc.relation.referencesVerdié, C., Daviet, J. C., Borie, M. J. et al. (2004). Épidémiologie des pieds varus et/ou équin un an après un premier accident vasculaire cérébral hémisphérique. Annals of Physical and Rehabilitation Medicine, *47*(2), 81-86. https://doi.org/10.1016/j.annrmp.2003.10.005spa
dc.relation.referencesWilliams, P. E., Goldspink, G., & Howell, P. (2013). The effect of immobilization on the longitudinal growth of striated muscle fibres. Journal of Anatomy, *116*(1), 45-55. https://doi.org/10.1111/j.1469-7580.1973.tb02208.xspa
dc.relation.referencesChang, L. G., Zar, S., Seidel, B., Kurra, A., & Gikhid, A. (2021). COVID-19 proned ventilation and its possible association with foot drop: A case series. Cureus, 13(8), e14574. https://doi.org/10.7759/cureus.14574spa
dc.relation.referencesFukuda, H. (2006). Bilateral peroneal nerve palsy caused by intermittent pneumatic compression. Internal Medicine, *45*(2), 95–94. https://doi.org/10.2169/internalmedicine.45.1459spa
dc.relation.referencesJaivin, J. S., Bishop, J. O., Braly, W. G., & Tullos, H. S. (1992). Management of acquired adult dropfoot. Foot & Ankle, *13*(2), 98–104. https://doi.org/10.1177/107110079201300208spa
dc.relation.referencesTaketa, T., Uchiyama, Y., Kodama, N., Koyama, T., & Domen, K. (2023). ICU-acquired weakness complicated with bilateral foot drop after severe COVID-19: Successful rehabilitation approach and long-term follow-up. Cureus, *15*(3), e36566. https://doi.org/10.7759/cureus.36566spa
dc.relation.referencesEditorial Elsevier. (2025). Análisis estático prótesis ortopédica [Documento]. Scribd. https://es.scribd.com/document/740474343/Analisis-Estatico-Protesis-Ortopedica-Doc-12spa
dc.relation.referencesGonzález, J., & Martínez, P. (2003). Simulación en 3D con elementos finitos de un modelo de prótesis. Revista Española de Cirugía Ortopédica y Traumatología, 129. https://www.elsevier.es/es-revista-revista-espanola-cirugia-ortopedica-traumatologia-129-articulo-simulac ion-3d-con-elementos-finitos-13044132spa
dc.relation.referencesInstituto de Ciencia Aplicada. (2023). Análisis FEM de la resistencia y estabilidad de prótesis de rodilla. Recuperado de https://www.icai.es/analisis-fem-de-la-resistencia-y-estabilidad-de-protesis-de-rodilla/spa
dc.relation.referencesGonzález, J., & Martínez, P. (2020). Simulación en 3D con elementos finitos de un modelo de prótesis [Artículo]. Revista Española de Cirugía Ortopédica y Traumatología, 129. https://www.elsevier.es/es-revista-revista-espanola-cirugia-ortopedica-traumatologia-129-articulo-simulac ion-3d-con-elementos-finitos-13044132spa
dc.relation.referencesLópez, R. (2020). Análisis biomecánico de prótesis mediante elementos finitos. Revista Mexicana de Ingeniería Biomédica. https://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S0188-95322020000200053&script=sci_arttextspa
dc.relation.referencesSegovia García, L., & Sánchez Sánchez, M. B. (2024). Modelos 3D de elementos finitos en biomecánica. EPSIR. https://epsir.net/index.php/epsir/article/download/300/138/1594spa
dc.relation.referencesAndiappan, K., Yin, K. N., & Zainudin, M. F. (2024). Unilateral compressive peroneal neuropathy in intensive care settings during the COVID-19 pandemic: A series of three cases. Cureus, *16*(7), e65789. https://doi.org/10.7759/cureus.65789spa
dc.relation.referencesAndiappan, M., Ko, J., & Fujii, T. (2024). Neuromuscular complications in critical care: A focus on foot drop and pressure ulcers. Journal of Intensive Care Medicine, *39*(2), 123-135. https://doi.org/xxxxspa
dc.relation.referencesAustralian Wound Management Association. (2012). Pan Pacific clinical practice guideline for the prevention and management of pressure injury. Cambridge Media.spa
dc.relation.referencesDelmore, B., & Ayello, E. A. (2020). Pressure injury prevention in the intensive care unit: A clinician’s guide. Advances in Skin & Wound Care, *33*(12), 1-10. https://doi.org/10.1097/01.ASW.0000722744.99237.7fspa
dc.relation.referencesDelmore, B., Cox, J., Rolnitzky, L., Chu, A., & Stolfi, A. (2019). Differentiating a pressure ulcer from acute skin failure in the adult critical care patient. Advances in Skin & Wound Care, *32*(3), 109-121. https://doi.org/10.1097/01.ASW.0000553112.55505.5fspa
dc.relation.referencesEuropean Pressure Ulcer Advisory Panel, National Pressure Ulcer Advisory Panel, & Pan Pacific Pressure Injury Alliance. (2019). Prevention and treatment of pressure ulcers/injuries: Clinical practice guideline. EPUAP/NPIAP/PPPIA.spa
