DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN PUPITRE ESCOLAR APROPIADO

PARA NIÑOS CON PARÁLISIS CEREBRAL INFANTIL A PARTIR DEL

RECICLAJE DE PUPITRES DESECHADOS.

PROYECTO FINAL

DISEÑO BIOMÉDICO

PROFESOR ERNESTO DENIS

CAROL SALDARRIAGA CORTES

2086937

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE

SANTIAGO DE CALI, 29 DE MAYO DE 2015

DISEÑO BIOMÉDICO INFORME FINAL

RESUMEN

Situación o problema de salud a solucionar

Déficits en la oferta de aparatos o muebles escolares para niños con patología

provocan una dificultad el funcionamiento de órganos y estructuras corporales,

debilitando el óptimo proceso de escolaridad, ejemplo de niños con parálisis

cerebral, paraplejias, cuadriplejias, etc.

Además en las escuelas donde prestan el servicio de educación para niños con

estas condiciones, exigen sobre el tipo de pupitre que deben usar los niños, en el

cual si no se cuenta en el debido pupitre el niño no será recibido, lo que está

generando desdolarización entre niños de 5-12 años con los diagnósticos

mencionados anteriormente.

Se propone realizar el diseño de un mueblo escolar de un alcance más económico,

para niños en situación de discapacidad física y cognitiva, que le permita facilitar el

proceso de rehabilitación y aprendizaje normal en una institución educativa, para

así darle el derecho y la posibilidad de mejorar su condición. El pupitre proporciona

apoyo en la rehabilitación y corrección de postura por medio de un sistema de

sedestación.

Palabras claves: Sedestador ortopédico, pupitre escolar y rehabilitación.

INTRODUCCIÓN

Se propone realizar el diseño de una Órtesis de sedestación con una adaptación

para un mueble escolar de un alcance más económico, proponiendo un proceso de

diseño diferente al convencional, la población objetivo son niños en situación de

discapacidad física y cognitiva, que les permita facilitar el proceso de rehabilitación

y aprendizaje normal en una institución educativa, para así darle el derecho y la

posibilidad de mejorar su condición. Es proyecto está orientado a un paciente en

específico con una condición de discapacidad.

PACIENTE

INFORMACIÓN DEMOGRÁFICA

Reside en la ciudad de Santiago de Cali – Valle del Cauca, en el barrio San Carlos

de estrato socioeconómico dos, en una casa amplia de una sola planta, que permite

su movilización sin dificultad.

Vive con sus dos padres y su hermana de 5 años. La madre es la encargada de

todos los cuidados y tiene esta función como su ocupación principal.

Su padre labora como taxista y utilizan este como medio de transporte para el

paciente.

Tuvo un periodo de escolarización de 5 años en la fundación “ideal de Villa

Colombia” de donde fue retirado por ya tener el ciclo cumplido, lo que no le permitió

seguir en esa institución, luego estuvo un año en la institución Amadeus lugar que

a juicio de los padres no proporcionaba las mejores condiciones y del cual fue

retirado por su costo.

Los padres manifiestan que durante el periodo de escolarización el paciente mejoro

sus condiciones cognitivas, pero que durante el periodo que ha estado sin la

realización de estas se ha deteriorado nuevamente.

INFORMACIÓN DEL PACIENTE

Paciente masculino de 14 años, nacido el 21 de marzo del 2001 diagnosticado con

parálisis cerebral infantil (PCI), secundaria a meningitis cerebral posnatal;

La PCI clasificada según la función motora gruesa (GMFCS) como nivel V, si es

transportado en silla de ruedas en todo tipo de situación, si tiene limitaciones para

mantener el tronco en posicione anti-gravitatorias y sobre el control del movimiento

de las extremidades pero tiene control sobre el movimiento cefálico. Todas las

actividades básicas de vida diaria y las transferencias requieren asistencia total de

un adulto. En casa, el niño se desplaza distancias cortas y no coordinadas

deslizándose en el piso y no posee control de esfínteres.

Como trastornos asociados el paciente sufre de episodios de epilepsia, leve grado

de espasticidad en miembros superiores y alteraciones en la postura de las piernas

y los pies, muy leve grado de escoliosis dorsal derecha.

El paciente presenta deficiencias completas en las funciones intelectuales,

psicomotoras, relacionadas con la fuerza y el tono muscular y con el movimiento.

No presenta deformidad en ninguna estructura anatómica

Tiene como facilitadores, el apoyo completo de su familia y como barreras las

políticas de aceptación en la institución educativa para continuar su proceso de

rehabilitación. (Anexo 1.)

FIM- MEDIDA INTERNACIONAL DE FUNCIONALIDAD

Se le realiza FIM para establecer estado actual y metas de evolución. Se prescriben

sesión de terapia ocupacional y terapia física con fines de mejorar escala del FIM.

