Desarrollo de un utillaje para el estudio a tracción de injertos tendinosos en hueso

Proyecto Fin de Carrera Ingeniería de Telecomunicación Formato de Publicación de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Autor: F. Javier Payán Somet Tutor: Juan José Murillo Fuentes Dep. Teoría de la Señal y Comunicaciones Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2013 Trabajo Fin de Máster Máster en Ingeniería Industrial Desarrollo de un utillaje para el estudio a tracción de injertos tendinosos en hueso Autor: Estiben Daniel Medina Hermosilla Tutores: Esther Reina Romo y Juan Mora Macías Dpto. Ingeniería Mecánica y Fabricación Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2024 Trabajo Fin de Máster Máster en Ingeniería Industrial Desarrollo de un utillaje para el estudio a tracción de injertos tendinosos en hueso Autor: Estiben Daniel Medina Hermosilla Tutores: Esther Reina Romo Catedrática de Universidad Juan Mora Macías Profesor Titular de Universidad Dpto. Ingeniería Mecánica y Fabricación Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2024 Trabajo Fin de Máster: Desarrollo de un utillaje para el estudio a tracción de injertos tendinosos en hueso Autor: Estiben Daniel Medina Hermosilla Tutor: Esther Reina Romo y Juan Mora Macías El tribunal nombrado para juzgar el trabajo arriba indicado, compuesto por los siguientes profesores: Presidente: Vocal/es: Secretario: acuerdan otorgarle la calificación de: El Secretario del Tribunal Fecha: Agradecimientos T ras dos años dedicándome de lleno al máster y empezando mi carrera profesional trabajando en lo que me gusta, que es buscar soluciones a las necesidades que puedan surgir, una de esas cosas llega a su fin: estoy a un paso de cerrar mi etapa como estudiante de este máster. No obstante, seguiré, probablemente, formándome en otros ámbitos según crea conveniente para mi futuro. Entrar en el mundo laboral ha cambiado muchas ideas que tenía en mi cabeza respecto a cuando estudiaba. La teoría es una simplificación de la realidad, y los problemas no se plantean en forma de enunciados con toda la información necesaria. La vida real es retroalimentación constante, y esto implica equivocarse algunas veces. Mi herramienta más potente, no por el valor que tenga en sí con respecto a otras, sino por lo que me ha permitido conseguir, es el diseño asistido con ordenador, ya que con ella se puede crear desde cero algo que luego puedes ver físicamente, y además, de forma personalizada a la necesidad para la que se haya diseñado. En concreto, en este trabajo detallaré un diseño que he realizado, con la ayuda de mis tutores Esther Reina y Juan Mora, a los cuales estoy muy agradecido por darme esta oportunidad y por confiar en mí. Finalmente quiero agradecer a Jomar, la empresa en la que he estado trabajando desde que empecé el máster, por ayudarme a poner en práctica y perfeccionar todos mis conocimientos, además de enseñarme cosas nuevas y bastante útiles. Asimismo, quiero agradecer a Julio, mi compañero, ya que me ha prestado ayuda con el máster cuando he estado un poco desbordado trabajando y estudiando a la vez. Para terminar, también quiero agradecer a mis padres y a Rafa por su apoyo incondicional. Estiben Daniel Medina Hermosilla Ingeniero Industrial Sevilla, 2024 I Resumen L a biomecánica tiene por objeto el estudio del comportamiento mecánico del cuerpo humano y resolver los problemas derivados de las diversas condiciones a las que puede verse sometido. Este trabajo se enmarca en un proyecto en el que se pretende analizar el comportamiento mecánico de diversas metodologías de fijación usadas en la clínica de un tejido tendinoso en un hueso, concretamente en la tibia, con el fin de concluir cuál es la técnica óptima en la reconstrucción del ligamento cruzado anterior. Este trabajo consiste en el diseño de un utillaje específico para llevar a cabo ensayos cíclicos y a tracción de diferentes métodos de fijación de injertos de tendón en un hueso porcino, dada su similitud con el hueso humano joven y su menor variabilidad. Este utillaje, por un lado, debe permitir el grado de libertad de giro en torno al eje de aplicación de la carga en el hueso, además del giro en torno a un eje perpendicular a este. Asimismo, debe incluir mecanismos para bloquearlos durante la realización del ensayo. Por otro lado, el utillaje debe permitir aprisionar el tendón de tal forma que no se pueda deslizar durante la aplicación de la tracción, y para ello se ha pensado en un sistema de mordazas con dientes y en las cuales se puede introducir hielo seco para fortalecer la cogida. Además, debe fijar el hueso, lo cual se hará mediante unos pines o tornillos. A lo largo del documento se describe el proceso iterativo de diseño que lleva hasta el utillaje definitivo, el cual se manda a fabricar para estos ensayos. El utillaje permite que, durante el ensayo, la tibia esté posicionada en un ángulo que permita que el tendón quede totalmente vertical y alineado con el túnel del hueso. Durante la aplicación de la carga, el hueso queda completamente fijo y el tendón no desliza respecto a la mordaza. III 2Capítulo 1. Introducción Figura 1.1 Cirugía de reconstruccion LCA [7]. 1.2 Objetivos del proyecto La aplicación final del dispositivo que se pretende desarrollar durante este estudio consiste en analizar la estabilidad y resistencia mecánica de varios tipos de fijación, buscando la óptima, con el potencial de mejorar los resultados clínicos y la calidad de vida de los pacientes sometidos a reconstrucción del LCA. Este trabajo se enmarca en un estudio biomecánico del comportamiento de distintas fijaciones de un injerto tendinoso en la tibia, simulando la reconstrucción del ligamento cruzado anterior. Este estudio se realizará mediante ensayos mecánicos de carga cíclica de especímenes con diferentes métodos de fijación del tendón. El objetivo principal del trabajo es el desarrollo de un utillaje que permita la fijación del hueso de la tibia y del injerto tendinoso, en una posición en la que el tendón y el túnel tibial queden totalmente paralelos a la dirección de la carga durante esos ensayos. 1.3 Estructura del proyecto El contenido del proyecto está organizado en las siguientes partes: En el capítulo 2, Antecedentes al Diseño de Utillajes, se describe la necesidad de una fijación óptima del injerto durante los ensayos mecánicos y se muestran varios utillajes empleados en ensayos anteriores. Asimismo, se habla del software empleado, la máquina de ensayos, los requisitos de diseño y la idea de diseño del utillaje. En el capítulo 3, Diseño del Utillaje Superior, se describe el proceso de diseño del mismo, que será el que traccione el tendón. Se analizan los grados de libertad del conjunto, y se adjuntan vistas generales de las piezas, y sus modificaciones. El capítulo 4, que se centra en la descripción del proceso de Diseño del Utillaje Inferior, que será el encargado de fijar el hueso y posicionarlo de forma que el tendón quede paralelo al eje de tracción. Se realiza un modelo 3D del hueso, se plantean las opciones de fijación, los grados de libertad y las diferentes modificaciones realizadas hasta el resultado final, incluyendo vistas generales de las piezas. El capítulo 5, Fabricación del Diseño, enumera las piezas que se tienen que fabricar junto con su coste. Además, se comenta una corrección que se tuvo que realizar. Finalmente, en el capítulo denominado Realización de Ensayos, se explican las características del ensayo y se comentan los resultados obtenidos con el utillaje diseñado y fabricado en una aplicación concreta. En las Conclusiones se le da cierre al trabajo. 2 Antecedentes al Diseño del Utillaje La vida es y seguirá siendo una ecuación sin solución, pero contiene algunos factores conocidos. Nikola Tesla E n la reconstrucción del ligamento cruzado anterior (LCA) existen varias técnicas de fijación de los injertos de tendón utilizados. Esta debe proporcionar resistencia suficiente para evitar el deslizamiento del injerto y permitir la realización de actividades cotidianas durante la rehabilitación. 2.1 Ensayos de reconstrucción del ligamento cruzado La reconstrucción con injertos de tendones isquiotibiales autólogos es comúnmente empleada. Aunque estos reducen la capacidad de flexión, también minimizan el dolor y el entumecimiento postoperatorio [6]. Para encontrar la fijación óptima, se han propuesto diferentes métodos de fijación a lo largo de diferentes estudios. En ellos, se empleaban huesos porcinos por su densidad ósea similar a la de los huesos humanos jóvenes, además de por su menor variabilidad. En la reconstrucción del LCA se emplean los llamados tornillos interferenciales (ver Figura 2.1), cuyo diámetro se ajusta al del túnel óseo para comprimir el injerto contra la pared del túnel, con la intención de mantener la estabilidad mientras se produce la fijación biológica, la cual puede ser de hasta 12 semanas. Figura 2.1 Tornillo interferencial en tibia [1]. 2.1.1 Métodos de fijación Christopher A. Verioti et al., [ 15 ], evalúa biomecánicamente tres métodos de fijación en el lado tibial: el uso de un tornillo de interferencia roscado completamente solo, un tornillo de interferencia con un anclaje SwiveLock de 4.75 mm, y un tornillo de interferencia bio-roscado con un tornillo bicortical de 4.5 mm (ver Figura 2.2). Utilizando tibias porcinas maduras, se realizaron pruebas mecánicas (ver Figura 2.4) que simularon las condiciones fisiológicas para evaluar la estabilidad y resistencia de cada método . Los resultados mostraron que la carga media máxima soportada fue mayor en el grupo con tornillo bicortical (1148 ±186 N) en comparación con el grupo con SwiveLock (1007 ±176 N) y el grupo solo con tornillo de interferencia (778 ±139 N). Sin embargo, la fijación con SwiveLock es una alternativa segura y eficaz al tornillo bicortical, ya que proporciona una fuerza de extracción comparable pero tiene menor probabilidad de necesidad de extracción futura del hardware. 3 4Capítulo 2. Antecedentes al Diseño del Utillaje Figura 2.2 (A) SwiveLock, (B) Tornillo de interferencia y (C) Tornillo bicortical de titanio. [15]. Por otro lado, Petteri Kousa et al., [ 8 ], analiza la resistencia de seis dispositivos de fijación diferentes para injertos de tendones de isquiotibiales en la tibia: Intrafix, WasherLoc, arandela en tándem con púas, SmartScrew ACL, BioScrew y SoftSilk (ver Figura 2.3). Utilizando 120 tendones humanos de semitendinoso y grácilis y 120 tibias porcinas maduras, se realizaron pruebas de tracción y carga cíclica para ver la eficacia de cada dispositivo (ver Figura 2.6). Se observa que la fijación tibial con Intrafix proporciona una resistencia significativamente superior y menor desplazamiento residual bajo carga cíclica, comparado con otros dispositivos evaluados. La ubicación de la fijación dentro del túnel tibial y las características del implante juegan un papel crucial en la resistencia y estabilidad del injerto. Se sugieren precauciones durante la fase temprana de rehabilitación postoperatoria para evitar el aflojamiento del injerto fijado con tornillos de interferencia. Figura 2.3 WasherLoc, arandela tándem con púas, Intrafix, BioScrew, SoftSilk y SmartScrew ACL [8]. Finalmente, H. Fogel et al., [ 6 ], compara las propiedades biomecánicas iniciales de tres dispositivos de fijación tibial con injertos de tendones de isquiotibiales: el tornillo de interferencia Delta, el Tape Locking Screw (TLS) y el dispositivo de botón de suspensión TightRope RT. Se utilizaron 21 tibias porcinas frescas, divididas en tres grupos, y se realizaron pruebas de carga cíclica y tracción hasta el fallo para evaluar la eficacia de cada método de fijación (ver Figura 2.7). El estudio concluye que la fijación tibial con tornillo de interferencia demuestra propiedades biomecánicas superiores para pruebas cíclicas en comparación con el botón de suspensión y el TLS. A pesar de las diferencias biomecánicas iniciales, todos los dispositivos de fijación mostraron cargas de fallo y desplazamientos cíclicos por debajo de los umbrales clínicamente relevantes, lo que sugiere que todos los métodos de fijación son opciones viables para lograr una reconstrucción funcional del LCA. 2.1.2 Modelos de utillaje empleados En los diferentes estudios realizados, se diseñó un utillaje específico para permitir la correcta realización de cada ensayo, garantizando la precisión y representatividad de los resultados. Se observan dos tipos de