PROAID E DISEÑO DE SILLA NEUROLÓGICA DE … · proyectos realizados se destaca la silla de ruedas...

21ª SEMANA DE LA SALUD OCUPACIONAL – Medellín, Colombia – Noviembre de 2015 http://www.saludocupacional.com.co/

PROAID E

DISEÑO DE SILLA NEUROLÓGICA DE BAJO COSTO

Mg. Gustavo Adolfo Sevilla Cadavid

Universidad Pontificia Bolivariana

[email protected]

PhD. Andrés Hernando Valencia Escobar

Universidad Pontificia Bolivariana

[email protected]

Mg. Juliana Velázquez Gómez

Escuela de Ingeniería de Antioquia

[email protected]

Abstract

Existen en el mercado productos de apoyo para personas en situación

de discapacidad, que cubren las necesidades básicas pero a costos

elevados. Como consecuencia, el Grupo de Investigación de Estudios en Diseño de la Universidad Pontificia Bolivariana, ha estado trabajando en

el diseño de soluciones objetuales que se ajusten tanto a las necesidades físicas como económicas de esta población. Dentro de los

proyectos realizados se destaca la silla de ruedas de bajo costo Proaid M, diseñada a partir de la unión de piezas fabricadas en madera

laminada y el uso de elementos comerciales, que logró adaptarse anatómica, biomecánica, antropométrica y económicamente a las

características de los usuarios.

El diseño de la silla Proaid M, por su versatilidad vista en función de sus posibilidades de fabricación con herramientas de baja tecnología y

materiales de bajo costo, ha permitido que se puedan desarrollar diferentes adaptaciones con el fin de ajustarse a usuarios con

necesidades de uso particulares. Un ejemplo de esto se muestra en el

proyecto Proaid E, una versión diseñada para un niño de 12 años de edad que presenta una parálisis cerebral de tipo mixto. A partir de la

anterior condición, se hizo una adaptación a la silla que buscó brindar una solución de movilidad para el niño que se adecuara lo mejor posible

a sus necesidades particulares y las de su familia.

Para el desarrollo del proyecto se utilizó una combinación del Modelo Sistémico de Análisis PSD-Entorno Construido y enfoque de Diseño

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mailto:[email protected]




Centrado en el Usuario que propone en primera instancia determinar el

perfil del usuario y establecer sus características anatómicas, biomecánicas, antropométricas, cognitivas y socio-culturales. Una vez

hecho esto, se estableció un trabajo interdisciplinario con el Laboratorio

de Ingeniería de Rehabilitación de la Escuela de Ingeniería de Antioquia - Universidad CES en Colombia, con el que conjuntamente se desarrolló

un asiento conformado en espuma de poliuretano adaptado a la anatomía del niño. Durante este proceso se desarrollaron pruebas de

validación de la usabilidad y de la seguridad. Por último se hicieron los ajustes estéticos finales para tapizar la silla con un textil adecuado a los

requerimientos funcionales.

Con el resultado de este proyecto se logró impactar de manera positiva la calidad de vida de un ser humano que no contaba con las condiciones

mínimas necesarias para atender sus necesidades básicas de movilidad. Con una solución de bajo costo, baja complejidad tecnológica y alto

nivel de adaptación se demuestra que la integración de los criterios ergonómicos y de usabilidad con el diseño industrial enfocado al cuidado

básico de la salud con soluciones innovadoras es posible mejorar las

condiciones de bienestar de la población en situación de discapacidad de bajos recursos.

Palabras clave: Discapacidad, Diseño industrial, Productos de apoyo,

Ergonomía

1. Introducción

El diseño de productos de apoyo (1) surge como respuesta a aquellas

necesidades que nacen de las limitaciones del hombre en su interacción con el medio, a través del desarrollo de productos que sirvan como

mediadores entre las características físicas y cognitivas del hombre y las características funcionales del entorno. Desde esta perspectiva los

productos de apoyo pueden generar enormes ventajas en la calidad de vida no solamente en personas en situación de discapacidad sino

también para los adultos mayores, las personas con altos grados de

obesidad, las personas de talla baja, entre muchas otras.

Para que los productos de apoyo cumplan con su objetivo de prevenir, compensar, controlar, mitigar o neutralizar deficiencias, limitaciones en

la actividad y restricciones en la participación deben estar diseñados



pensando en las características anatómicas, biomecánicas,

antropométricas, cognitivas y sociales de las personas que las van a ser sus usuarios directos. Enfoques como el Diseño Universal, el Diseño

Inclusivo, la ergonomía o la usabilidad, contribuyen a estructurar

productos con un alto nivel de adaptación funcional.

Lo anterior implica varias consideraciones: la primera es que el diseño de objetos de apoyo no es simplemente la configuración de un artefacto

que cumpla con unas funciones, el objeto debe ir mas allá, debe adecuarse al contexto en cual se encuentra inmersa esta población,

debe entender su realidad, en todas sus dimensiones, y ajustarse a esta. Debe adaptarse no solamente a los aspectos físicos y cognitivos

sino a los aspectos socio – económicos.

Este último aspecto es importante si consideramos que gran parte de la población en situación de discapacidad vive bajo difíciles condiciones

sociales y económicas, poco acceso al trabajo, mala alimentación, altos niveles de desatención en salud, escaso acceso a los servicios públicos,

saneamiento básico, etc. Un aspecto ligado esta situación es el poco

acceso a los objetos de apoyo (2). En Colombia la población en situación de discapacidad puede acceder a algunos productos de apoyo bajo el

modelo actual de salud. El problema es que de todas las categorías de productos que define la ISO 9999, no todas se encuentran disponibles o

se entregan a través del Plan Obligatorio de Salud colombiano (POS), entre otros, el POS suministra muletas, caminadores y bastones, siendo

excluidas algunas como las sillas de ruedas, plantillas, zapatos ortopédicos, algunas prótesis (3) y otros elementos que en el mercado

pueden llegar a costar más de $2.000.000, cifra bastante alta si se tiene en cuenta que un gran porcentaje de la población con discapacidad vive

en condiciones de pobreza (4).

Es en este punto donde conceptos como el diseño universal, ergonomía, usabilidad, comienzan a jugar un papel determinante en el desarrollo de

productos de apoyo que no solamente cumplan una función práctica sino

que se adapten a las condiciones sociales y económicas para facilitar su acceso a ellas. Pensando en el problema de la adquisición de productos

de apoyo por parte de la población de personas en situación de discapacidad de bajos recursos, organizaciones como la American

Wheelchair Mission, la Free Wheelchair Mission o la Wheelchair Foundation, o personas como el doctor David Werner han impulsado

iniciativas locales de fabricación de productos de apoyo en países en



vías de desarrollo. Estas iniciativas tienen como común denominador el

desarrollo de productos de apoyo de bajo costo.

Nos referimos con bajo costo a objetos que se puedan fabricar con

herramientas de baja tecnología, a costos por debajo de los productos

comerciales, que tenga la posibilidad de ser autoconstruida.

Con base en lo anterior, el Grupo de Investigación de Estudios en Diseño (GED) de la Facultad de Diseño Industrial de la Universidad

Pontificia Bolivariana de la ciudad de Medellín, ha estado trabajando desde el año 2008 en el diseño de productos de apoyo que se ajusten

tanto a las necesidades físicas como económicas de esta población. Esta línea de trabajo comenzó con el desarrollo de una silla de ruedas

fabricada en tubería de PVC denominada Proaid A (ver fotografía 1) que buscaba atender los requerimientos mencionados incluyendo la

posibilidad de auto - fabricación y/o fabricación a escala local (5). Atendiendo varios aspectos de mejoramiento encontrados en la sillas

Proaid A, se trabajó en el diseño de un segundo modelo de silla de ruedas denominado Proaid M (ver fotografía 2).

Fotografía 1. Silla de ruedas Proaid A. Archivo GED



Fotografía 2. Prototipos de silla de ruedas Proaid M. Archivo GED

Este nuevo modelo se compone de 5 piezas básicas de madera

contrachapada, las cuales se ensamblan con un sistema tipo ranura, que

no requiere de adhesivos o sujetadores mecánicos, para formar la estructura base, a la cual se adhieren las ruedas traseras, las delanteras

y los frenos. La silla puede utilizar ruedas traseras comerciales, o pueden construirse también las ruedas a partir de dos láminas de

perímetro circular. Las láminas que constituyen el espaldar, el asiento y el reposapiés pueden estar perforadas con el fin de aligerar el peso de la

estructura y mejorar la circulación de aire.

El diseño de la silla Proaid M, por su versatilidad vista en función de sus posibilidades de fabricación con herramientas de baja tecnología y

materiales de bajo costo, ha permitido que se puedan desarrollar diferentes adaptaciones con el fin de ajustarse a usuarios con

necesidades de uso particulares.

1.1. Proaid E. Silla de ruedas neurológica

Con el fin de validar el nivel de adaptación de la silla Proaid M a usuarios con necesidades particulares, se tomó la decisión de desarrollar un

proyecto objetivo fue el diseño de un modelo de silla neurológica para un usuario con parálisis cerebral. Este proyecto constituyo un reto para

el equipo de diseño dada la complejidad del usuario en términos fisiológicos, anatómicos, cognitivos, biomecánicos, antropométricos y

socioculturales, la poca información que desde la perspectiva del diseño de sillas neurológicas existe, la información disponible es de índole

médico, el elevado precio de este tipo de productos y los problemas derivados de los sistemas de aprovisionamiento del modelo de salud

colombiano (6).



Con este proyecto pretendemos señalar la importancia que tiene el desarrollo de productos de apoyo de bajo costo para personas en

situación de discapacidad y los beneficios que le puede reportar.

También enfatizar en la importancia de la interdisciplinariedad del equipo de desarrollo que estuvo compuesto por diseñadores industriales,

ingenieros mecánicos, ingenieros biomédicos y estudiantes de diseño industrial de la Facultad de Diseño Industrial de la Universidad Pontificia

Bolivariana. Bajo estos lineamientos se desarrolló una silla de ruedas neurológica que responde a los requerimientos funcionales, operativos,

técnico – productivos y estético – comunicativos que requiere este tipo de productos de apoyo, y adaptado a la realidad de nuestro contexto en

términos económicos.

2. Metodología

El proceso de diseño del modelo Proaid E siguió una metodología

adoptada por el GED a partir de su experiencia en investigación y desarrollo de productos. Tiene como base el Diseño Centrado en el

Usuario, el Modelo Sistémico de Análisis Persona en Situación de Discapacidad – Entorno Construido (7), y la metodología para el

desarrollo de asientos conformados de la Escuela de Ingeniería de Antioquia. Las etapas de la metodología aplicada fueron las siguientes:

2.1. Información: En esa etapa se observa al usuario en actividad para

recabar datos acerca de sus necesidades (requisitos, características, limitaciones, restricciones, criterios) sicofísicas, socioculturales y

tecnológicas. Las propiedades que se determinan en esta etapa, son precisamente las referentes a las tensiones presentes entre las

características del usuario, el objeto (la silla de ruedas) y su contexto, es decir, problemas que se han de resolver. En esta primera etapa, la

forma aparece como un conjunto de datos que entran al proceso de

diseño como resultado de la lectura e interpretación del usuario y de las dinámicas del contexto, y que ha servido para definir un problema en

términos de requerimientos o especificaciones como un problema de diseño y en términos de conceptos de diseño.

2.2. Formalización: en esta etapa la forma se hace tangible por medio

de modelos y prototipos, propuestos para cada una de las tensiones que componen las necesidades psicofísicas, socioculturales y tecnológicas del

usuario y el contexto, que neutralizan el problema desde las dimensiones funcionales, comunicativas y morfológicas. El objetivo de

esta fase es traducir la información de la etapa anterior a una propuesta formal, que representa a través de la silla de ruedas la solución que se

propone al problema que se ha enunciado.



2.3. Conformación: En el último momento del proceso de diseño, la silla

de ruedas resultado del proceso de formalización, es introducido al contexto, bien sea como producto o como servicio, pero pasando por un

proceso de materialización que genera y agrega al objeto propuesto

toda una serie de valores agregados que le dan sentido (bien sea comercial, institucional o cultural en general), permitiendo al usuario/s

reconocer en esta forma final una solución al problema de origen. Es el momento en el que la silla de ruedas entra al contexto y adquiere

sentido práctico al ser implementada por sus usuarios finales (ver tabla 1).

ETAPA FASE OBJETIVO ACTIVIDADES, MATERIALES, METODOLOGÍAS

1

Información

1.1

Análisis usuario

Caracterizar al usuario en términos:

-Anatómicos

-Fisiológicos

-Biomecánicos

-Antropométricos

-Cognitivos

-Socioculturales

-Revisión bibliográfica, documental, estudios previos

-Entrevistas

-Análisis de capacidades y limitaciones

-Análisis Morfológico

-Análisis Biomecánico

-Toma de medidas antropométricas

-Examen mínimo de la función mental (MMSE), Índice de Barthel

-Etnografía

1.2

Análisis objeto

Caracterizar el objeto (silla de ruedas neurológica) en términos:

-Formales

-Funcionales

-Materiales

-Estructurales

-Mecanismos

-Estéticos

-Comunicativos

-Análisis de las inconsistencias visuales y funcionales

Búsqueda de documentación.

-Listas de comprobación de usabilidad, seguridad, dimensiones, comunicación, etc.

-Registro fotográfico.

Caracterizar el contexto de

-Método LEST



1.3

Análisis del contexto de uso

uso en términos:

-Factores ambientales (ruido, iluminación, temperatura, etc.)

-Accesibilidad (barreras urbanas, arquitectónicas, actitudinales)

-Listas de comprobación de accesibilidad

1.4

Análisis de las actividades

Caracterizar las actividades en términos:

-Secuencia de uso

-Tiempos de tarea

-Modos y maneras de realizar las actividades

-Modelo sistémicos de análisis Persona en situación de discapacidad – Entorno construido

1.5

Problematización

Determinar problemas, necesidades y oportunidades de diseño

-Análisis de las inconsistencias visuales y funcionales

-Búsqueda de documentación.

Listas de comprobación de accesibilidad,

seguridad, nivel de autonomía en el

uso del espacio, dimensiones, comunicación,

-Registro fotográfico.

-Entrevistas estructuradas.

- Análisis inductivo de los resultados de las etapas anteriores

1.6

Problema

especifico

Definir el problema de diseño

-Jerarquización de problemas

-Árbol de problemas

1.7

Requerimientos

objetivo

Establecer los requerimientos

generales a partir de los resultados de las etapas anteriores

-Adaptación del QDF, Quality Function

Deployment

-Técnicas de Diseño Centrado en el Usuario.

2

2.1

El concepto

de diseño

Describir aproximadamente la tecnología, los principios de funcionamiento y la forma del producto

-Lluvia de ideas

2.2

Desarrollar alternativas de diseño a la luz de las

-Lluvia de ideas



Formalización Alternativas

de diseño

características y necesidades del usuario

-Método de configuración morfológica

-Técnicas de Diseño Centrado en el Usuario

-Bocetación

-Implementación de criterios de diseño.

2.3

Alternativa de

Diseño

Definición de la alternativa final de diseño

Reproducir físicamente “a escala 1: 5”, en tres dimensiones, la alternativa final de diseño para verificar la resultante formal y estética.

-Evaluación y jerarquización de alternativas según criterios ergonómicos, de usabilidad y accesibilidad.

-Prototipado

3

Conformación

3.1 Requerimientos

finales de diseño

Establecer los requerimientos específicos a partir de los resultados de las etapas 1 y 2

-Adaptación del QDF, Quality Function Deployment

-Técnicas de Diseño Centrado en el Usuario.

3.2

Diseño técnico

en detalle fase I

Definir procesos productivos,

Materiales y planimetría

-Cálculos técnicos, programas de dibujo asistido por computador CAD. -Metodología de síntesis, similitud, análisis e inspiración para la selección de materiales

3.3

Construcción de modelo formal y funcional.

Reproducir físicamente “a escala 1:1”, en tres dimensiones, la alternativa

final de diseño

Prototipado

3.4

Pruebas de uso

Determinar las cualidades de uso, seguridad, ajuste antropométrico, biomecánico, anatómico.

-

-Listas de comprobación ergonómica –Listas de comprobación de usabilidad

-Análisis de las inconsistencias visuales

3.5

Diseño técnico

en detalle fase II y construcción final

-Definir procesos productivos,

Materiales y planimetría a partir de las pruebas de uso

-Construcción del prototipo final

-Cálculos técnicos, programas de dibujo asistido por computador CAD. -Metodología de síntesis, similitud, análisis e inspiración para la selección de materiales

-prototipado



Tabla 1. Metodología del proyecto

3. Resultados

A continuación se describirán los resultados más relevantes del desarrollo del proyecto:

3.1. Etapa de Información

3.1.1. Caracterización del usuario

El análisis respecto a los factores humanos arrojo los siguientes resultados:

El usuario al cual se le diseño la silla neurológica es un adolecente de 14 años, con parálisis cerebral, causada en la etapa prenatal por

complicaciones en gestación gemelar, de criterio topográfico tetrapléjico (por su afectación en los miembros superiores e inferiores), criterios

nosológico de tipo mixto (espástico – atetoide) y criterio funcional grave (ver fotografía 3).



Fotografía 3. Usuario del proyecto. Archivo GED

El elemento más característico del usuario es la alteración en las funciones neuromotoras, que se evidencian en el aumento del tono

muscular, la imposibilidad de mantener un control postural y cambios bruscos en los patrones de movimiento. También se presentan

variaciones en la percepción visual y en el mecanismo propioceptivo, problemas en el mantenimiento constante de la localización del cuerpo,

tanto en relación con los objetos en el espacio como para relacionar estos objetos en función de su propia posición. Alteraciones en la

construcción de la imagen corporal o representación que se tiene de su propio cuerpo (construcción del esquema corporal), alteraciones en el

lenguaje y la comunicación (por el daño en las áreas cerebral

responsables y el aumento del tono muscular de la zona nasal, bucal y faríngea). Además presenta epilepsia y retraso mental, como

consecuencia de la lesión neurológica.

En el usuario no puede caminar por sí mismo y presenta una ausencia

total de equilibrio, tampoco hay capacidad de manipulación. Así mismo,



presenta una anomalía en el tronco a causa de una escoliosis de tipo

estructural. Presenta retracciones articulares. Es una persona dependientes en todas y cada una de sus necesidades.

El peso y la talla del usuario alcanzan valores por debajo de la media

correspondiente a la edad y el sexo (masculino) por tal motivo se hace difícil la búsqueda de tablas antropométricas para el posterior

dimensionamiento de la silla. Lastimosamente los estudios antropométricos más completos se han concentrado en analizar las

dimensiones de personas sin discapacidad. Los estudios sobre personas en situación de discapacidad son escasos y los que existen contemplan

un menor tamaño de las muestras y menos medidas que los estudios en personas en condiciones normales de salud.

La mayoría de estas publicaciones, tienden a centrarse en grupos específicos de discapacidad, esto, unido a la falta de definiciones

estandarizadas en las dimensiones y métodos de medición, y la poca importancia que le concede el diseño para el mercado al tema, ha hecho

que la construcción de conocimiento en el campo de la antropometría y la discapacidad y su aplicación en el diseño no sea de mucho interés.

Otro factor que dificulta la estandarización de las medidas, es que las

características físicas de los individuos son muy diferentes entre las poblaciones de discapacidad haciendo que la variabilidad sea mayor y el

manejo de la información sea más compleja que en la población de personas sin discapacidad. La escasa información sobre la

antropométrica de personas con parálisis cerebral es un factor que puede generar diseños que no puedan ser utilizados con eficacia y

seguridad por este conjunto diverso de usuarios.

3.1.2. Caracterización del producto

Este análisis respecto al estado del arte de la silla de ruedas neurológica

arrojo los siguientes resultados:

Actualmente el diseño de productos de apoyo ha desarrollado múltiples

sillas adaptadas para usuarios con enfermedades neurológicas. Un común denominador es que estas sillas presentan un valor comercial

cinco veces mayor que el de la silla de ruedas convencional.

Estas sillas reúnen presentan una serie de que permiten al usuario poder transportarse con seguridad y comodidad. Gran parte de estas

adaptaciones cubren necesidades básicas y responden a solicitaciones de confort por parte de todos los pacientes, especialmente los niños.



De la revisión de sillas neurológicas del mercado destacamos los

siguientes modelos (ver tabla 2):

Nombre del producto

Características Fabricante Fotografía

Silla Rodeo

Inclinación ajustable de 10 a 45° y un ajuste de ángulo asiento-respaldo de 90 a 105°; apoya pies de ángulo ajustable; apoya piernas elevables; apoyabrazos de altura ajustable; profundidad del asiento ajustable; firmes soportes laterales; paneles laterales; amplia variedad de opciones de posicionamiento; plegado compacto en cualquier ángulo de inclinación; bandeja bajo la silla para guardar objetos personales; manijas para empujar de altura ajustable para mayor comodidad de los padres.

Silla coche pediátrica Konfort Basic Kids

Soporte cefálico ajustable en altura; Soporte lateral; Cinturón pélvico; Confortable y resistente tapicería de espuma ; Mesa de trabajo; Ruedas antivuelco ajustables en altura; Asas de empuje en polipropileno; Freno de seguridad ergonómico en la llanta trasera; Pin de desmonte; Recomendada 80% interior 20% exterior

Silla neurológica

Es una silla que presenta múltiples ajustes en ancho y profundidad, reclina y bascula convirtiéndose en una silla fácil de usar, fácil de adaptarse y capaz de responder a sus diferentes necesidades teniendo en cuenta la patología del paciente.

Silla all round camilla neurológica marco largo

Marco fabricado en acero de 1"; Silla plegable; Disponible en dos tamaños: Marco estándar y corto (niños); Apoya brazos (corto o largo) regulable en altura y desmontable; Frenos regulables, con sistema retráctil automático; Inclinación regulable de respaldo (0° a 90°); apoya muslos abatible y desmontable; apoya muslos regulable en angulación (0° a 90°); Apoya píe de paleta regulable en altura; Ancho del asiento a medida; Sistema completo de cojines: asiento, respaldo, laterales, abductor, cabezal; Completa sujeción del paciente con arnés, cinturón de caderas o calzón de sujeción; Textiles acolchados de tela impermeable e irrompible.



Silla de ruedas neurológica pediátrica

Silla de ruedas para niños. Estructura en aluminio. Ángulo de asiento ajustable, cinturón de seguridad. Apoyacabezas ajustable, apoyabrazos extraíbles y apoyapiés ajustables en altura. La silla cuenta con ruedas traseras y delanteras sólidas.

Tabla 2. Análisis de referentes funcionales

De este análisis podemos concluir que la mayoría de las sillas

neurológicas presentan tres subsistemas: 1) Soporte para el tórax y el abdomen;2) Soporte para las extremidades superiores e inferiores, y 3)

Soporte Craneal.

La mayoría presenta reposabrazos, desmontable y regulable a la altura

de codo del usuario. Cuentan con un par de reposapiés, con la cualidad

de desmontarlo y con posibilidad de regular la altura según las dimensiones antropométricas del usuario. Presentan soporte craneal

acolchado y desmontable. Por último la mayoría de las sillas analizadas cuentan con un soporte lumbar plegable y sistema de sujeción por

medio de correas.

3.1.3. Caracterización del contexto

Accesibilidad urbana

Los alrededores del hogar del usuario no tienen cerca de la entrada

pasos de peatones adecuados para sillas de ruedas; bien porque no tienen vado, o porque aun teniéndolo están mal construidos y tienen un

escalón con un desnivel superior a 3 cm (ver fotografía 4).

Fotografía 4. Andenes como barreras urbanísticas del contorno del hogar. Archivo GED



No se presentan rampas para el acceso en silla de ruedas en 4 cuadras

a la redonda, el otro espacio se presenta una escalera que supera los 3 cm. de desnivel con respecto al andén, obstaculizando el acceso a

personas con ayudas técnicas. Los pisos de los andenes se encuentran

en mal estado y son irregulares, convirtiéndose en un obstáculo para la movilidad.

Accesibilidad arquitectónicas

El principal problema al que se enfrentan el usuario y sus acompañantes

son las escaleras. Las habitaciones del usuario esta ubicada en un segundo nivel dificultando el acceso constante a este espacio. Se

requiere la ayuda de dos personas. Los espacios son reducidos limitando la movilidad del usuario y su acompañante (ver fotografía 5)

Fotografía 5. Acompañante y usuario movilizándose con restricción. Archivo GED

Las puertas son otro de los obstáculos principales, especialmente para

las personas en silla de ruedas. Son difíciles de superar porque consideran las dimensiones mínimas que proponen las normas

arquitectónicas.