MOVIMIENTO Actual Meta

MO

VIM

IEN

TO

AUTOCUIDADO

Comer 1 3

Aseo personal 1 2

Bañarse/Ducharse 1 2

Vestirse/Desvestirse (parte inferior del

cuerpo) 1 2

Vestirse/Desvestirse (parte superior del

cuerpo) 1 2

Uso del baño 1 2

CONTROL DE ESFINTERES

Control de heces 1 1

Control de orina 1 1

TRASLADARSE

Cama, silla, silla de ruedas 1 3

Baño 1 3

Ducha 1 3

MOVILIDAD

Marcha, silla de ruedas, gateo 2 3

Gradas 1 3

RE

CO

NO

CIM

IEN

TO

COMUNICACIÓN

Comprensión 1 4

Expresión 1 3

COGNICIÓN SOCIAL

Interacción Social 1 5

Resolver Problema 1 4

Memoria 1 3

MOVIMIENTO TOTAL 14 30

RECONOCIMIENTO TOTAL 5 19

TOTAL

19/126 49/126

7 Independencia completa

6 Independencia modificada

5 Supervisión o preparación de los medios

4 Mínima asistencia por contacto o ayuda (>75%)

3 Moderada asistencia o ayuda (>50%)

2 Máxima asistencia o ayuda (>25%)

1 Asistencia o ayuda completa o total (<25%)

el estado actual arroja un total de 19/126 lo que indica que el niño en su

funcionalidad es totalmente asistido o necesita ayuda completa para realizar las

actividades de la vida diaria ; se plantea una meta bastante ambiciosa donde el total

es de 49/126, un aumento considerable con respecto a la actual. Lograr esta meta

es posible si al niño se le reintegra a las actividades escolares, terapias físicas y

ocupacionales que permitan mejorar la condición de salud del niño.

JUSTIFICACIÓN

Según el Departamento Administrativo Nacional de Estadísticas (DANE) son dos

millones 652 mil las personas en Colombia con discapacidad aproximadamente, de

las cuales se estima que el 10 por ciento son pequeños con limitaciones motoras.

Además Estudios realizados por la Organización Mundial de la Salud, OMS,

muestran que” la parálisis cerebral infantil es la primera causa de discapacidad

motora de los niños en el mundo.” La OMS estima que cada año más de un millón

de menores que sobreviven tras sufrir asfixia durante el parto desarrollan la

enfermedad, con dificultades de aprendizaje u otras discapacidades.

La realización de un pupitre acondicionado para niños con la situación de salud

mencionada anteriormente permitiría la inclusión mínima que es la escolaridad

especial, además se logra aprovechar el espacio de participación en un entorno

diferente para favorecer en su rehabilitación y mejoramiento de postura durante el

tiempo que permanezca sentado en el pupitre escolar.

OBJETIVO GENERAL

Diseñar e implementar de un pupitre escolar apropiado para niños con parálisis

cerebral infantil a partir del reciclaje de pupitres desechados.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Organizar el material donado para la reconstrucción de un pupitre base.

- Determinar el método de elaboración del Sedestador ortopédico.

- Definir el sistema de ajuste adecuado entre el pupitre y el sedestador.

MARCO TEÓRICO

Parálisis cerebral infantil

La parálisis cerebral (PC) es una condición del neurodesarrollo que comienza en las

primeras etapas de la niñez y perdura a lo largo de la vida.

Se define como “Un grupo de desórdenes del desarrollo del movimiento y la postura,

causantes de la limitación en la actividad, que son atribuibles a trastornos no

progresivas que ocurrieron en el cerebro fetal o infantil en desarrollo. Los trastornos

motores son a menudo acompañados de perturbaciones en la sensación, cognición,

comunicación, percepción y/o comportamiento, y/o por epilepsia.”1

La etiología y los factores de riego de la PC son diversos, involucrando las etapas

prenatales, perinatales y postnatales, algunas de las posibles causas pueden ser:

Alteraciones de la coagulación de la madre, infección intrauterina, cambios

vasculares crónicos, gestación múltiple, hidrops fetalis, malformaciones,

prematuridad, bajo peso, encefalopatía hipoxico-isquemica, hemorragia

intracraneal, traumatismo craneal, infecciones SNC, intoxicación, entre otras.

Los distintos factores deben tenerse en cuenta al momento de la prevención, la

detección precoz y el seguimiento de los pacientes con riesgo de presentar PC.2

Para la clasificación de la PC es común encontrar diversos métodos de clasificación

cuyo uso generalmente depende de la especialidad del médico tratante y/o del

propósito para el cual se realiza la clasificación.

Algunos de los métodos de clasificación más utilizados son:

Clasificación basada en la severidad: Es un sistema de clasificación básico que

provee poca información específica, pero que permite una comunicación efectiva

del alcance de la deficiencia cuando la exactitud no es necesaria.

Leve: el niño puede moverse sin asistencia, sus actividades diarias no están

limitadas.

Moderada: El niño necesitara tirantes, medicación y tecnología adaptativa

para sus actividades diarias.

