Analisis-numerico-y-experimental-de-un-prototipo-de-protesis-canina-para-extremidad-posterior

Vista previa del material en texto

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
 
 ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA 
 SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN 
 
 
“ANÁLISIS NUMÉRICO Y EXPERIMENTAL 
DE UN PROTOTIPO DE PRÓTESIS CANINA 
PARA EXTREMIDAD POSTERIOR” 
 
 
T E S I S 
 
PARA OBTENER EL GRADO DE: 
MAESTRO EN CIENCIAS 
EN INGENIERÍA MECÁNICA 
 
 
 
PRESENTA: 
ING. GUADALUPE LÓPEZ CONTRERAS 
 
 
DIRIGIDA POR: 
DR. GUILLERMO URRIOLAGOITIA CALDERÓN 
DRA. BEATRIZ ROMERO ÁNGELES 
 
 
 MÉXICO D. F. ENERO 2016 
 
 
 
 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Agradecimientos 
 
A mis padres 
Leticia y Erasmo 
Porque gracias a ustedes he llegado hasta aquí. Gracias al cariño y apoyo que he recibido de 
ustedes, por alentarme y motivarme a cumplir mis metas y propósitos. 
 
A mis hermanas: 
Andrea y Claudia 
Sin duda, son una parte importante en mi vida. Gracias por brindarme su cariño, confianza y 
alentarme a seguir adelante. 
 
Sergio Vázquez Bastidas 
Por el cariño, confianza y respeto que siempre he recibido de ti. Por tu apoyo incondicional, con 
el cual he logrado concluir este y muchos otros proyectos. 
 
A mis directores de tesis: 
Dr. Guillermo Urriolagoitia Calderón 
Dra. Beatriz Romero Ángeles 
Por haberme guiado en el desarrollo de este trabajo, por brindarme conocimientos para mi 
formación como investigador. 
 
Dr. Guillermo Urriolagoitia Sosa 
Por su forma tan particular de aconsejar, guiar y motivar. La culminación de este proyecto, es el 
resultado del esos consejos y motivación. 
 
Amigos y compañeros de la sección de Biomecánica 
Agradezco a cada uno por su apoyo, consejos y cariño. Porque jamás dejaron que me rindiera y 
me hicieron pasar momentos inolvidables. 
 
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CONACYT, a la Escuela Superior de Ingeniería 
Mecánica y Eléctrica ESIME Unidad Zacatenco y en especial al Instituto Politécnico 
Nacional IPN. 
 
¡GRACIAS! 
Resumen i 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Resumen 
 
Actualmente la información para el diseño y manufactura de prótesis en animales es escasa. Por 
esta razón, en este trabajo de investigación se desarrolla y se implementa una metodología para el 
desarrollo de un prototipo de prótesis canina para miembro posterior. Para lo cual se recurre al 
uso del Método del Elemento Finito. El interés del diseño de este prototipo de prótesis canina, 
reside en implementar una solución a la perdida de extremidades; reestableciendo las condiciones 
físicas normales de canes que han perdido una extremidad posterior. Este prototipo beneficia 
significativamente al animal, mejorando su calidad de vida. 
 
Este prototipo de prótesis es de fácil fabricación. Lo que permitirá a los responsables de las 
mascotas tener un fácil acceso a estas. La metodología de diseño está basada en la biomecánica 
de cuadrúpedos, con la que se genera una analogía de las partes que conforman el miembro 
posterior canino y elementos mecánicos básicos. De esta manera se lleva a cabo un diseño 
adecuado del prototipo de prótesis, con esto un can puede desplazarse fácil y cómodamente. Al 
determinarse las características del prototipo de prótesis, se procede a su manufactura. 
 
La fabricación del socket fue necesaria para evaluar los resultados obtenidos del desempeño del 
prototipo de prótesis. Finalmente, se obtuvieron resultados favorables para el paciente. Ya que 
éste se puede desplazar con mayor facilidad. Posterior a esto, se procede a la fase de 
rehabilitación. 
 
 
 
Abstract ii 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Abstract 
Currently information for the design and manufacture of prostheses in animals is scarce. For this 
reason, this work of investigation develops and implements a methodology for the development 
of a prototype of canine hind limb prosthesis. For this purpose, it resorts to the use of Finite 
Element Method. The interest of this prototype design canine prosthesis, resides in implementing 
a solution to loss of limbs; restoring normal physical conditions of dogs that have lost a hind 
limb. This prototype significantly benefits to the animal, improved their quality of life. 
 