dc.relation.referencesSantamaria, N., Gerdtz, M., Sage, S., McCann, J., Freeman, A., Vassiliou, T., De Vincentis, S., Ng, A. W., Manias, E., Knott, J., & Liew, D. (2013). A randomized controlled trial of the effectiveness of soft silicone multi-layered foam dressings in the prevention of sacral and heel pressure ulcers in trauma and critically ill patients: The border trial. International Wound Journal, *12*(3), 302-308. https://doi.org/10.1111/iwj.12101spa
dc.relation.referencesBasal, G., & Ilgaz, M. (2009). Spacer fabrics as a new support surface in pressure sore prevention: A comparison of three different types of spacer fabrics and a standard hospital mattress. Journal of Tissue Viability, 18(3), 62–70. https://doi.org/10.1016/j.jtv.2009.02.002spa
dc.relation.referencesEddison, N., & Chockalingam, N. (2020). Ankle foot orthoses: Standardisation of terminology. The Foot, 45, 101702. https://doi.org/10.1016/j.foot.2020.101702spa
dc.relation.referencesNouri, A., Wang, L., Li, Y., & Wen, C. (2023). Materials and manufacturing for ankle–foot orthoses: A review. Advanced Engineering Materials, 25(20), 2300238. https://doi.org/10.1002/adem.202300238spa
dc.relation.referencesZhou, C., Yang, Z., Li, K., & Ye, X. (2022). Research and development of ankle–foot orthoses: A review. Sensors, 22(17), 6596. https://doi.org/10.3390/s22176596spa
dc.relation.referencesShuvo, I. I., Chakma, K., & Toutant, D. (2018). Prospect of 3D warp knitted spacer fabric and its effect on pressure relieve for reducing the prevalence of pressure ulcers for immobile patients. Journal of Textile Science & Engineering, 8(1), 335. https://doi.org/10.4172/2165-8064.1000335Hilaris Publishing SRLspa
dc.relation.referencesWu, M., Zhi, C., Meng, J., Xu, X., Wang, G., Yu, L., & Miao, M. (2020). 3D spacer fabric structure for the prevention and care of pressure ulcers. IEEE Access, 8, 213512–213521. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3041500spa
dc.relation.referencesChoo, Y. J., & Chang, M. C. (2021). Commonly used types and recent development of ankle-foot orthosis: A narrative review. Healthcare, 9(8), 1046. https://doi.org/10.3390/healthcare9081046spa
dc.relation.referencesHuang, L., Yan, Y., Huang, Y., Liao, Y., Li, W., Gu, C., Lu, X., Li, Y., & Li, C. (2023). Summary of best evidence for prevention and control of pressure ulcer on support surfaces. International Wound Journal, 20(6), 2276–2285. https://doi.org/10.1111/iwj.14109spa
dc.relation.referencesNational Pressure Ulcer Advisory Panel (NPUAP) / European Pressure Ulcer Advisory Panel (EPUAP). (2019). Prevention and Treatment of Pressure Ulcers/Injuries: Clinical Practice Guideline.spa
dc.relation.referencesSaeedi, H., & Pourhoseingholi, E. (2023). Design and evaluation of hybrid passive spring damper ankle foot orthosis for gait performance in drop foot patients: A feasibility study. Journal of Biomedical Physics & Engineering, 13(4), 377–382. https://doi.org/10.31661/jbpe.v0i0.2005-1121spa
dc.relation.referencesShahar, F. S., Sultan, M. T. H., Lee, S. H., Jawaid, M., Shah, A. U. M., Safri, S. N. A., & Sivasankaran, P. N. (2019). A review on the orthotics and prosthetics and the potential of kenaf composites as alternative materials for ankle-foot orthosis. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 99, 169–185. https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2019.07.020spa
dc.relation.referencesCortés, O. L., Villar, J. C., Rojas, Y. A., Vásquez, S. M., Ruiz-Sandoval, J., Becerra, C. P., & Herrera, V. (2025). Incidence of Pressure Ulcers in Adults Hospitalized in Intensive Care Units in Colombia. Investigacion y educacion en enfermeria, 43(2), Artículo e12. https://doi.org/10.17533/udea.iee.v43n2e12 Cornejo Piñuelos, J. G., & Ullauri Pisco, C. A. (2023). Prevalencia de úlceras por presión en pacientes ingresados en el área de UCI del Hospital General del Norte de Guayaquil IESS Los Ceibos año 2021–2022 [Universidad Católica de Santiago de Guayaquil]. http://201.159.223.180/bitstream/3317/22088/1/T-UCSG-PRE-MED-ENF-887.pdfspa
dc.relation.referencesDelgado Mendoza, L., Cárdenas Rodríguez, M. S., Vallejo Pavón, D. A., Carrión Barrera, G. A., & Sosa Cobeña, J. L. (2025). Relación entre la ventilación mecánica y la debilidad neuromuscular de pacientes en unidades de cuidados intensivos. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 9(1), 3808–3825. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i1.16123spa
dc.relation.referencesUlceras Chile. (2025). Impacto económico de las úlceras por presión. https://ulceras.cl/monografico/lpp-impacto-economico-de-las-ulceras-por-presion/spa
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