1BAX, Martin. GOLDSTEIN, Murray. ROSEMBAUM, Peter. LEVITON, Alan. PANETH, Nigel. PROPOSED DEFINITION AND CLASSIFICATION OF CEREBRAL PALSY. april 2005. Dev Med Child Neurol 2005; 27: 571-576. 2 Asociación Española de pediatría, PROTOCOLOS DIAGNÓSTICOS TERAPÉUTICOS DE LA AEP. ARGÜELLES, Pilar P. PARÁLISIS CEREBRAL INFANTIL. Servicio de Neurología. Hospital Sant Joan de Dèu, Barcelona. España. 2008.

Severa: El niño requerirá silla de ruedas y tendrá dificultades significativas

para el desarrollo de sus actividades diarias.

No PC: Significa que el niño tiene síntomas de PC pero que la deficiencia fue

adquirida luego del desarrollo completo del cerebro y por lo tanto se clasifica

como el incidente que lo causo, como por ejemplo, lesión traumática cerebral

o encefalopatía.

Clasificación basada en distribución topográfica: Describe las partes del cuerpo

afectadas y la extensión de la afectación. De acuerdo a la combinación de sufijos

paresis (debilidad) y Plegia (parálisis) y la cantidad o distribución de los miembros

afectados. Monoplegia, diplegia, hemiparesis, tetraparesis, etc.

Clasificación basada en la función motora: Se clasifica de acuerdo a la afectación

de la habilidad para controlar el cuerpo en la forma deseada. Se separa en dos

grandes grupo, cada uno con variaciones y es posible en algunos casos haya una

mezcla de ambos. Este tipo de clasificación describe como el nivel de afectación y

el área de forma que se facilita el análisis para la elección del tratamiento.3

Parálisis cerebral espástica o piramidal: Es la forma más frecuente,

caracterizada por un incremento en el tono muscular.

o Tetraplejía espástica: Es la forma más grave. Los pacientes presentan

afectación de las cuatro extremidades.

o Diplejía espástica: Es la forma más frecuente. Los pacientes

presentan afectación de predominio en las extremidades inferiores.

o Hemiplejía espástica: Existe paresia de un hemicuerpo, casi siempre

con mayor compromiso de la extremidad superior.

Parálisis cerebral no-espastica o extra piramidal: PC no espástica se divide

en dos grandes grupos, atáxica y disnetica.

o Parálisis cerebral discinética: Se caracteriza por una fluctuación y

cambio brusco del tono muscular, presencia de movimientos

involuntarios y persistencia de los reflejos arcaicos. En función de la

sintomatología predominante, se diferencian distintas formas clínicas:

a) forma coreoatetósica, (corea, atetosis, temblor); b) forma distónica,

y c) forma mixta, asociada con espasticidad.

o Parálisis cerebral atáxica: Desde el punto de vista clínico, inicialmente

el síntoma predominante es la hipotonía; el síndrome cerebeloso

completo con hipotonía, ataxia, dismetría, incoordinación puede

evidenciarse a partir del año de edad. Se distinguen tres formas

clínicas: diplejía atáxica, ataxia simple y el síndrome de desequilibrio.

A menudo aparece en combinación con espasticidad y

3 http://cerebralpalsy.org/about-cerebral-palsy/types-and-forms/

o Parálisis cerebral hipotónica: Es poco frecuente. Se caracteriza por

una hipotonía muscular con hiperreflexia osteotendinosa, que persiste

más allá de los 2-3 años y que no se debe a una patología

neuromuscular.

o Parálisis cerebral mixta: Es relativamente frecuente que el trastorno

motor no sea “puro”. Asociaciones de ataxia y distonía o distonía con

espasticidad son las formas más comunes.

Clasificación basada en el sistema de función motora gruesa: Utiliza un sistema de

cinco niveles que corresponden a la extensión la limitación. Un número más alto

indica un mayor grado de severidad, cada nivel determinado por la edad y un grupo

de actividades que puede lograr el paciente por sí mismo. Este sistema de

clasificación universal es aplicable a todos los tipos de PC y constituye una

herramienta poderosa para la investigación, recolección y análisis de información.

Los pacientes con parálisis cerebral presentan con frecuencia otros trastornos

asociados.

Trastornos sensoriales: aproximadamente el 50% de los niños con PC tiene

problemas visuales y un 20% déficit auditivo.

El rendimiento cognitivo en un 50-70% de los casos se presenta un retraso

mental severo, frecuente en los niños con tetraplejia. El menor grado de

retraso lo presentan los niños con diplejía y los hemipléjicos. También son

comunes los problemas de comunicación y de lenguaje.

Epilepsia: aproximadamente la mitad de los niños con PC tienen epilepsia,

muy frecuente en pacientes con tetraplejia (70%) y riesgo inferior al 20% en

dipléjicos.

Complicaciones: las más frecuentes son las ortopédicas (contracturas

músculo-esqueléticas, luxación de cadera, escoliosis, osteoporosis),

digestivas (dificultades para la alimentación, malnutrición, reflujo

gastroesofágico, estreñimiento), respiratorias (aspiraciones, neumonías),

alteraciones buco-dentales, alteraciones cutáneas, vasculares y diversos

problemas que pueden provocar dolor e incomodidad.