This prosthesis prototype is easy to manufacture. This will allow those responsible for the pets a 
easy access to them. The design methodology is based on the biomechanics of quadrupeds, 
generating an analogy of the parts that shape the canine hind limb and basic mechanical elements. 
In this way is accomplished an appropriate design of prototype prosthesis. With this prototype a 
dog can be moved easily and comfortably. When the characteristics of prosthesis prototype are 
determined, it is come to manufacture. 
 
The manufacturing of the socket was needed to evaluate the results obtained of the performance 
of the prosthesis prototype. Finally, the patient got favourable results. It can be moved more 
easily. After this, it proceeds to rehabilitation phase. 
 
 
 
 
Objetivo iii 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Objetivos 
 
Objetivo General 
Desarrollar un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior, con el cual un perro pueda 
recobrar comodidad al desplazarse. Llevar a cabo el análisis numérico y experimental al diseño 
del prototipo aplicando el Método de Elementos Finitos. Así como la manufactura de esta en 
aluminio para realizar el análisis experimental. 
 
 
Objetivos particulares 
 Investigar el estado del arte pertinente a la salud animal, así como la implementación de 
prótesis en animales y la rehabilitación requerida. 
 Investigar y definir las partes que conforman el miembro posterior canino. Así como 
elementos básicos mecánicos, para llevar a cabo el diseño del prototipo de prótesis. 
 Analizar la marcha de cuadrúpedos. 
 Manufacturar y diseñar el prototipo de prótesis. 
 Evaluar el desempeño de la prótesis. 
 
 
 
Justificación iv 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Justificación 
Hoy en día, la opción del uso de prótesis en animales domésticos en México es limitada. Los 
escasos recursos, la falta de conocimientos acerca de las aplicaciones de dichas prótesis e 
inclusive el alto costo de estas, son motivos por los cuales personas que conviven con mascotas 
no tengan acceso a estas soluciones. Las prótesis ayudan a los animales domésticos que han 
sufrido la pérdida de una extremidad, causada por diversas circunstancias como; enfermedad, 
malformaciones congénitas o a causa de un traumatismo. 
 
El Aluminio es uno de los metales más utilizados en el mercado y de bajo costo. Por tal motivo, 
se utilizó para la fabricación del prototipo de prótesis para miembro posterior canino. También se 
emplearon resinas y polímeros, adecuados para la fabricación del socket. Esto conlleva sin duda, 
a un modelo de prótesis que cubra las expectativas de un producto de calidad y factible para la 
fabricación. 
 
Dando la pauta para implementar estos materiales en diversos tipos de prótesis diseñados para 
diferentes tipos de especie animal (por ejemplo, de granja o salvajes). 
 
 
 
 
 
Índice generalv 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Índice general 
 