sistemas de fijación del hueso: resina (Figura 2.4 y Figura 2.5) o tornillos (Figura 2.6 y Figura 2.7). La resina permite una fijación completa de gran parte del hueso, pero presenta el inconveniente del tiempo de espera de su endurecimiento (lo que puede afectar a las propiedades mecánicas del tejido), así como su nula posibilidad de ser reutilizable para otros especímenes. En cambio, utilizar tornillos para fijar el hueso no proporciona el mismo grado de fijación al ser más local, aunque sí se puede reutilizar y es más rápido de preparar. Por otro lado, también se distinguen dos tipos de sistemas de agarre del tendón: vástago o gancho (Figura 2.4 y Figura 2.6), que tira del tendón atravesando el lazo cerrado que forma, o mordazas/clamp (Figura 2.5 y Figura 2.7), que aprisionan el tendón por fuera. La ventaja de utilizar mordazas es que el tendón va a desprenderse en el punto de fijación, aunque hay una probabilidad mayor de que el tendón se deslice. 2.1 Ensayos de reconstrucción del ligamento cruzado 5 En cambio, utilizar un elemento atravesando el tendón impedirá su deslizamiento, aunque puede romper el lazo del tendón antes de que se desprenda del punto de fijación en la tibia. Figura 2.4 Hueso metido en resina y tendón traccionado por un gancho [15]. Figura 2.5 Hueso metido en resina y tendón traccionado por unos clamp [10]. Figura 2.6 Hueso fijado con tornillos y tendón traccionado por un vástago [6]. Figura 2.7 Hueso fijado con tornillos y tendón traccionado por unos clamp [8]. 6Capítulo 2. Antecedentes al Diseño del Utillaje 2.2 Consideraciones para el diseño del utillaje Una vez analizados los utillajes de ensayo empleados previamente en la literatura, se detallan a continuación una serie de consideraciones y la metodología empleada en el diseño de un nuevo utillaje, objeto de este trabajo. 2.2.1 Software empleado: SolidEdge Para la realización del diseño del modelo 3D se ha utilizado el software SolidEdge de Siemens versión 2020 gratuita para estudiantes. Concretamente, en el módulo Part, las herramientas más utilizadas son Extruir, Cortar oAgujero. En la Figura 2.8 se puede ver un ejemplo de una de las piezas de este diseño. Figura 2.8 Módulo Diseño de Pieza de Solid Edge (Siemens). Los planos de fabricación se obtienen con el módulo Draft donde se importa la pieza diseñada y se acotan las diferentes vistas, en un modelo de plantilla que enmarca el plano (ver Figura 2.9). Figura 2.9 Módulo Planos de Solid Edge (Siemens). 2.2 Consideraciones para el diseño del utillaje 7 Finalmente, en el módulo Assembly se importan las diferentes piezas diseñadas mediante la herramienta Insertar componente y se ensamblan usando Ensamblar (ver Figura 2.10). Figura 2.10 Módulo Ensamblajes de Solid Edge (Siemens). 2.2.2 Máquina de ensayos Los ensayos se llevarán a cabo en una máquina MTS®858 Mini Bionix II. Estos sistemas servohidráulicos compactos son altamente versátiles y fáciles de operar. Ofrecen todo lo necesario para realizar una amplia gama de pruebas mecánicas para aplicaciones biomédicas, incluyendo marcos de carga altamente rígidos, controles digitales precisos, software comprobado y una amplia selección de agarres, accesorios y extensómetros. Esta máquina consta de una rosca de M12 x 1.25 tanto en la parte de arriba (móvil) como en la de abajo (fija) (Figura 2.11 (b)), a la que se pueden acoplar diferentes utillajes según las necesidades de cada ensayo. (a) Cotas generales. (b) Agujeros roscados. Figura 2.11 Máquina MTS 858 Mini Bionix II [12]. 8Capítulo 2. Antecedentes al Diseño del Utillaje 2.2.3 Requisitos de diseño El estudio en el que se enmarca el trabajo llevará a cabo ensayos mecánicos de carga cíclica a diferentes de métodos de fijación de injertos de tendón en un hueso porcino, dada su similitud con el hueso humano joven y su menor variabilidad. Las dimensiones del utillaje a diseñar deben ser congruentes con la tibia de cerdo que se necesita fijar. Con ese fin, se tomará un hueso real (Figura 2.12) y se medirá para así poder dimensionar el utillaje de fijación. Figura 2.12 Tibia de cerdo con inserto de tendón. Durante los ensayos, la tibia debe poder posicionarse en un ángulo que permita que el tendón quede totalmente vertical (ya que las cargas son verticales) y alineado con el túnel del hueso. A ese ángulo lo denominaremos, a partir de ahora, como ángulo de cabeceo. En la Figura 2.12 se muestra la dirección de aplicación de la carga y el ángulo mencionado. Mientras se aplica la carga, el hueso debe estar completamente fijo y el tendón no se puede resbalar de la mordaza que tira de él. 2.2.4 Condiciones de fijación del hueso Para este utillaje, se ha decidido no utilizar resina para reducir tiempos de espera y permitir que se pueda reutilizar la fijación del hueso. Por lo tanto, la idea de este utillaje se basará en la Figura 2.6 o en la Figura 2.7, es decir, fijar el hueso mediante tornillos. En cualquier caso, ambas partes del utillaje, la que tracciona el tendón y la que fija el hueso, deben poder roscarse en la máquina de ensayos mencionada en el apartado 2.2.2. 2.2.5 Esquema general del utillaje a diseñar El utillaje estará formado por un conjunto superior, que rosca en la máquina y permite traccionar el tendón mediante unas mordazas. Por otro lado, un conjunto inferior, también roscado en la máquina, fijará el hueso y permitirá variar la inclinación del mismo. En la Figura 2.13 se muestra un esquema general del diseño. Figura 2.13 Esquema general del diseño. 3 Diseño del Utillaje Superior La ingeniería mecánica es una disciplina que combina creatividad y precisión. Frederick W. Taylor E n este capítulo se describirán los detalles del proceso de diseño de la parte superior del utillaje de los ensayos. Este utillaje será el encargado de traccionar el tendón. 