Órtesis de sedestación

Una Órtesis es un elemento externo aplicado para la modificación de las

características funcionales y estructurales de los sistemas esquelético y

neuromuscular.4 Con los objetivos corregir o prevenir deformidades, proveer una

base de soporte, facilitar el entrenamiento o mejorar la eficiencia de la marcha.

Las Órtesis de sedestación están dirigidas hacia los dos primeros propósitos,

ayudando a la corrección de deformidades causadas por efecto de la gravedad o

fuerzas musculares desbalanceadas y al mismo tiempo dando estabilidad durante

la sedestación, permitiendo la concentración de paciente en actividades de

entrenamiento, rehabilitación y otras actividades propias.5 Por esto son prescritas a

pacientes con problemas severos del sistema neuromuscular y que presentan

deficiencia en el equilibrio de cabeza y tronco, lo que hace dependientes de alguien

más, para lograr posicionarse en sedestación. Adicionalmente la mejor postura

corporal sedente mejora los patrones de reflejos espásticos, con mejor control

voluntario y menos deformidad, procedimientos quirúrgicos y trabajo para el cuidado

diario.6

Por esto este tipo de Órtesis, son elementos primordiales del proceso de

rehabilitación y terapia de un paciente con PC, especialmente en pacientes con una

clasificación GMFCS IV o V que pasan la mayor parte de su tiempo sentados y

acostados. Lo que incrementa su riesgo de presentar escoliosis o luxación de la

articulación de la cadera por los efectos de la gravedad adicional a las

deformaciones de extremidades, por esto es fundamental la provisión de sistemas

de sedestación que ayuden a prevenir estas complicaciones.7

Por la importante influencia que tiene la Órtesis de sedestación en el desarrollo del

niño y el proceso de rehabilitación, sus especificaciones de diseño y condiciones

específicas para el paciente, deben ser evaluadas y determinadas por personal

capacitado en terapia física y en el mejor de los casos por un grupo de especialistas

multidisciplinarios. Varios factores deben ser considerados al momento de prescribir

una Órtesis de sedestación. La edad del paciente es un factor importante, debido a

que se debe considerar la vía útil que se espera del dispositivo y tener en cuenta el

crecimiento del paciente. De igual forma se debe considerar el estado funcional del

4 ISO 8549-1. Prosthetics and orthotics, vocabulary, part 1: general terms for external limb prostheses and external orthoses. 2011. 6 p. 5 MORRIS, Christopher. ORTHOTIC MANAGEMENT OF CHILDREN WITH CEREBRAL PALSY. Journal of prosthetics & orthotics. 2002. Vol 14. Num 4. p. 150-158. [En Linea]. < http://www.oandp.org/jpo/library/2002_04_150.asp> 6 RESTREPO ARBELAEZ, Ricardo. REHABILITACIÓN EN SALUD. 2da Edición. Universidad de Antioquia. 2008. 921 p. 7 MORRIS, Christopher. DIAS, Luciano. PAEDIATRIC ORTHOTICS. Orthotic management of cerebral palsy. Mac Keith Press.1ra edición. ISBN 1898683514. 2007. 182p.

paciente, ya que de acuerdo a esto se deben determinar los aspectos específicos

del diseño.8

Por lo específico del diseño requerido para la Órtesis, convencionalmente se realiza

un molde en negativo del paciente para la fabricación. Este molde se realiza en yeso

acomodando el paciente según la posición sedente recomendada por el terapeuta.

DESARROLLO DEL PLANTEAMIENTO DE LA MISIÓN DEL PROYECTO.

El pupitre escolar diseñado para niños con parálisis cerebral infantil, consiste en un

pupitre convencional como base a partir de pupitres desechados con alguna avería

o daño, lo cual serán reparados y ajustados para su uso convencional, al cual se le

adaptara un sedestador ortopédico que permite corregir postura y proporcionar un

espacio adecuado protegiendo su salud de niño de manera integral.

Se propone diferentes fases para el desarrollo del producto, la primera es la

recolección de pupitres para ser reparados y así reutilizados, realizar todo el

acondicionamiento según el diseño y estado en que se encuentren. La segunda fase

consiste en diseñar y fabricar el sedestador ortopédico que parte del modelo en

yeso del paciente en este caso del niño al cual se le adaptara el pupitre con el debido

seguimiento y supervisión de un Terapeuta ocupacional o Fisioterapeuta. Y la

tercera fase, se centra en la unión del pupitre con el sedestador con un sistema

sencillo de agarre que garantice seguridad y estabilidad.

IDENTIFICACIÓN DE NECESIDADES.

El pupitre debe cumplir con estas indicaciones:

1. Ser el seguro para el paciente, y que este esté libre de algún daño.

1.1. El pupitre no genera contraindicaciones (golpes, escaras o ser un

factor de riesgo).

1.2. Estable, donde no se presenten accidente por caídas.

2. Ergonómico, que este acondicionado a las medidas del paciente.

3.1 Control de posición de piernas.

3.2 Control de posición de pies.

3.3 Comodidad.

3. Funcional

8 MILLER, Freeman. PHYSICAL THERAPY OF CEREBRAL PALSY. Springer Science & Business Media, Mayo 26. 426 p.

2.1 Se puede realizar actividades como comer, pintar y jugar son

derramamientos.

2.2 Tiene la función de fácil desplazamiento.

4. Libertad de movimiento para el paciente

5. Fácil acceso, que se puede entrar fácil y salir fácil del pupitre.

5.1 Tiene una entrada sencilla y práctica.

6. Durabilidad.

6.1 Tiene materiales resistentes y con una vida útil larga (Max. 5 años)

ESPECIFICACIONES PRELIMINARES DEL DISPOSITIVO.

A partir de las necesidades anteriores se establecen las siguientes especificaciones

que las enfoca y las integra hacia el diseño del producto.

1. Ángulos de inclinación en el espaldar.

2. Altura de la silla.

3. Ergonomía partir de las medidas existentes que permite diseñar un pupitre.

4. Postura de confort.

5. Órtesis de sedestación

6. Materiales durables y confortables.

7. Diseño de mesa con anti derrame.

8. Sistema de seguridad.

9. Diseño de fácil acceso.

Medidas estándares de un estudio realizado en escolares en la Ciudad de México

que permite relacionar la edad del adolecente y el grado de escolaridad con las

medidas antropométrica, es asegura un nivel de ergonomía optimo y propio ya que

la estandarización es necesario para el desarrollo de pupitre pero no se debe

cometer el error de generalizar ya que las medidas varían entre grupos.

Por medio de una matriz de necesidades vs especificaciones, se observa la

correspondencia entre ellas y además si existen incoherencia o sobrantes. En la

columna 1 se enumeran las necesidades y en la fila 1 se enumeran las

especificaciones.

MATRIZ DE NECESIDADES

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

1. x x

2. x x x x x

3. x

4. x x

5. x

6. x

REGULACIONES PARA EL DISEÑO DE DISPOSITIVOS MÉDICOS

Este dispositivo no requiere el cumplimiento de normas ya que es un dispositivo

básico, no requiere mayor norma solo el manejo de un experto sea técnico

ortopedista, fisioterapeuta o terapeutas ocupaciones para verificar las medidas y

que no le cause daño al paciente.

GENERACIÓN DE CONCEPTOS

A partir de una tormenta de ideas generadas desde la visión de las necesidades y

especificaciones del usuario se lograron identificar los siguientes conceptos:

-Establecer el diseño de producto en 3 fases; la fase 1 es la obtención del pupitre

base y su modificación o reparación según sea necesario, la fase 2 se centra en el

diseño del sedestador ortopédico y la fase 3 es el diseño e implantación del sistema

de unión del pupitre y el sedestador.

-Utilizar pupitres desechados, logrando una reutilización y se convertiría en un

producto reciclado y amigable con el medio ambiente.

-Diseño de sedestación con molde de yeso.

-Diseño de sedestación en espuma.

-Utilizar la fibra de estropajo como base para la fabricación del sedestador.

-Una parte universal y móvil.

-Detalles del enganche.

-Usar mosquetones para la unión de la silla y el sedestador.

-Velcro para la sujeción, por medio de áreas amplias que generar mayor fuerza.

-Una cubierta de tela o forro que cubra y fije el sedestador con la silla, este sistema

permite una mayor seguridad.

-Implementar un sistema de broches en la base de la silla y espaldar que se unan

al sedestador.

A partir del documento de normas y especificaciones para estudios, proyectos,

construcción e instalaciones, se logran determinar las normas básica para la

habilitación y funcionamiento de espacios escolares especificando el mobiliario

apropiado, donde exponen información correspondiente a los conceptos básico y

factores involucrados en el diseño de pupitres escolares, donde se debe tener en

cuenta conceptos como la comodidad, la facilidad de limpieza del mueble, la

seguridad que proporciona, la estética y también factores como los ambientales, los

de producción, los antropométricos y además incluyen datos somato métricos

básicos que son las medidas básica para garantizar un pupitre ergonómico y

adecuado según la edad del niño; también proporcionan información de los

requerimientos de postura confort y criterios ergonómicos que son base para el

diseño del pupitre en su fase 1.

Para la fase 2 que consiste en el diseño y fabricación del sedestador ortopédico, se

obtiene un modelo de fabricación computarizado, por medio de el escaneo del

paciente, pasando el resultado por un proceso de modelado donde se ajusta el

diseño a mejorar la postura del paciente y posteriormente se pasa a fabricación.

Esta técnica es empleada por la empresa HANDYFS donde la tecnología de punta

es su mayor recurso para optimizar la funcionalidad de sus productos. (Imagen 1)

Imagen 1. Metodología aplicada por handyfs.

También es posible la fabricación del sedestador a partir de un molde en yeso

tomado del paciente, este método es el más convencional y económico que existe,

donde como se observa en la imagen 2, el paciente es ubicado en una posición

óptima para tomar la muestra, en este instante se debe contar con la supervisión

de un fisioterapeuta o un terapeuta ocupacional para certificar la posición correcta

del paciente y así poder garantizar que se esté realizando el procedimiento

apropiado. Después del molde en yeso se pasa al proceso de termo-formado con

poliuretano y termina su fabricación con el tapizado e instalación de cinturones de

seguridad.

Imagen 2. Sedestador ortopédico por molde de yeso.

USUARIOS: Niños con parálisis cerebral, niños con problemas de postura y control

de tronco o con necesidad de corrección de pie y miembros inferiores.

MERCADO: el producto se definió como de carácter personalizado, ose que su

fabricación no es serial y no es al por mayor, además los sistemas varían según la

base de pupitre que se consiga y también el estado de este.

CONSULTA A EXPERTOS: Para el desarrollo de este producto se contó con el

asesoramiento de varios expertos como la terapeuta ocupacional Diana Martínez

que realiza la valoración del paciente de forma funcional y sugerir algunas

especificaciones para el diseño del pupitre. También se visitó el Centro ortopédico

MultiAyudas ortopédicas donde se logró observar diferentes métodos de fabricación

y la los requisitos básicos para el diseño personalizado. También próximamente la

para semana de fabricación según el calendario se visitara a la Docente Patricia

Murillo quien es experta en las técnicas de ayudas para pacientes con parálisis

cerebral y para la fabricación del molde en yeso el técnico Jhon Jaime Varela de

Ortopédica Americana supervisara el proceso.

En el mercado se encuentran artículos similares (imagen 3.)Al que se desea diseñar

pero son demasiados costos y casi imposibles de adquirir por familias de estrato

marginados, además el esquema básico de un pupitre escolar no permite la

utilización de ruedas.

Imagen 3. Tomada de: http://www.camsi.com.ar/Paralisis%20Cerebral-

Ampliada.htm

SELECCIÓN DE CONCEPTOS

Después de la generación de conceptos se optan por analizar 4 diferentes

conceptos que solucionan, en la imagen 4 y 5 se observan los bocetos de los

conceptos y en la imagen 6 se muestran algunos de los componentes a utilizar.

Imagen 4. Bocetos de conceptos A, B, C, D, E.

Imagen 5. Boceto de concepto E.

1. CONCEPTO A: el sistema de unión consta de 4 ganchos y un cinturón.

2. CONCEPTO B: por medio de superficies anchas de velcro grueso se unen

los 2 elementos base, el pupitre y el sedestador.

3. CONCEPTO C: Es un forro de tela sujeto a la silla pro medio de 3 parte, uno

al espaldar de la silla, el segundo en la base por debajo de esta y el tercero

un cinturón de seguridad.

4. CONCEPTO D: por medio de un sistema de broches de un diámetro mayor

2 cm. Se instalan 5 broches machos en la base de la silla y 3 en el espaldar

y en el sedestador se instalan los mismo 8 broches pero hembras para así

generar la unión.

5. CONCEPTO E: un sistema de 2 mecanismos de ajuste por pin que se instala

en la parte de atrás de la silla que permite de forma simple sujetar el

sedestador con la silla.

Imagen 6. Componentes a utilizar para el desarrollo de algunos conceptos.

FILTRADO DE CONCEPTOS

La referencia es la silla para parálisis cerebral de la imagen # 3

Criterios A B C D E Ref.

Integración 0 - + - + 0

Facilidad de

manufactura

+ - 0 + + 0

Costo de

producción

+ + + + + 0

Precio del

producto

+ + + + + 0

Seguridad - - - + 0 0

Estabilidad - - - + + 0

durabilidad - - + + + 0

Mejor que la

ref.

3 2 4 6 6

Igual a la ref. 1 0 1 0 1

Menor que la

ref.

3 5 2 1 0

CONTINUA? NO NO NO SI SI

Se puede observar que contra la referencia los conceptos aceptados serán el D Y

E ya que cuenta con la mayor puntuación positiva y se pueden seguir desarrollando

Criterios Peso

%

A B C D E

Integración 10 2 3 4 4 5

Facilidad de

manufactura

20 3 0 2 4 5

Costo de

producción

10 4 4 4 5 5

Precio del

producto

10 4 4 4 5 5

Seguridad 30 2 2 2 5 5

Estabilidad 10 2 2 2 5 5

durabilidad 10 4 2 1 4 5

TOTAL 21 17 19 32 35

PESO 2.6 2.1 2.5 4.1 3.5

CONTINUA? NO NO NO SI SI

En el analisis entre conceptos se observa que de igual forma el concepto D y E

cuentan con el mayor ponderado con realcion a los otros conceptos.

PRUEBA DE CONCEPTOS.