Resumen i 
Abstract ii 
Objetivos iii 
Justificación iv 
Índice general v 
Índice de figuras viii 
Índice de tablas xiv 
Capítulo I Estado del arte 1 
I.1.- Introducción 2 
I.2.- Antecedentes históricos de la prótesis para humanos 3 
I.3.- Antecedentes históricos del cuidado de la salud en animales 6 
I.4.- Precedentes de prótesis en animales 13 
I.5.- Tipos de prótesis en animales 16 
I.6.- Prótesis en canes 20 
I.7.- Planteamiento del problema 23 
I.8.- Sumario 24 
I.9.- Referencias 24 
Capítulo II Marco teórico 28 
II.1.- Generalidades 29 
II.2.- Anatomía canina 29 
II.3.- Términos direccionales y planos anatómicos 30 
II.4.- Esqueleto 32 
II.4.1.- Esqueleto axial 32 
II.4.2.- Esqueleto apendicular 34 
II.5.- Extremidades caninas 34 
II.5.1.- Miembro anterior 35 
II.5.1.1.- Estructura ósea de miembro anterior 36 
II.5.2- Miembro posterior 36 
II.5.2.1.- Estructura ósea de miembro posterior. 38 
Índice general vi 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
II.6.- Zoometría canina 39 
II.7.- Causas de amputación 41 
II.8.- Rehabilitación física canina 46 
II.8.1.- Fisioterapia canina 48 
II.8.2.- Terapia física 49 
II.9.- Sumario 51 
II.10.- Referencias 51 
Capítulo III Análisis de marcha canina 55 
III.1.- Generalidades 56 
III.2.- Locomoción canina 56 
III.3.- Biomecánica de la marcha canina 59 
III.3.1.- Cálculo del peso corporal canino 59 
III.3.2.- Palanca de los miembros 61 
III.3.3.- Cálculo de esfuerzos 62 
III.4.- Análisis de marcha canina 64 
III.4.1.- Adquisición de datos del análisis de marcha (miembros anteriores) 66 
III.4.2.- Adquisición de datos del análisis de marcha (miembros posteriores) 73 
III.5.- Sumario 79 
III.6.- Referencias 80 
Capítulo IV Diseño y manufactura del prototipo de prótesis 81 
IV.1.- Generalidades 82 
IV.2.- Manufactura 82 
IV.2.1.- Manufactura de prototipo de prueba 83 
IV.2.1.1.- Socket 85 
IV.2.1.2.- Prótesis de prueba 88 
IV.3.- Caso de estudio particular 91 
IV.3.1.- Manufactura de prototipo de prótesis para miembro posterior aplicado al caso de 
estudio 92 
IV.3.2.- Pruebas del prototipo 97 
IV.3.3.- Manufactura de prototipo de prótesis para miembro posterior canina Prototipo A 99 
IV.3.4.- Pruebas de Prototipo A 100 
Índice general vii 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
IV.4.- Sumario 102 
IV.5.- Referencias 102 
Capítulo V Análisis numérico 103 
V.1.- Generalidades 104 
V.2.- Método de los Elementos Finitos 104 
V.3.- Modelado de la prótesis 105 
V.4.- Análisis numérico 106 
V.5.- Planteamiento de análisis numérico para caso 1(estático) 107 
V.5.1.- Condiciones de frontera para caso 1 (estático) 108 
V.5.2.- Especificaciones de la carga para caso 1 (estático) 108 
V.5.3.- Carga aplicada para el caso 1 (estático) 109 
V.5.4.- Análisis caso 1 (estático) 111 
V.5.5.- Planteamiento de análisis numérico para caso 1 (apoyo al avanzar) 116 
V.5.6.- Condiciones de frontera para caso 1 (apoyo al avanzar) 117 
V.5.7.- Carga aplicada para el caso 1 (apoyo al avanzar) 117 
V.5.8.- Análisis caso 1 (apoyo al avanzar) 118 
V.6.- Planteamiento de análisis numérico para caso 2(estático) 123 
V.6.1.- Condiciones de frontera para caso 2 (estático) 124 
V.6.2.- Especificaciones de la carga para caso 2 (estático) 124 
V.6.3.- Carga aplicada para el caso 2 (estático) 124 
V.6.4.- Análisis caso 2 (estático) 125 
V.6.5.- Planteamiento de análisis numérico para caso 2 (apoyo al avanzar) 131 
V.6.6.- Condiciones de frontera para caso 2 (apoyo al avanzar) 131 
V.6.7.- Carga aplicada para el caso 2 (apoyo al avanzar) 132 
V.6.8.- Análisis caso 2 (apoyo al avanzar) 132 
V.7.- Sumario 138 
V.8.- Referencias 138 
Conclusiones 139 
Trabajos futuros 140 
 
 
Índice de figuras viii 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Índice de figuras 
 
Capítulo I 
 
Figura I.1.- Perros de terapia para niños autistas 2 
Figura I.2.- Ejemplos de perros de búsqueda y rescate 3 
Figura I.3.- Prótesis de dedo del pie, antiguo Egipto 3 
Figura I.4.- Mano artificial diseñada por Ambroise Paré 4 
Figura I.5.- Prótesis de mano con pulgar móvil 4 
Figura I.6.- Prótesis fabricada de madera 5 
Figura I.7.- Extremidad Hanger 5 
Figura I.8.- Prótesis de brazo robótico 6 
Figura I.9.- Práctica de la veterinaria en antiguo egipcio 7 
Figura I.10.- Disección de bovino, extraído de textos antiguos 7 
Figura I.11.- Fragmento de la Hippiatrika 9 
Figura I.12.- Figura románica de Galeno e Hipócrates 10 
Figura I.13.- El cuidado de los perros y sus indicaciones plasmadas en el Libro de la 
 montería 
 
11 
Figura I.14.- Fractura, férula de yeso con soporte alrededor del cuerpo, Diseases of the 
 Dog 
 
12 
Figura I.15.- Prótesis en aves 14 
Figura I.16.- Prótesis en animales de granja 14 
Figura I.17.- Prótesis en animales salvajes 15 
Figura I.18.- Prótesis en animales marinos 15 
Figura I.19.- Prótesis en animales domésticos 15 
Figura I.20.- Prótesis diseñada para pico de tucán. a) Sin prótesis. b) Con prótesis. 16 
Figura I.21.- Prótesis de extremidad posterior para pato 17 
Figura I.22.- Aplicación de prótesis dentales en bovinos. a) Vaca. b) Oveja. 17 
Figura I.23.- Implante de prótesis de aletas frontales a tortuga 18 
Figura I.24.- Prótesis de aleta caudal en delfín 19 
Figura I.25.- Prótesis de cola en cocodrilo 19 
Figura I.26.- Prótesis aplicadas a diferentes cuadrúpedos 20 
Figura I.27.- Prótesis de cadera no cementada 21 
Figura I.28.- Prótesis total de cadera canina 21 
Figura I.29.- Ejemplos de implantes dentales en perros 22 
Figura I.30.- Prótesis para extremidades anteriores canina 22 
Figura I.31.- Prótesis para extremidades posteriores canina 23 
Figura I.32.- Ejemplo de prótesis en las cuatro extremidades en caninas 23 
 
Capítulo II 
 
Figura II.1.- Anatomía canina 30 
Índice de figuras ix 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Figura II.2.- Orientación de planos de movimiento y términos direccionales del perro 31 
Figura II.3.- Esqueleto axial, vista lateral izquierda 33 
Figura II.4.- Esqueleto apendicular, vista ventral 33 
Figura II.5.- Miembro anterior canino, vista craneal 35 
Figura II.6.- Esqueleto de miembro anterior canino, vista lateral izquierda 36 
Figura II.7.- Miembro posterior canino, vista caudal 37 
Figura II.8.- Angulaciones caninas. a) Miembro anterior. b) Miembro posterior. 38 
Figura II.9.- Esqueleto de miembro posterior canino, vista lateral izquierda 39 
Figura II.10.- Representación gráfica de medidas zoométricas canina 40 
Figura II.11.- Neoplasias óseas-oncológicas. a) Extremidad anterior. b) Extremidad 
 posterior. 
 
41 
Figura II.12.- Radiografía de hueso por lesión cancerosa 42 
Figura II.13.- Detección de necrosis 42 
Figura II.14.- Radiografía de cabeza femoral con necrosis avascular 43 
Figura II.15.- Caso de osteomielitis 43 
Figura II.16.- Radiografía de miembro anterior canino con fractura de radio y cúbito por 
 traumatismo 
 
 44 
Figura II.17. Amputación de miembro anterior 44 
Figura II.18.- Amputación de miembro posterior. a) Mitad del muslo, b) hastaarticulación de la cadera 
 
45 
Figura II.19.- Casos de parálisis. a) En dos extremidades. b) En una extremidad 45 
Figura II.20.- Casos de deformaciones miembros anteriores 46 
Figura II.21.- Centros de rehabilitación canina 46 
Figura II.22.- Rehabilitación canina para miembros posteriores 47 
Figura II.23.- Zonas de dolor en el perro. Dolor intenso (rojo), dolor moderado (azul), 
 resto de las zonas dolor leve 
 
48 
Figura II.24.- Electroterapia canina 49 
Figura II.25.- Terapia con ultrasonido canina 49 
Figura II.26.- Fisioterapia por ondas de choque 50 
Figura II.27.- Hidroterapia canina 50 
Figura II.28.- Termoterapia canina 51 
 
Capítulo III 
 
Figura III.1.- Distribución de fuerzas y centro de gravedad en el galope 56 
Figura III.2.- Representación del ciclo de marcha canina 57 
Figura III.3.- Las extremidades en marrón oscuro están en fase de impulsión, mientras 
 que las de color marrón claro están en fase de apoyo 
 
57 
Figura III.4.- El galope canino muestra dos periodos de suspensión 58 
Figura III.5.- Distribución del peso corporal miembro posterior 59 
Figura III.6.- Distribución del peso corporal canino 60 
Índice de figuras x 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Figura III.7.- Porcentaje aproximado del peso de las zonas del miembro posterior canino 60 
Figura III.8.- Representación de ángulos formados por radio, cubo y metatarso 62 
Figura III.9.- Representación de palancas para extremidades caninas 63 
Figura III10.- Palanca de segundo género 63 
Figura III.11.- Palanca de tercer género 64 
Figura III.12.- Marcadores en miembros anterior y posterior, vista lateral derecha 65 
Figura III.13.- Marcadores en miembro anterior y posterior, vista lateral izquierda 66 
Figura III.14.- Marcadores durante la filmación; mimbro anterior, a) Derecho, 
 b) Izquierdo 
 
67 
Figura III.15.- Apertura de ángulo de Hombro 68 
Figura III.16.- Apertura de ángulo de codo 68 
Figura III.17.- Apertura de ángulo de carpo (muñeca) 69 
Figura III.18.- Velocidad angular de hombro 69 
Figura III.19.- Velocidad angular de codo 70 
Figura III.20.- Velocidad angular de carpo 70 
Figura III.21.- Velocidad lineal de hombro 71 
Figura III.22.- Velocidad lineal de codo 71 
Figura III.23.- Velocidad lineal de carpo (muñeca) 72 
Figura III.24.- Velocidad lineal de mano 72 
Figura III.25.- Marcadores durante la filmación; mimbro posterior a) derecho, 
 b) izquierdo 
 
74 
Figura III.25.- Apertura de ángulo de cadera 74 
Figura III.26.- Apertura de ángulo de rodilla 75 
Figura III.27.- Apertura de ángulo de tarso (corvejón) 75 
Figura III.28.- Velocidad angular de cadera 76 
Figura III.29.- Velocidad angular de rodilla 76 
Figura III.30.- Velocidad angular de tarso 77 
Figura III.31.- Velocidad lineal de cadera 77 
Figura III.32.- Velocidad lineal de rodilla 78 
Figura III.33.- Velocidad lineal de tarso (corvejón) 78 
Figura III.34.- Velocidad lineal de pie 79 
 
Capítulo IV 
 
Figura IV.1.- Esquema de simulación de amputación plantar izquierda, vista lateral 82 
Figura IV.2.- Pastor Australiano, hembra, raza mediana 83 
Figura IV.3.- Modelo hecho con pasta moldeable, a) vista lateral b) vista craneal 83 
Figura IV.4.- Procedimiento para fabricación de molde negativo de yeso, a) envoltura 
 con película plástica, b) y c) Recubrimiento con vendas de yeso 
 
84 
Figura IV.5.- Molde negativo de yeso 84 
Figura IV.6.- Elementos que componen al Socket 85 
Índice de figuras xi 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Figura IV.7.- Vistas de socket a) lateral, b) craneal 86 
Figura IV.8.- Vistas de recubrimiento interno a) lateral, b) craneal 87 
Figura IV.9.- Diseño de prototipo de prótesis fabricado con aluminio, a) vista medial, 
 b) vista caudal 
 
88 
Figura IV.10.- Prótesis fabricada con aluminio, con terminal de hule blader, a) vista 
 caudal, b) vista medial 
 
89 
Figura IV.11.- Despiece de prótesis prueba 90 
Figura IV.12.- Prótesis de prueba ensamblado, a) vista lateral y b) vista craneal 90 
Figura IV.13.- Caso de estudio; Golden retriever, macho, raza grande 91 
Figura IV.14.- Esquema de amputación miembro posterior izquierdo, vista lateral 92 
Figura IV.15.- Vista lateral de mimbro amputado 92 
Figura IV.16.- Dimensiones de muñón, a) longitud del fémur, b) perímetro de muñón 93 
Figura IV.17.- Molde hecho con vendas de yeso 94 
Figura IV.18.- Elementos del socket 94 
Figura IV.19.- Socket a) vista craneal, b) vista lateral 94 
Figura IV.20.- Recubrimiento interno, a) vista craneal, b) vista medial 95 
Figura IV.21.- Ensamble final del prototipo de prótesis. Vista a) craneal b) medial 
 c) caudal 
95 
Figura IV.22.- Acotaciones del prototipo de prótesis (en cm) 96 
Figura IV.23.- Primera prueba del prototipo de prótesis 97 
Figura IV.24.- Pruebas de prótesis, vista a) lateral izquierda, b) medial lateral izquierda, 
 c) craneal 
 
97 
Figura IV.25.- Prueba de prótesis, vista lateral izquierda 98 
Figura IV.26.- Prototipo A. Vista a) lateral izquierda, b) craneal 99 
Figura IV.27.- Ensamble del Prototipo A con socket. Vista a) lateral izquierda, b)craneal 
 c) caudal 
 
99 
Figura IV.28.- Acotaciones de Prototipo A (en cm) 100 
Figura IV.29.- Pruebas de prótesis Prototipo A, vista a) lateral izquierda 101 
 
Capítulo V 
 
Figura V.1.- Discretización 104 
Figura V.2.- Tipos de elementos. a) Lineal. b) Área. c) Volumen. 105 
Figura V.3.- Diseño del prototipo de prótesis canina en SolidWorks
®
 106 
Figura V.4.- Mallado de prototipo de prótesis caso 1 (estático) 107 
Figura V.5.- Restricción especifica caso 1 (estático) 108 
Figura V.6.- Representación de ángulos formados por radio, cúbito y metatarso 109 
Figura V.7.- Aplicación de carga caso 1 (estático) 110 
Figura V.8.- Desplazamiento (mm) 111 
Figura V.9.- