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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN
UNIDAD AZCAPOTZALCO

ANÁLISIS DE LA SELECCIÓN Y APLICACIÓN
DE PRÓTESIS DE RODILLA

TESINA
PARA

DE

OBTENER
DE

EN

ESPECIALIZACIÓN
EL

DIPLOMA

ESPECIALISTA

INGENIERÍA

MECÁNICA

PRESENTA:
ING. CARLOS ANGEL ANDRADE ARREGUÍN

DIRIGIDAPOR
DR. JUAN M. SANDOVAL PINEDA

JULIO 2010

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO

CARTA CESIÓN DE DERECHOS

En la Ciudad de México Distrito Federal, el día 21 del mes de Junio del año 2010, el (la) que
suscribe C. Carlos Angel Andrade Arreguín alumno (a) del Programa de Especialización en
Ingeniería Mecánica con opción en Proyecto Mecánico con númerode registro B091656,
adscrito a la Sección de Estudios de Posgrado e Investigación de la ESIME Unidad
Azcapotzalco, manifiesta que es autor (a) intelectual del presente trabajo de Tesina bajo la
dirección de Dr. Juan Manuel Sandoval Pineda y cede los derechos del trabajo titulado
“ANÁLISIS DE LA SELECCIÓN Y APLICACIÓN DE PRÓTESIS DE RODLLA”, al
Instituto Politécnico Nacional para sudifusión, con fines académicos y de investigación.

Los usuarios de la información no deben reproducir el contenido textual, gráficas o datos del
trabajo sin el permiso expreso del autor y/o director del trabajo. Este puede ser obtenido
escribiendo a la siguiente dirección karloz18@hotmail.com o jsandovalp@ipn.mx. Si el
permiso se otorga, el usuario deberá dar el agradecimiento correspondiente y citarla fuente del
mismo.

Carlos Angel Andrade Arreguín

Índice

i
ÍNDICE
Pág.

Índice general

i

Índice de figuras

iv

Índice de tablas

vii

Simbología

viii

Resumen

x

Abstract

xi

Objetivo

xii

Justificación

xiii

Introducción

xiv

Capítulo I. Estado del Arte
I.1 Generalidades

2

I.2 Antecedentes históricos generales

2

I.3Anatomía de la rodilla

7

I.3.1 Sistema óseo

7

I.3.2 Tejido conectivo

9

I.3.3 Sistema Músculo-Tendinoso

11

I.4 Componentes de la prótesis de rodilla

12

I.5 Tipos de prótesis de rodilla

13

I.5.1 Dependiendo de los componentes que se implantan

14

I.5.2 Dependiendo de la forma de anclaje de los componentes

14

I.6 Materiales para prótesis de rodilla

15I.6.1 Efectos indeseables de los materiales

16

I.7 Datos médicos de prótesis de rodilla en México

18

Análisis de la selección y aplicación de prótesis de rodilla.

Índice

ii

I.7.1 Estadísticas INR

20

I.8 Sumario

20

Capítulo II. Marco teórico
II.1 Generalidades

22

II.2 Biomecánica

23

II.2.1Estática

24

II.2.2 Dinámica

25

II.2.2.1.-Cinética

25II.2.2.2.-Cinemática

25

II.2.3 Ejes de Rotación

26

II.2.4 Rangos de Movimiento

28

II.3 Definición de esfuerzo y deformación

29

II.4 Distribución del esfuerzo normal promedio

31

II.5 Elasticidad. Ley de Hooke

32

II.6 Ductilidad y Fractura

33

II.7 Tensor de esfuerzo tridimensional

34

II.8 Esfuerzo Principal

36

II.9 Esfuerzo plano

39II.10 Deformación de elementos sometidos a carga axial

39

II.11 Métodos utilizados para realizar análisis de esfuerzos

40

II.12 Sumario

41

Capítulo III. Selección de prótesis
III.1 Generalidades
Análisis de la selección y aplicación de prótesis de rodilla.

43

Índice

iii

III.2 Características de las prótesis de rodilla

44

III.3 Modelos comerciales de prótesis44

III.3.1 Rodilla artificial LCS
III.3.1.1 Procedimiento de reemplazo de la prótesis LCS

45
46

III.3.2 Rodilla artificial Scorpio de la marca Stryker

47

III.3.3 Reemplazo de rodilla con la Vanguard ™PFR

49

III.3.4 Sistema Total de Rodilla AGC

51

III.3.5 La rodilla Total Knee 2000

52

III.3.6 Rodilla TKO 1500 de Ossur

53

III.3.7 La Rodilla 3R60 EBS

53...