Se realizar una encuesta para validar el concepto

ENCUENTAS

Encuesta para usuarios, familiares o personal médico y apoyo.

1. ¿Qué aspectos le interesan del concepto del diseño del pupitre para

pacientes con parálisis cerebral?

2. del 1 a 5 donde 5 es muy útil y 1 nada útil, que tal útil considera que puede

ser un sedestador ortopédico a para un niño con parálisis cerebral.

3. del 1 a 5 donde 5 es muy seguro y 1 nada seguro, en cuestión de seguridad

un pupitre reciclado y modificado lo considera como:

4. cuanto pagaría por un pupitre para un infante con parálisis cerebral

a. $200.000

b. $400.000

c. $500.000

d. $1.000.000

5. ¿alguna sugerencia para mejor el diseño del pupitre?

PRUEBA DE CONCEPTOS

Para la prueba de conceptos se válida hasta la fase que este en completo desarrollo

y que las otras fases están en construcción y en el debido proceso de generar

prototipos. Siendo así se plante la prueba de la fase1.

A partir de la donación se reconstruye le diseño de la mesa a una menor dimensión

y se plantea el modelo en boceto y en modelado 3d.

Imagen 7. Material donado.

FASE 1

Imagen 8. Boceto de la fase 1

Imagen 8. Modelado en 3d y planos con dimensiones reales del pupitre.

FASE 2

Fabricación del sedestador ortopédico.

NEGATIVO EN YESO.

VACIADO DE LA MEZCLA EN yeso al molde negativo

PULIDO Y VERIFICACIÓN DE MEDIDAS

TELA

LAMINACIÓN DEL POSITIVO EN YESO CON POLIPROPILENO

SEPARACIÓN DEL PLATICO DEL YESO

BASE EN POLIURETANO

VERIFICACIÓN CON EL PACIENTE

FORRADO EN FOMI de 6mm

PULIDO Y ACABADOS

FASE 3: UNION DE LA SILLA CON EL SEDESTADOR ORTOPEDICO

PLAN DE PROTOTIPOS

Se plantea la realización de un prototipo funcional se caracteriza por ser físico que

se podrán realizar pruebas de resistencia y también plantear un mejor con ajuste

entre los atributos del producto ya que son pocos dando la definición a un prototipo

centrado.

CRONOGRAMA

Según el cronograma el proceso se encuentra atrasado en una semana y medio

debido a la solicitud que se tiene de realizar el proceso en compañía de 2 expertos

en el tema. Es así que se espera que en la semana 13 se inicie la elaboración y

terminado del sedestador.

PROTOTIPO FUNCIONAL FINAL

El prototipo funcional cumple con todas las especificaciones mencionadas, aunque

finalizando la fase 2 se puede observar que el diseño planteado y los conceptos

escogidos no eran válidos y no se recomendaban según las indicaciones del técnico

ortopedista que guio el proceso, ya que no se debe producir muchos orificios por el

material que se utiliza en la fabricación del sedestador, además el sedestador quedo

con un diseño robusto ya que se garantizó que los cambios que se le puedan hacer

respecto al uso no altere su función y la base del sedestador fue cubierta por una

base antideslizante. De igual forma se estudió la necesidad de aumentar la base de

pupitre con la unión de la silla con la mesa y esto se hizo por medio de un sistema

actualizable como se ve en la figura 1. Que permite ampliar la posición y facilita el

uso para las persona encargadas del paciente.

Es un prototipo integral ya que Pone en práctica muchos o

Todos los atributos del producto, también se pueden realizar pruebas rigurosas y

logra integrar todo el proceso de diseño que se realizó basado en las necesidades

y especificaciones.

Ver presentación anexa donde se describe la técnica de fabricación.

FIGURA# 1. PROTOTIPO FINAL

DESARROLLO DE LA ARQUITECTURA DE PRODUCTO.

Este producto cuenta con una arquitectura mixta, siendo la fase 1 integral donde se

integran la mesa y la silla en un solo sistema, luego se define como modular a la

fase de fabricación del sedestador que sería un sistema y la integración de estas

dos fases sería un subsistema ya que su principal función es la unión del sedestador

que debe generar la mayor estabilidad y seguridad para el paciente. Se muestran

los bocetos y modelos del estado actual del producto.

DISEÑO INDUSTRIAL.

Utilidad: la utilidad principal de este producto está dirigido a la escolarización del

paciente y al mejoramiento de su postura para facilitar la elaboración de las

actividades de la vida diaria.

Apariencia: a pesar de ser elaboradora a partir de material e implementos

reciclados, el proceso de restauración debe proporcionar una apariencia agradable

y de be ser pulido y quedar como nuevo.

Facilidades de mantenimiento: los materiales utilizados no son difíciles de limpiar

y también de conseguir en caso que se requiera cambiar alguna pieza. La limpieza

se puede realizar con un paño un poco húmedo.

Bajo costo: es un producto que es fácil de replicar, de materiales económicos y

que se pueden conseguir en la ciudad (Cali-Colombia.)

Comunicación: el producto expresa claramente el objetivo del proyecto.

Cantidad de interacción con el usuario: la facilidad de usa, la sencillez en sus

sistemas de agarre proporcionan confort y practicidad a los facilitadores del niño en

este caso su madre, los directivos de la institución que ingresaría y todos aquellos

agentes que facilitan las condiciones de vida del niño.

DISEÑO PARA MANUFACTURA.

Reducir el costo de componentes: para reducir los costos, es preferible adquirir un

material al por mayor y no al dedal para el desarrollo más económico.

Mejorar el diseño: para mejorar el diseño se propone

Ensamblaje: entre la silla y la mesa existe una unión que garantiza el aumento de

la base de contacto con el suelo y dificultad la posibilidad de voltear el pupitre con

poco fuerza.

Tiempo de desarrollo: se cuenta que en el diseño y fabricación del sedestador se

utilizó 15 días hábiles con 4 horas de trabajo continuo. Además del proceso de

adaptación del material donado fue de 5 días y el pulido y acabados como el juego

didáctico en la mesa con jugas desmontables, soportes y uniones fueron 3 días. Y

en total contado el tiempo de diseño y selección y generación son 4 meses de

trabajo.

Factores externos: se puede determinar que el transporte del pupitre se debe

considerar, para futuros proyecto este es un factor importante.

Reciclaje de componentes: la base el dispositivo está construido por materiales

reutilizados, que no estaban en buen estado y fuera de uso. Se debe observar que

las estructuras estén completas y puedas ser utilizada sin consecuencias futuras.

DISEÑO ROBUSTO.

Factores de distorsión:

Variación de parámetros: el proyecto plantea una variación según el

material escolar que se reciba, depende del ingenio del equipo de trabajo para

resolver y plantear una estructura propia para garantizar las necesidades del

paciente.

Cambios ambientales: se recomienda no dejar el dispositivo expuesto al

ambiente eso causaría un deterioro mayor y más rápido.

Variaciones n fabricación:

Diseño centrado en el usuario: esto significa que es personalizado e

individualizado todo el diseño, se deben manejar los parámetros establecidos

ajustados a las condiciones de salud de cada paciente.

ANÁLISIS DE COSTES.

Costo de manufactura $0

Costo de diseño $200.000

Costo de materiales $500.000

Costo de manufactura: esto incluye el trabajo de los técnicos, las asesorías y la

mano de obra que en este caso fue un aporte que realizar la ortopédica americana.

Costo de diseño: es un valor simbólico ya que fue realizado por le equipo de trabajo,

lo que involucra tiempo y transporte.

Coste material: a continuación se enlistaran los materiales utilizados

Vendas de yeso: $ 56.000

1 bulto de yeso: $22.000

Plástico polipropileno: $70.000

Tela: $6500

Pegante AWX: 10500

Fomi: $39.000

Poliuretano: $28.000

Pechero: $17.000

Otros materiales: $50.000 (lijas, juego lúdico, tornillos)

ANÁLISIS DE SUSTENTABILIDAD.

Es un producto sustentable que significa que tendrá una vida útil amplia que es de

3 a 4 años de uso debido a la edad del paciente y además en comparación con otras

órtesis esta da la posibilidad que se extienda el uso.

Además evita el uso de materiales y recuerdo naturales ya que se pretende utilizar

ya pupitre desechado que sea posible reutilizar sus componentes, donde sus

materiales son altamente contaminantes como el hierro, acero y aluminio y son

recursos no renovables.

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD.

Este proyecto tiene la gran ventaja que todos sus componentes y materiales se

pueden conseguir en la ciudad y además al por mayor o al dedal que permite la

fabricación individual.

DOCUMENTACIÓN MECÁNICA

El funcionamiento mecánico del producto es sencillo y fácil de manejar, es

esculizable donde la posición de la silla y la mesa pueden ajustarte como se desee.

En las imágenes se puede observar el sistema fácil y practico.

Conclusiones.

Se puede concluir que en el diseño de productos todas las fases son importantes

pero la fase de determinar las necesidades son la base de clave del éxito para el

producto que se desea desarrollar.

Iniciar el proceso de diseño en función de las necesidades no es tarea fácil ya que

siempre se está pensando en la solución y no en lo que realmente necesita el

cliente.

Se observa que el uso de un sedestador ortopédico es la vía común para mejorar la

condición de salud de niños con parálisis cerebral, así que el uso de este en el

periodo de escolarización. Según el crecimiento del paciente se deben hacer

modificación en el sedestador más no en el pupitre base.

El desarrollo de productos pensados para pacientes con limitaciones motoras y

cognitivas se debe pensar en un proceso individualizado y personalizado, en base

de un proceso establecido que permite construir un dispositivo final diferente para

cada paciente pero igual en concepto. También se puede concluir que en el diseño

de productos todas las fases son importantes pero la fase de determinar las

necesidades son la base de clave del existo para el producto que se desea

desarrolla, conocer con exactitud la necesidades de la población permite asegurar

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