Desarrollo de una plantilla ortopédica personalizada para personas con actividad bipedestante prolongada considerando la distribución de la presión plantar y comparando distintos materiales

Para citar o enlazar este item, por favor use el siguiente identificador: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/30942
Título : Desarrollo de una plantilla ortopédica personalizada para personas con actividad bipedestante prolongada considerando la distribución de la presión plantar y comparando distintos materiales
Autor : De la Torre Romero, Ricardo León
Director de Tesis: Bayas Toro, Roberto Gerardo
Resumen traducido: The aim of this project is to develop and simulate a customized orthopedic insole for teachers at the Universidad Politecnica Salesiana, Sede Guayaquil, whose, because to their long working hours, suffer from foot conditions such as plantar fasciitis, flat feet, and muscle fatigue. The proposal presents a technical solution based on structural simulation tools using finite element analysis (FEA) to optimize plantar pressure distribution and improve user ergonomics. The three-dimensional design of the insole was carried out using Autodesk Inventor software, allowing for the precise modeling of plantar geometry, the simulation of load conditions, and the evaluation of the mechanical behavior of different biomaterials. For this study, three materials with orthotic potential were considered: EVA, TPU, and silicone rubber, selected for their cushioning properties, durability, and anatomical adaptability. During the research phase, techniques such as Ashby analysis were applied for material selection, review of ISO standards applicable to medical device design, and comparative structural simulations. Subsequently, an optimized prototype was proposed for manufacturing, highlighting TPU as the most suitable material due to its balance between support and plantar comfort. Technical validation will be carried out in subsequent stages through experimental testing to corroborate the efficiency of the simulated design.
Resumen : El presente proyecto tiene como objetivo el desarrollo y simulación de una plantilla ortopédica personalizada destinada a docentes de la Universidad Politécnica Salesiana, sede Guayaquil, quienes debido a sus extensas jornadas laborales presentan afecciones podológicas como fascitis plantar, pie plano y fatiga muscular. La propuesta plantea una solución técnica basada en herramientas de simulación estructural mediante análisis por elementos finitos (FEA), con el fin de optimizar la distribución de la presión plantar y mejorar la ergonomía del usuario. El diseño tridimensional de la plantilla se realizó utilizando el software Autodesk Inventor, permitiendo modelar con precisión la geometría plantar, simular condiciones de carga y evaluar el comportamiento mecánico de distintos biomateriales. Para este estudio se consideraron tres materiales con potencial ortésico: EVA, TPU y silicona rubber, seleccionados por sus propiedades de amortiguación, durabilidad y adaptabilidad anatómica. Durante la fase de investigación se aplicaron técnicas como el análisis de Ashby para la selección de materiales, revisión de normativas ISO aplicables al diseño de dispositivos médicos, y simulaciones estructurales comparativas. Posteriormente, se propuso un prototipo optimizado para fabricación, destacando el TPU como el material más adecuado por su balance entre soporte y confort plantar.\\ La validación técnica se realizará en etapas posteriores mediante pruebas experimentales, con el fin de corroborar la eficiencia del diseño simulado.
Palabras clave : PLANTILLA ORTOPÉDICA
SIMULACIÓN FEA
BIOMATERIALES
ERGONOMÍA
SALUD OCUPACIONAL
Fecha de publicación : 2025
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/30942
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

Ficheros en este ítem:
Fichero Descripción Tamaño Formato  
UPS-GT006551.pdfTexto Completo1,13 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Este ítem está sujeto a una licencia Creative Commons Licencia Creative Commons Creative Commons