3.1 Proceso de diseño 3.1.1 Descripción del diseño preliminar Para el diseño de la mordaza superior, la cual se va a encargar de aprisionar el injerto tendinoso mientras se aplican las cargas mecánicas, se necesita de una parte que se pueda roscar en la máquina y una especie de mordazas o clamps que cierren contra el tendón, impidiendo que este se escape. Se ha considerado aprovechar una pieza existente que rosca en la máquina (Figura 3.1). A partir de ella, se puede fabricar una especie de horquilla con dos bloques a modo de mordazas, que se desplacen horizontalmente hasta aprisionar el tendón gracias a unos perfiles dentados (ver Figura 3.2). Dado que el metal es buen conductor de la temperatura, se puede aprovechar esta propiedad para introducir hielo seco en los bloques y congelar el tendón. De esta forma, este quedaría pegado al perfil dentado de los bloques y se reduciría el riesgo de deslizamiento durante la tracción. Esta idea se llevó a cabo previamente en otros ensayos en la Universität Ulm (Figura 3.3 y Figura 3.4). Estas mordazas tienen unos dientes que encajan entre sí para evitar que resbale el tendón. Figura 3.1 Pieza existente que rosca en la máquina montada con otros elementos. 9 10 Capítulo 3. Diseño del Utillaje Superior (a) Vista general de la idea. (b) Croquis de alzado. Figura 3.2 Diseño preliminar. Figura 3.3 Mordazas con alojamiento para hielo seco (imágenes tomadas en la Universität Ulm). (a) Máquina de ensayos. (b) Tendón traccionado. Figura 3.4 Mordazas con hielo seco (imágenes tomadas en la Universität Ulm). 3.1 Proceso de diseño 11 En la Figura 3.2, dos espárragos de M6 (C) deslizan en la pieza amarilla con forma de horquilla (B). Sin embargo, los dos bloques que hacen de mordazas (D) tienen una agujero roscado por el que atraviesa el espárrago, de tal forma que, cuando se haga girar el espárrago, lo que avanza es la mordaza, ya que, como hemos dicho, los taladros de la pieza amarilla que están en contacto con el espárrago son pasantes. Por fuera de los espárragos, habría que poner una contratuerca que evite que estos giren y que los bloques se separen durante el ensayo. También se puede apreciar el alojamiento para el hielo seco, así como los dientes que aprisionarían el tendón. Estos dientes deben ser congruentes para mejorar el agarre. Además, se puede ver como la pieza que rosca en la máquina (A), la cual se aprovecharía de un ensayo anterior, encaja en el cuerpo cilíndrico de la horquilla y tiene unos taladros para fijar ambas piezas. 3.1.2 Descripción de la 1ª optimización del diseño Posteriormente, se vio que, si el elemento que guía no era el mismo que el que empuja, podría ser más sencillo y fiable, ya que, al realizar una tracción vertical, la rosca de los espárragos estaría recibiendo todo el esfuerzo. Además, fijar la apertura de los bloques mediante unos tornillos que empujen, lo conviertiría en un diseño más robusto. También se podría engrasar el vástago que hace de guía para facilitar el deslizamiento de los bloques (Figura 3.5 y Figura 3.6). Figura 3.5 Croquis ilustrativo de la idea comentada. Figura 3.6 Idea con vástago sin rosca para guiar y tornillos de empuje. 18 Capítulo 3. Diseño del Utillaje Superior 3.1.5 Modificaciones adicionales para la fabricación Tras consultar a los talleres de mecanizado, la herramienta de corte de la que disponían para realizar los cajeados para el hielo seco en las piezas 3 y 4 dejaría las esquinas redondeadas a 5 mm (ver Figura 3.22 y Figura 3.23). Figura 3.22 Pieza 3 - Mordaza izquierda (cajeado con esquinas redondeadas). Figura 3.23 Pieza 4 - Mordaza derecha (cajeado con esquinas redondeadas). Con todos los cambios (planos en el Anexo I), el ensamble del conjunto finalmente queda como en la Figura 3.24. 3.2 Análisis de los grados de libertad 19 Figura 3.24 Vistas de la versión final del conjunto ensamblado. En cuanto a los materiales de las piezas, en un principio se considerará acero inoxidable AISI 304, dado que se van a someter las piezas a cargas elevadas durante el ensayo. De hecho, la pieza que rosca en la máquina ya está fabricada en inoxidable, lo cual es conveniente, ya que aguanta todo el peso del conjunto. 3.2 Análisis de los grados de libertad Esta mordaza tiene dos grados de libertad, que son el giro en el eje vertical (mientras se posiciona), y la apertura o cierre de los bloques (ver Figura 3.25). Figura 3.25 Grados de libertad del conjunto Mordaza Superior. 20 Capítulo 3. Diseño del Utillaje Superior Inicialmente, se comentó la necesidad de permitir dos grados de libertad de giro en el sistema. El primero sería el giro de torsión alrededor del eje vertical, y el segundo, el giro en un eje perpendicular al eje de carga de la máquina (cabeceo) para buscar que el tendón siempre quede vertical. Este último lo permitirá la mordaza inferior que fija al hueso. Al ser el tendón un tejido blando, se puede adaptar a pequeños desalineamientos, con lo cual el grado de libertad de torsión no parece tan determinante. Si aun así se quisiera que, durante el ensayo, la mordaza superior puediera torsionar libremente el tendón, habría que diseñar una pieza distinta a la pieza ya fabricada que se dijo que íbamos a aprovechar, ya que los tornillos que fijan la horquilla a esa pieza impiden el giro libre en torno al eje vertical durante la realización del ensayo, es decir, cuando la pieza ya está roscada a tope. 4 Diseño del Utillaje Inferior La ingeniería es bastante diferente a la ciencia. Los científicos intentan comprender la naturaleza. Los ingenieros intentan hacer cosas que no existen en la naturaleza. Los ingenieros enfatizan la invención. Y. Cheng Fung E n este capítulo se describirá el proceso de diseño de la parte inferior del utillaje de los ensayos. Este utillaje será el que fije el hueso y permita posicionar el tendón totalmente vertical para los ensayos. 4.1 Proceso de diseño 4.1.1 Antecedentes Con el fin de poder variar el ángulo de forma que el tendón quede totalmente vertical para su tracción, podemos basarnos en la idea del mecanismo que se muestra en la Figura 4.1, que consiste en un semicírculo con muchos agujeros para poder fijar un ángulo determinado con la ayuda de un pasador. Todo lo que sean piezas comerciales ya hechas, ahorrará tiempo y dinero. El inconveniente de este sistema es que se limita a posiciones angulares concretas. Figura 4.1 Imagen de una prensa basculante [13]. 21 22 Capítulo 4. Diseño del Utillaje Inferior Otro detalle a implementar sería el control de la orientación angular en el plano horizontal y también, que se pueda roscar en la parte inferior de la máquina de ensayos. Para ello, podría diseñarse un plato roscado al que fijar este sistema, que permita el grado de libertad de rotación en el eje vertical. Por otro lado, a partir del hueso real, se ha hecho un diseño simplificado del mismo para poder dimensionar el utillaje que lo fije. Figura 4.2 Dimensiones del ejemplar de tibia de cerdo. Figura 4.3 Modelo 3D de la tibia de cerdo con el injerto tendinoso. El hueso podría fijarse con ayuda de unos tornillos, en dirección radial al mismo, al no influir mucho en la tracción el hecho de perforar un poco el hueso para evitar que se mueva o se gire. Esta fijación del hueso se basa en un diseño que se hizo para la misma finalidad en otras ocasiones. En la Figura 4.4 se puede ver la idea. En este ejemplo, los tornillos, que sirven también de centradores, llevan en la punta un accesorio de goma que no daña el hueso. Figura 4.4 Sistema de anclaje para fijación de hueso [9]. 4.1 Proceso de diseño 23 4.1.2 Diseño preliminar En la Figura 4.5 se muestra una idea preliminar del diseño. Figura 4.5 Idea de fijación de hueso basculante. La pieza A, mostrada en negro, tiene una rosca macho acorde a la de la máquina de ensayos, la cual es de M12x1,25. Por otro lado, la pieza B, mostrada en verde azulado, es concéntrica a la negra (A), gracias a la ayuda de un centrador, es decir, existe una conexión eje-agujero entre ambas piezas (ver Figura 4.6). Para fijar el ángulo de torsión respecto al eje de aplicación de carga, la pieza B tiene dos agujeros pasantes para colocar unos pernos, y a su vez, la pieza negra tiene dos canales semicirculares que permiten variar el ángulo desplazando los pernos a lo largo de los mismos (ver Figura 4.7). A esos pernos se les pondría arandela y tuerca, haciendo un sándwich con ambas piezas. Por otra parte, en las imágenes también se muestra una parte en suspensión. Consiste en una pieza (E), que se muestra en naranja, la cual es hueca. En ella se introduciría el hueso. Además, sería necesario realizar unos taladros para incorporar unos tornillos o pines que fijen el mismo. Esta pieza permite el grado de libertad de cabeceo y, con las piezas D, que se muestran en morado, se podría presionar lateralmente, una vez se tenga el ángulo deseado, haciendo un sándwich, gracias a una conexión tornillo-tuerca. Las piezas giran alrededor de un eje (C) que iría apoyado en los dos salientes que tiene la pieza B. Además, el conjunto D+E también puede desplazarse a lo largo de ese eje. 24 Capítulo 4. Diseño del Utillaje Inferior Figura 4.6 Plato con saliente roscado, canales y centrador. Figura 4.7 Montaje base sobre plato. En la Figura 4.8 se muestra un croquis del conjunto, y en la Figura 4.9 se muestran algunas piezas transparentes para apreciar mejor algunos detalles. Figura 4.8 Croquis del conjunto. 4.1 Proceso de diseño 25 Figura 4.9 Vista del conjunto con transparencias. 4.1.3 Optimizaciones del diseño Tras analizarlo, la idea de las piezas D, en morado en la Figura 4.9, haciendo sándwich a la pieza E, en naranja, para evitar el cabeceo no deseado requeriría, adicionalmente, de unas tuercas por fuera, ya que, a priori, parece que puede girar el conjunto completo formado por la pieza D y E. Por lo tanto, podría sustituirse directamente las piezas D por unas tuercas, para evitar tener tantas piezas (ver Figura 4.10). Esto necesitaría de que el eje C fuera roscado en su totalidad, si se quisiera permitir el desplazamiento a lo largo de este del conjunto D+E. No obstante, la pieza E tendría agujero pasante para permitir su desplazamiento sin que tenga que girar, puesto que estos grados de libertad en dicha pieza deben ser completamente independientes. Figura 4.10 Conjunto con eje roscado y tuercas para bloquear cabeceo. 26 Capítulo 4. Diseño del Utillaje Inferior Para optimizar un poco más el diseño, la fijación del hueso no es necesario que sea completamente cubierta. Es suficiente con que tenga dos anillos de cierto espesor en los planos en los que hay pines (ver Figura 4.11). Esto permite ahorrar bastante material. La ubicación de los anillos debe asegurar que no haya movimiento de flexión en el hueso durante la tracción del tendón. Figura 4.11 Fijación del hueso compuesta por dos anillos. La idea del eje siendo una varilla roscada y de utilizar un par de tuercas a los lados es una forma sencilla de posicionar, pero presenta un inconveniente: cuando se aplique fuerza, es muy probable que no evite completamente el giro, por lo que habría que incluir también un apoyo para evitar ese cabeceo indeseado, lo cual podría conseguirse con un tornillo regulable en altura como se muestra en la Figura 4.12. Figura 4.12 Idea de tornillo regulable en altura. 4.1 Proceso de diseño 27 Se ha considerado conveniente que, en lugar de unos simples taladros en los anillos, se pusieran unas abrazaderas (u otro elemento) que fijen los pines. Estos pines pueden ser de diámetro 4 mm y acabados en punta para evitar deslizamiento. Esta idea se puede ver en un diseño existente para una aplicación similar con huesos de oveja (ver Figura 4.13). Figura 4.13 Abrazaderas en otros diseños de distractores externos para fijar hueso [2] [3]. Al añadir el espárrago roscado regulable en altura, se elimina el grado de libertad de desplazamiento a lo largo del eje, por tanto, ya no serían necesarias las tuercas como elementos de bloqueo. En principio, no parece que eso suponga ningún problema. Según la altura del tornillo, el hueso estará más o menos inclinado dentro de un rango limitado. Este tornillo podría moverse dentro del canal del plato roscado mostrado en negro y habría que fijarlo con un par de tuercas como mínimo. En la Figura 4.14 y en la Figura 4.15 se puede ver el la implementación de esta idea. Figura 4.14 Vista de perfil del conjunto con abrazaderas y tornillo regulable. 34 Capítulo 4. Diseño del Utillaje Inferior Figura 4.30 Modificaciones en Pieza 1 inf - Plato con salientes roscados. La pieza 2 inferior, que es la base del conjunto, mostrada en verde azulado, tuvo también que aumentar su diámetro. La pestaña saliente se ensanchó y se alargó, y también se incluyeron en la pieza los taladros roscados para posicionar otro soporte de rodamiento adicional (señalados en un cuadro rojo en Figura 4.31). Figura 4.31 Modificaciones en Pieza 2 inf - Base de conjunto. La pieza denominada 4.1 inf, que es la guía basculante, se aumentó en altura para que existiera más pared alrededor de los agujeros roscados M8, los cuales, además, al reducir a 45,5 mm la separación de la parte superior, consiguieron más longitud de rosca (ver Figura 4.32). Figura 4.32 Modificaciones en Pieza 4.1 inf - Guía basculante de corredera. En cuanto a la pieza denominada 4.2 inf, que sería la corredera extensible, se le han desplazado las orejetas hacia el borde, y también se han puesto más grandes en cuanto a espesor y diámetro (ver Figura 4.33). 4.2 Piezas fabricadas y comerciales 35 Figura 4.33 Modificaciones en Pieza 4.2 inf - Pieza extensible de corredera. Todos esos cambios de las piezas 4.1 inf y 4.2 inf afectaban a la 4.3 inf, que son los aros, ya que se ha tenido que corregir su base debido a la modificación del ancho y de la altura en la guía. Además, se decidió aumentar el espesor de estos anillos (ver Figura 4.34). Figura 4.34 Modificaciones en Pieza 4.3 inf - Aros de fijación del hueso. La pieza 5 del conjunto inferior también se modificó (ver Figura 4.35). Se decidió cambiar el eje de un Tr8 por uno de Tr12, con lo cual se ha tenido que adaptar el bloque a la nueva tuerca (ver Figura 4.36), la cual ya no irá embutida. También implicó cambiar los rodamientos (ver Figura 4.37). Figura 4.35 Modificaciones en Pieza 5 inf - Bloque corredera para tuerca de eje. 36 Capítulo 4. Diseño del Utillaje Inferior Figura 4.36 Husillo y tuerca Tr12 x 2 mm [5]. Figura 4.37 Rodamiento con soporte para husillo de Ø12 mm (KP001) [14]. La pieza 6, que es la biela, vió reducido su espesor, así como su longitud, que se quedó en 88mm (ver Figura 4.38). También se aumentó el ancho de la misma. Figura 4.38 Modificaciones en Pieza 6 inf - Biela. Correcciones finales En una nueva revisión, se redujo el espacio para la guía con el fin de aumentar las paredes externas de la misma. Adicionalmente, hubo que aumentar la pared entre el agujero para el eje de suspensión y el plano en el que apoya la corredera, para reforzarla ante deformaciones durante la tracción (ver Figura 4.39). Los cambios también afectan a la parte extensible (ver Figura 4.40) y a los aros (ver Figura 4.41). 4.2 Piezas fabricadas y comerciales 37 Figura 4.39 Nueva versión Pieza 4.1 inf - Guía basculante de corredera. Figura 4.40 Nueva versión Pieza 4.2 inf - Pieza extensible de corredera. Figura 4.41 Nueva versión Pieza 4.3 inf - Aros de fijación del hueso. En el Anexo I se encuentran todos los planos de las piezas descritas. 38 Capítulo 4. Diseño del Utillaje Inferior Finalmente, el diseño del conjunto inferior quedaría como se refleja en la Figura 4.42 Figura 4.42 Plano corregido - conjunto inferior ensamblado. En la siguiente figura se muestra el diseño formado por el conjunto superior e inferior. Figura 4.43 Vistas generales del diseño definitivo. 4.3 Análisis de los grados de libertad 39 4.3 Análisis de los grados de libertad En este punto, se analizó si la longitud del vástago roscado entre los soportes para rodamientos permitía un movimiento de biela tal que la pieza naranja que contenía el hueso pudiera ponerse en un ángulo totalmente vertical y/o horizontal. La respuesta era negativa, por lo que se determinaron cuáles eran los ángulos mínimo y máximo de inclinación con respecto al plano horizontal. Figura 4.44 Grado de libertad de la inclinación angular. Como se observa en la Figura 4.44, el hueso tiene un rango de inclinación de entre los 35ºy 55ºrespecto a la horizontal, mientras que el tendón, de entre los 80ºy los 100º. Dentro de esos intervalos, el hueso puede estar a 45ºy el tendón totalmente vertical, es decir, 90º. Esta limitación de ángulo puede modificarse si se varía el recorrido de la corredera verde o la longitud de la biela. Esto es, el rango de inclinación depende de la longitud del husillo entre los rodamientos, el cual podría alargarse para conseguir mayor rango y, por otro lado, la longitud de la biela afecta al valor de los ángulos mínimo y máximo. Por ejemplo, aumentando la longitud del husillo, se puede conseguir un rango de 40°, y quedaría entre 80º y 120º. Si, además, se modifica la longitud de la biela, se cambiaría los limites a por ejemplo: 70°y 110° (quedando los 90°en la mitad). Finalmente, se ha decidido fabricar tres bielas de distinta longitud y dejar la longitud del husillo como está. El resultado final es utilizar la biela de longitud mediana (ver Figura 4.46) para movernos entrre 80ºy 100º, y si se necesitara conseguir los 110º, se montaría la biela más larga (ver Figura 4.47), y para los 70º, la biela más corta (ver Figura 4.48). Figura 4.45 Ángulos máximo y mínimo con bielas de distinta longitud. 40 Capítulo 4. Diseño del Utillaje Inferior Figura 4.46 Vistas biela mediana (91 mm). Figura 4.47 Vistas biela larga (101 mm). Figura 4.48 Vistas biela corta (85 mm). Finalmente, como ya se comentó anteriormente, la longitud del conjunto que hace de manivela, en naranja en la Figura 4.49 se puede modificar sacando o metiendo la parte extensible, que contiene al hueso. Figura 4.49 Extensión del conjunto manivela. 4.3 Análisis de los grados de libertad 41 Además, la tuerca M16 de la base del conjunto permite tanto fijar la posición en la excéntrica, a lo largo del eje X en la Figura 4.50, como bloquear el ángulo de torsión. La excéntrica tiene una holgura de 10 mm. Figura 4.50 Rango de desplazamiento de la base gracias a la excéntrica. 5 Fabricación del Diseño No sabía cómo hacerlo, así que lo intenté, fallé, fallé, fallé y luego lo hice bien. Elon Musk C on las cantidades necesarias de las piezas y las modificaciones propuestas, se mandan los planos definitivos a un taller de mecanizado (ver Anexo I). El material escogido fue acero inoxidable AISI304 por su alta resistencia y porque no se corroe, ya que va a estar en contacto con fluidos durante los ensayos 5.1 Presupuesto de fabricación Se acepta el presupuesto de Mecanizados Mafex S.L. (ver Figura 5.1), quienes nos comentan que las orejetas de la base del conjunto inferior, y las que cogen un extremo de la biela, serían soldadas con TIG, que es un tipo de soldadura resistente, tanto para facilitar su fabricación como para soportar el esfuerzo al que van a estar sometidas. Para el conjunto superior hay que fabricar las siguientes piezas en AISI 304: •Pieza 2 - Horquilla ···· 1 ud •Piezas 3 y 4 - Bloques mordaza izquierda y derecha ···· 1 ud cada uno •Pieza 5 - Tornillos guía ···· 2 uds Para el conjunto inferior hay que fabricar las siguientes piezas en AISI 304: •Pieza 1 inf - Plato roscado ···· 1 ud •Pieza 2 inf - Base conjunto ···· 1 ud •Pieza 3 inf - Eje de balanceo ···· 1 ud •Pieza 4.1 inf - Guía fija ···· 1 ud •Pieza 4.2 inf - Parte móvil guía ···· 1 ud •Pieza 4.3 inf - Aros ···· 2 uds •Pieza 5 inf - Bloque corredera ···· 1 ud •Pieza 6 inf - Bielas de varias longitudes ···· 1 ud de cada una (3 en total) 43 Índice de Figuras 1.1 Cirugía de reconstruccion LCA [7] 2 2.1 Tornillo interferencial en tibia [1] 3 2.2 (A) SwiveLock, (B) Tornillo de interferencia y (C) Tornillo bicortical de titanio. [15] 4 2.3 WasherLoc, arandela tándem con púas, Intrafix, BioScrew, SoftSilk y SmartScrew ACL [8] 4 2.4 Hueso metido en resina y tendón traccionado por un gancho [15] 5 2.5 Hueso metido en resina y tendón traccionado por unos clamp [10] 5 2.6 Hueso fijado con tornillos y tendón traccionado por un vástago [6] 5 2.7 Hueso fijado con tornillos y tendón traccionado por unos clamp [8] 5 2.8 Módulo Diseño de Pieza de Solid Edge (Siemens) 6 2.9 Módulo Planos de Solid Edge (Siemens) 6 2.10 Módulo Ensamblajes de Solid Edge (Siemens) 7 2.11 Máquina MTS 858 Mini Bionix II [12] 7 2.12 Tibia de cerdo con inserto de tendón 8 2.13 Esquema general del diseño 8 3.1 Pieza existente que rosca en la máquina montada con otros elementos 9 3.2 Diseño preliminar 10 3.3 Mordazas con alojamiento para hielo seco (imágenes tomadas en la Universität Ulm) 10 3.4 Mordazas con hielo seco (imágenes tomadas en la Universität Ulm) 10 3.5 Croquis ilustrativo de la idea comentada 11 3.6 Idea con vástago sin rosca para guiar y tornillos de empuje 11 3.7 Imagen de las mordazas sobresaliendo de la horquilla por ambos lados 12 3.8 Vistas del conjunto ensamblado 12 3.9 Vistas Pieza 1 - Pieza roscada 13 3.10 Vistas Pieza 2 - Horquilla 13 3.11 Vistas Pieza 3 - Mordaza izquierda 13 3.12 Vistas Pieza 4 - Mordaza derecha 14 3.13 Vista Piezas 5 y 6 - Vástago guía y tornillo de empuje 14 3.14 Vista en planta (mordazas sobresaliendo solo por delante) 15 3.15 Vista de alzado (dientes con forma sinusoidal) 15 3.16 Modificaciones en Pieza 1 - Pieza roscada 15 3.17 Modificaciones en Pieza 2 - Horquilla 16 3.18 Modificaciones en Pieza 3 - Mordaza izquierda 16 3.19 Modificaciones en Pieza 4 - Mordaza derecha 17 3.20 Nueva versión Pieza 5 - Vástago guía 17 3.21 Vistas actualizadas del conjunto ensamblado 17 3.22 Pieza 3 - Mordaza izquierda (cajeado con esquinas redondeadas) 18 3.23 Pieza 4 - Mordaza derecha (cajeado con esquinas redondeadas) 18 3.24 Vistas de la versión final del conjunto ensamblado 19 3.25 Grados de libertad del conjunto Mordaza Superior 19 51 52 Índice de Figuras 4.1 Imagen de una prensa basculante [13] 21 4.2 Dimensiones del ejemplar de tibia de cerdo 22 4.3 Modelo 3D de la tibia de cerdo con el injerto tendinoso 22 4.4 Sistema de anclaje para fijación de hueso [9] 22 4.5 Idea de fijación de hueso basculante 23 4.6 Plato con saliente roscado, canales y centrador 24 4.7 Montaje base sobre plato 24 4.8 Croquis del conjunto 24 4.9 Vista del conjunto con transparencias 25 4.10 Conjunto con eje roscado y tuercas para bloquear cabeceo 25 4.11 Fijación del hueso compuesta por dos anillos 26 4.12 Idea de tornillo regulable en altura 26 4.13 Abrazaderas en otros diseños de distractores externos para fijar hueso [2] [3] 27 4.14 Vista de perfil del conjunto con abrazaderas y tornillo regulable 27 4.15 Vistas del conjunto sin tuercas laterales y con la varilla roscada metida por el canal 28 4.16 Vista de sección guia + corredera 28 4.17 Tornillos con punta para fijar el hueso y espárrago regulable en altura cerca del borde 29 4.18 Croquis mecanismo biela-manivela-corredera [11] 29 4.19 Implementación mecanismo de biela-manivela-corredera en conjunto inferior 30 4.20 Husillo, tuerca de latón, acoplamiento y rodamiento con soporte [4] 30 4.21 Ensamble conjunto inferior 31 4.22 Vistas Pieza 5 inf - Bloque corredera para tuerca de eje 31 4.23 Vistas Pieza 6 inf - Biela 32 4.24 Vistas Pieza 4.2 inf - Pieza extensible de corredera 32 4.25 Vistas Pieza 4.3 inf - Aros de fijación del hueso 32 4.26 Vistas Pieza 3 inf - Eje de balanceo 32 4.27 Vistas Pieza 4.1 inf - Guía basculante de corredera 33 4.28 Vistas Pieza 1 inf - Plato con salientes roscados 33 4.29 Vistas Pieza 2 inf - Base de conjunto 33 4.30 Modificaciones en Pieza 1 inf - Plato con salientes roscados 34 4.31 Modificaciones en Pieza 2 inf - Base de conjunto 34 4.32 Modificaciones en Pieza 4.1 inf - Guía basculante de corredera 34 4.33 Modificaciones en Pieza 4.2 inf - Pieza extensible de corredera 35 4.34 Modificaciones en Pieza 4.3 inf - Aros de fijación del hueso 35 4.35 Modificaciones en Pieza 5 inf - Bloque corredera para tuerca de eje 35 4.36 Husillo y tuerca Tr12 x 2 mm [5] 36 4.37 Rodamiento con soporte para husillo de Ø12 mm (KP001) [14] 36 4.38 Modificaciones en Pieza 6 inf - Biela 36 4.39 Nueva versión Pieza 4.1 inf - Guía basculante de corredera 37 4.40 Nueva versión Pieza 4.2 inf - Pieza extensible de corredera 37 4.41 Nueva versión Pieza 4.3 inf - Aros de fijación del hueso 37 4.42 Plano corregido - conjunto inferior ensamblado 38 4.43 Vistas generales del diseño definitivo 38 4.44 Grado de libertad de la inclinación angular 39 4.45 Ángulos máximo y mínimo con bielas de distinta longitud 39 4.46 Vistas biela mediana (91 mm) 40 4.47 Vistas biela larga (101 mm) 40 4.48 Vistas biela corta (85 mm) 40 4.49 Extensión del conjunto manivela 40 4.50 Rango de desplazamiento de la base gracias a la excéntrica 41 5.1 Presupuesto de fabricación de Mecanizados Mafex, S.L. 44 5.2 Fabricación del conjunto inferior 45 5.3 Vista conjunto montado en la máquina de ensayos con una tibia con un tendón cosido 45 5.4 Eje de guía con ∅11 mm 46 6.1 Vistas generales del hueso preparado para la realización del ensayo 48 Índice de Figuras 53 6.2 Resultados tras los ensayos 48 6.3 Gráficas obtenidas en el ensayo de validación del utillaje 48 Bibliografía [1] AliExpress, Tornillos de reparación de acl, tibia, extremo, reconstrucción de ligamento, peek, tornillos de interferencia, [consulta: 11 julio 2024]. Disponible en: https://es.aliexpress.com/i/1005006718891019.html. [2] P. Carmona, Mechanobiology of bone regeneration: distraction osteogenesis and tissue engineering, Ph.D. thesis, Universidad de Sevilla, 2022. [3] L. Claes, J. Laule, K. Wenger, G. Suger, U. Liener, and L. Kinzl, The influence of stiffness of the fixator on maturation of callus after segmental transport, The Journal of Bone & Joint Surgery 82-B (2000), no. 142-8, 2. [4] CNCMANS, Cncmans husillo guía de acero inoxidable t8 de 1200 mm, 2 mm, plomo de 2 mm + tuerca de copper + cojinete horizontal + embrague, rosca trapezoidal t8, soporte de eje de embrague para impresora 3d, [consulta: 7 diciembre 2021]. Disponible en: https://www.amazon.es/CNCMANS- inoxidable-horizontal-trapezoidal-impresora/dp/B09KXJHKGN/?th=1. [5] ELLANA, roscado juego varilla de tornillo de plomo t12 con tuerca de latón, varilla completamente roscada de 2mm, 3mm, paso de 2mm, 8mm, 10mm, 12mm, tornillo trapezoidal de acero inoxidable tornillo trapezoidal, [consulta: 7 diciembre 2021]. Disponible en: https://amzn.eu/d/42lxSg0. [6] H. Fogel, A. Golz, A. Burleson, M. Muriuki, R. Havey, G. Carandang, A. Patwardhan, and P. Tonino, Biomechanical Analysys of Tibial Fixation Methods in Hamstring-Graft Anterior Cruciate Ligament Reconstruction, The Iowa Orthopaedic Journal 39 (2019), no. 1, 141–147. [7] Holladay graphics, Acl 3d surgical technique, [consulta: 4 noviembre 2024]. Disponible en: https://holladaygraphics.com/acl-3d-surgical-technique/. [8] P. Kousa, T. Järvinen, M. Vihavainen, P. Kannus, and M. Järvinen, Biomechanical Analysys of Tibial Fixation Methods in Hamstring-Graft Anterior Cruciate Ligament Reconstruction, The American Journal of Sports Medicine 31 (2003), no. 2, 182–188. [9] C. Medina, Estudio, diseño y desarrollo de un protocolo de ensayos dinámicos de huesos largos, Ph.D. thesis, Universidad de las Palmas de Gran Canaria, 2007. [10] C. Micucci, D. Frank, J. Kompel, M. Muffly, P. DeMeo, and G. Altman, The Effect of Interference Screw Diameter on Fixation of Soft-Tissue Grafts in Anterior Cruciate Ligament Reconstruction, The Journal of Arthroscopic and Related Surgery 26 (2010), no. 8, 1105–1110. [11] E. Montijo-Valenzuela, F. Huerta-Enríquez, O. Molinares-Morales, and F. Ramírez-Coronel, Análisis de mecanismos con software, un enfoque a la materia de diseño de mecanismos en ingeniería en mecatrónica de la Universidad Estatal de Sonora, Revista de Investigación Académica sin Frontera 13 (2020), no. 32, 18. [12] MTS, Xtant mts tensile spec sheet, [consulta: 10 noviembre 2021]. Disponible en: https://secures3.serverdata.com/www.cia-auction.com/files/additional_documents/Xtant 55 56 Bibliografía [13] TECHPO, Home furniture - prensa de taladro basculante manual (110 mm), [consulta: 3 noviembre 2021]. Disponible en: https://www.amazon.es/Home-Furniture-Prensa-taladro- basculante/dp/B0CF5MCTJ8. [14] VBESTLIFE, Vbestlife bloque de almohada con rodamiento de bolas de diámetro de orificio, kp001 rodamientos de bloque de almohada de 12 mm orificio de brida autoajuste automático soporte montado en el centro, [consulta: 7 diciembre 2021]. Disponible en: https://amzn.eu/d/44uAjHr. [15] C. Verioti, M. Sardelli, and T. Nguyen, Evaluation of 3 Fixation Devices for Tibial-Sided Anterior Cruciate Ligament Graft Backup Fixation, The American Journal of Orthopedics -(2015), no. -, E225–E230. ANEXO I. Planos Este anexo contiene los planos de las diferentes piezas. Están divididos en dos grupos, el grupo I incluye las piezas que conforman la mordaza superior, mientras que el grupo II incluye las que conforman la mordaza inferior. 1 Grupo I •Plano 1.1: Conjunto mordaza superior •Plano 1.2: Pieza 1 (pieza roscada) •Plano 1.3: Pieza 2 (horquilla) •Plano 1.4: Pieza 3 (pinza-bloque izquierda) •Plano 1.5: Pieza 4 (pinza-bloque derecha) •Plano 1.6: Pieza 5 (tornillo guía) 2 Grupo II •Plano 2.1: Conjunto mordaza inferior •Plano 2.2: Pieza 1 inf (plato con salientes roscados) •Plano 2.3: Pieza 2 inf (base de conjunto) •Plano 2.4: Pieza 3 inf (eje de balanceo) •Plano 2.5: Pieza 4.1 inf (guía basculante de corredera) •Plano 2.6: Pieza 4.2 inf (pieza extensible de corredera) •Plano 2.7: Pieza 4.3 inf (aros de fijación de hueso) •Plano 2.8: Pieza 5 inf (bloque corredera para tuerca de eje) •Plano 2.9: Pieza 6.1 inf (biela mediana) •Plano 2.10: Pieza 6.2 inf (biela corta) •Plano 2.11: Pieza 6.3 inf (biela larga) 57 Título CONJUNTO A4 Material Rev Archivo: Mordaza.dft Escala Peso Hoja 1 de 1 AISI 304 1:2 40 130 30 136,3 70 21 TORNILLOS DIN 933 M12 x 25 TORNILLOS DIN 933 M12 x 25 Título PIEZA 1 A4 Material Rev Archivo: Pieza1.dft Escala Peso Hoja 1 de 1 1:1 AISI 304 35O 8 6,3 26,3 O 6,6 15 9,55 10 30 M12x1.25 PIEZA 2 MORDAZA INFERIOR Título A4 Material AISI 304 Rev Archivo: Pieza2.2_inf.dft Escala Peso Hoja 1 de 1 1:2 R90 72 123 56 10 4 x M6`1O 17,5 77 38 19,25 15 60 66 30 O 13,5 SOLDADURA TIG PIEZA 3 MORDAZA INFERIOR Título A4 Material AISI 304 Rev Archivo: Pieza3_inf.dft Escala Peso Hoja 1 de 1 1:1 120 96 M12 M12 PIEZA 4.2.1 MORDAZA INFERIOR Título A4 Material AISI 304 Rev Archivo: Pieza4_inf - fija.dft Escala Peso Hoja 1 de 1 1:1 26 R5 R1 6 O 13,5 47 80 60 4 x M8 20 8 5,5 45,5 50,5 15,5 PIEZA 4.2.2 MORDAZA INFERIOR Título A4 Material AISI 304 Rev Archivo: Pieza4_inf - movil.dft Escala Peso Hoja 1 de 1 1:1 4x M8 ` 10 50 100 16,5 8,25 O 6,6 44,5 20 9,3 10,4 4,8 16,3 5 37,8 PIEZA 4.2.3 MORDAZA INFERIOR Título A4 Material AISI 304 Rev Archivo: Pieza4_inf_aros.dft Escala Peso Hoja 1 de 1 1:2 Hay que fabricar 2 unidades R55 O 90 5 50 45 71,5 12 3 x M6 O 9 12 20 PIEZA 5 MORDAZA INFERIOR Título A4 Material AISI 304 Rev Archivo: corredera - Pieza5.dft Escala Peso Hoja 1 de 1 1:1 36 38 24 19 M6 2xM3`10 O18,5 27 19 PIEZA 6.1 MORDAZA INFERIOR Título A4 Material AISI 304 Rev Archivo: Pieza6 - biela.dft Escala Peso Hoja 1 de 1 1:1 91 75 R8 O 6,6 O6,6 10 PIEZA 6.2 MORDAZA INFERIOR Título A4 Material AISI 304 Rev Archivo: Pieza6 - biela corta.dft Escala Peso Hoja 1 de 1 1:1 85 69 R8 O 6,6 O6,6 10 PIEZA 6.3 MORDAZA INFERIOR Título A4 Material AISI 304 Rev Archivo: Pieza6 - biela larga.dft Escala Peso Hoja 1 de 1 1:1 101 85 R8 O 6,6 O6,6 10