Los cuartos de baño son insuficientes para brindar un acceso seguro y

optimo al usuario. Los problemas están relacionados con varios factores:

las puertas, bien porque son estrechas (inferiores a 70 cm), o porque se abren hacia dentro en vez de hacia fuera. Los lavamanos e inodoros se

convierten en un obstáculo por su excesiva altura y por la falta de espacio para acceder a ellos desde una silla de ruedas.



1.4. Análisis de las actividades

En este análisis solo se describirá la actividad que según los cuidadores

representaba más dificultad desarrollarla.

Actividad del Baño

Los acompañantes del usuario reportaron que esta es de las actividades

básicas más peligrosas por el riesgo de caídas y traumatismos debido a las limitaciones funcionales del usuario, su peso y a los espacios y

objetos no adecuados para la tarea. Se evidenció que los acompañantes algunas veces presentaban desequilibrio al cargarlo generando

inseguridad y riesgo de caídas, ya que el espacio no presenta ningún sistema de sujeción que le permita al acompañante asegurarse, otro

factor de riesgo que se presenta es en la ducha por la deficiente evacuación del agua, concentrándose en el área de la ducha

aumentando el riesgo de caída porque el agua es jabonosa. Por tal motivo los acompañantes han optado por bañar al usuario en la cama,

generando otro tipo de complicaciones.

3.2. Etapa de Formalización

3.2.1. El concepto de diseño

El concepto clave fue la adaptación y se expuso en términos de “movilidad adaptativa” concepto base de los anteriores modelos de

Proaid. Bajo este concepto el proyecto se ajusta de manera adecuada a las necesidades y problemáticas de movilidad de las PSD de bajos

recursos. Además, la autoconstrucción fue otro factor conceptual que se tuvo en cuenta. Con ella se consideró que se podían romper los

paradigmas actuales que definen que en las sillas de ruedas el usuario no puede intervenir ni en su fabricación ni en los acabados. El proyecto

también buscaba ajustarse a los lineamientos de la OMS (8), que indica que todos los proyectos de esta naturaleza tengan en cuenta todo el

ciclo de uso de este tipo de productos y se incluyan etapas que van desde el análisis particular de cada usuario hasta el entrenamiento de

éste al momento de recibir la silla de ruedas, pasando por la producción y el mantenimiento.

3.2.2. Alternativa de diseño

Una vez se tenía la conceptualización del producto, se inició con la etapa de diseño de alternativas. Esta actividad del proceso de diseño da como

resultado un conjunto de soluciones al problema planteado, con un



grado de definición descriptivo. Se utilizó el Método de búsqueda

experimental de la forma basado en el Análisis Morfológico de Ritchey (9).

Luego se desarrollaron las modelaciones computarizadas (ver gráfico 1),

usando el software Solid Edge, y se hicieron los análisis estructurales de resistencia, rigidez y estabilidad correspondientes según el modelo

planteado por la línea de investigación en Morfología Experimental del GED (10). Paralelamente se definieron las condiciones ergonómicas

mínimas para garantizar el confort y la seguridad. Con este proceso se evolucionó la forma desde las ideas iniciales hasta el modelo final.

Grafico 1. Modelo 3D prototipo Proaid E 1. Archivo GED

3.3. Etapa de Conformación:

3.3.1. Requerimientos finales de diseño

Se determinaron los requerimientos finales de diseño desde los aspectos

ergonómicos (biomecánica, anatómicos antropometría, aspectos socio-económicos), los factores objetuales (forma, función, materiales,

estructurales, cromáticos, etc.) y luego se procedió a definir con cuál de ellos existía mayor viabilidad formal, funcional y productiva.

A continuación se describirán los requerimientos más importantes del diseño:

• Silla



Es la interface de posicionamiento encargada de brindar soporte a la

pelvis, parte de las piernas, tronco y cabeza. Es una parte del objeto fundamental ya que sobre esta el usuario pasara tiempos de

permanencia. La silla está compuesta por el asiento y el espaldar.

Como el usuario presenta una deformidad en la columna vertebral a

causa de la escoliosis y su postura es asimétrica la silla debe tener una configuración que compense el espacio que se genera cuando la espalda

del usuario entra en contacto con el área de apoyo. Para solucionar esta dificultad el Laboratorio de Biomecánica de la Escuela de Ingeniería de

Antioquia - Universidad CES, colaboro en el desarrollo de un asiento conformado (11).

El asiento conformado es una superficie de apoyo en espuma de

poliuretano (densidad 26 y 50 mm de espesor), que copia la forma anatómica del usuario, permitiendo así un encaje íntimo entre el usuario

y su asiento. Estos asientos previenen la formación de ulceras de presión en adultos y ayudan a los niños a mantener una postura

correcta ofreciendo al mismo tiempo comodidad y soporte (ver

fotografía 6, 7 y 8).

Fotografía 6. Toma de molde de la columna, espalda y pelvis del usuario. Archivo GED



Fotografía 7. Fabricación del contramolde de la columna y pelvis del usuario. Archivo GED

Fotografía 8. Asiento conformado. Archivo GED



Se determinó que la postura más adecuada para el usuario era con

respecto a un ángulo de inclinación hacia atrás elevando la parte delantera del asiento de 5° y una inclinación hacia atrás de tal forma

que se forme un ángulo de 145° entre el espaldar y el asiento. Se debe

añadir un cinturón pélvico para evitar el deslizamiento y una postura óptima.

Además, se debe añadir un soporte en el costado derecho del abdomen porque en momentos donde el usuario se siente incómodo o molesto se

tensiona de tal manera que pronuncia mucho más la curvatura de la columna asociada a la escoliosis en esa dirección.

El usuario no mantiene un control postural de cuello y cabeza, por tal

motivo la silla debe presentar apoyacabezas laterales para compensar esta situación.

Ruedas motrices

Las ruedas motrices van situadas en la parte de atrás y deben ser más grandes que las ruedas direccionales para permitir una propulsión

eficiente. El tamaño de rueda propuesto es de 16” de bicicleta (ver tabla

3).

Tamaño de las cubiertas 16X1.95

Peso (g.) 540

ETRTO - European Medición

53-305

Max PSI 110

TPI - Banda de rodadura por pulgada

60

Perla

Alambre

Compuesto Solo

Color Negro

Tabla 3. Especificaciones ruedas motrices

Se debe utilizar un rin de radios metálicos (aluminio) por ofrecer mayor

resistencia al impacto. Por último se seleccionaran neumáticos de aire ya que son preferibles desde el punto de vista del confort y su menor

peso.

Para el acople de las ruedas a la estructura se determina que el más

idóneo son las manzanas de acero, con rodamientos radiales sellados,



que no permiten la entrada de agua o suciedad y no requieren ajustes (ver tabla 4). Sentido De Drive

Derecho, Izquierdo

Radios 36

Medida De Eje 3/8

Color Plateado

Tabla 4. Especificaciones manzanas

Ruedas direccionales

Son de tipo comercial de 5 pulgadas de diámetro, óptimas para interiores y suelo duro y liso. Las llantas deben tener el sistema de

rodamiento hermético que impida la acumulación de suciedad en su eje. Las cubiertas están hechas de goma sintética para mejorar su

amortiguación. La rueda debe presentar casquillo, parte de la estructura donde gira el vástago y hace o permite que la rueda gire en cualquier

dirección. Su mejor funcionamiento lo realiza en posición vertical (ver

tabla 5).

Tipo

Rodachinas

Medidas 5 pulgadas (12,7 cm diámetro)

Características Rodachina, industrial, giratoria, decorativa, resistente y suave al desplazamiento, fácil instalación.

Material

Caucho-metal

Uso

De uso industrial

Color Negro

Tabla 5. Especificaciones ruedas direccionales

Manillas de empuje o propulsión

Esta es una pieza mecánica que permite darle movimiento, maniobrar, empujar y halar la silla de ruedas con la mano. Es un elemento de vital



importancia para la movilidad del usuario. Se utilizó para tal fin un

manubrio de bicicleta de montaña estándar (ver tabla 6).

Tipo

Manubrio bicicleta

Largo 640 mm

Diámetro central

31.8 mm

Material

Aluminio

Uso

Bicicleta de montaña

Color Negro

Tabla 6. Manubrio de bicicleta como sistema de propulsión

Estructura

El armazón o marco que permite unir la silla con las ruedas se debe componer de piezas básicas de madera contrachapada, que igual que el

modelo Proaid M se debe ensamblar con un sistema tipo ranura, que no requiere de adhesivos o sujetadores mecánicos, para formar la

estructura base, a la cual se adhieren las ruedas traseras, las delanteras

y los frenos (ver fotografía 9).



Fotografía 9. Ensamble tipo ranura. Archivo GED

Sistema de frenos

Se utilizaron frenos de zapata estándar con activación de empuje hacia

adelante.

3.3.2. Construcción de modelo formal y funcional.

En esta fase se construyó el prototipo con láminas de madera

contrachapada (Triplex) (ver fotografía 10). El prototipo (ver figura 4) se sometió a pruebas secuenciales sistemáticas. Cada prueba arrojaba

información para la formalización. Todos los prototipos fueron fabricados usando la tecnología que se espera que use un usuario en su auto

fabricación (ver fotografía 11).

Fotografía 10. Piezas de láminas de madera contrachapada del prototipo. Archivo GED



Fotografía 11. Prototipo ensamblado. Archivo GED

3.3.3. Pruebas de uso

Inicialmente los objetos fueron probados de manera sistemática sin la

presencia de usuarios, luego, se hicieron pruebas de usabilidad con usuarios reales. Las pruebas estructurales de cada uno de los prototipos

se llevaron a cabo siguiendo los protocolos de ensayo que propone la norma ISO 7176-1 (12) Ya que esta norma propone el uso de equipos

de prueba y medición con los que la UPB no cuenta, se trabajó con el protocolo propuesto por Whirlwind International, el cual se ajusta a los

lineamientos de la norma ISO 7176-1 pero se ejecuta con ayuda de materiales y herramientas sencillas (13) (ver fotografía 12).

Fotografía 12. Prueba de resistencia estática en la estructura lateral. Archivo GED

Las pruebas de usabilidad se hicieron desde la propuesta de valoración de productos de la Línea de Investigación en Ergonomía del GED (14).



Se hicieron pruebas de ajuste antropométrico y anatómico (ver

fotografía 13). Se evaluó el nivel de confort desde lo perceptivo con los profesionales de apoyo (fisioterapeutas, bioingenieros, fisiatras) y los

cuidadores del usuario. Con los cuidadores se identificaron varios

aspectos del producto que deberían ser mejorados y a partir de sugerencias directas de ellos, se ejecutaron las modificaciones

respectivas buscando un mayor ajuste a las necesidades particulares de las PSD, siguiendo los lineamientos del diseño centrado en el usuario y

del diseño participativo.

Fotografía 13. Prueba de ajuste dimensional y anatómico al asiento conformado. Archivo GED

3.3.4. Diseño de detalle y producción final

El proyecto desarrollo un prototipo que se entregó a la familia del usuario (ver fotografía 14 y 15). Dentro del desarrollo del proyecto se

identificó también que de manera masiva la silla de ruedas podría ser fabricada con ayuda de maquinaria de control numérico. Esto último

permitiría disminuir los costos de producción si lo que se busca es masificar el proyecto.



Fotografía 14. Usuario en el prototipo final. Archivo GED

Fotografía 15. Acompañante impulsando la silla neurológica Proaid E. Archivo GED

4. Conclusiones

Existen aspectos no tan positivos que tienen como consecuencia la no

utilización o el no acceso a este tipo de productos. En el caso de las sillas de ruedas neurológicas las personas en situación de discapacidad y

sus familiares se enfrentan a múltiples problemas, como la carencia en el sistema de salud de un protocolo claro sobre la selección,



adiestramiento y asesoramiento en cuanto a productos de apoyo y

ayudas técnicas se refiere en el momento de la prescripción de estos. La formación de las Empresas Promotora de Salud (EPS) necesita ser

mucho más amplia en el campo de los productos de apoyo y las ayudas

técnicas.

El sistema de salud presenta falencias en el conocimiento sobre los avances en aspectos de diseño, forma, tecnología, características

técnicas y aspectos como la ergonomía y la usabilidad. La estrategia más común para el acceso y prescripción a los productos de apoyo es el

criterio económico. Este criterio, muchas veces, está condicionado por intereses comerciales y no aporta datos objetivos que orienten sobre la

verdadera eficacia, eficiencia, seguridad y satisfacción del producto con respecto a las necesidades reales del usuario. Además, se trata de un

criterio de selección parcial que no recoge todas las posibilidades del mercado.

A pesar de que en el mercado existen un sinnúmero de modelos de sillas

neurológicas son pocos los proyectos que desde el diseño establezcan

claramente criterios funcionales, operativos, estéticos, comunicativos, técnicos y productivos, que apoyen el desarrollo y que sirvan de

orientación a los diseñadores. Es necesario fomentar estudios de valoración y normalización desde el diseño.

El elevado costo económico de los productos de apoyo es un problema

fundamental. Probablemente, de todos los inconvenientes señalados, ninguno es tan definitivo como el costo que tienen las sillas

neurológicas. Esta cuestión, sobre todo, en nuestro país, cuyo sistema de salud presenta grandes vacíos, y la visión mercantilista de los

distribuidores de productos de apoyo, condicionan de manera decisiva el acceso a este tipo de productos.

A pesar de todos los aspectos negativos que enmarcan el tema de los

productos de apoyo y su diseño, existen muchos elementos positivos

que son los que hay que potenciar. Varios autores han descrito sobre la importancia de la silla de ruedas neurológica para personas con parálisis

cerebral y otras discapacidades de tipo cognitivo.

Entre las cualidades más destacadas esta la prevención y/o de deformidades; reducción de la influencia de los reflejos primitivos;



control de movimientos anormales; normalización en el tono postural

inadecuado; promoción en el desarrollo neuromotor normal; la mejora en la distribución de la presión de modo uniforme; facilita los

movimientos respiratorios; Mejora la movilidad y desplazamiento;

posibilita la comunicación; ayuda a mejorar las actividades relacionadas con el cuidado personal y de asistencia; mejora la imagen personal;

mejora la seguridad del usuario, entre otros aspectos.

Desde esta perspectiva el diseño de productos de apoyo como la silla de ruedas neurológica Proaid E es un reto apasionante, lleno de

incertidumbres y de dificultades tanto técnicas como financieras y empresariales pero en el que la voz del diseñador se ha de hacer sentir

con fuerza para beneficio de las personas en situación de discapacidad.

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(12) ISO 7176-1. Wheelchairs. Part 1: determination of static stability. 2014.

(13) Whirlwind-International. Simplified Strength Testing Of Manual Wheelchairs. 2011.

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para la concepción de productos. Iconofacto. 2008. 170-182.


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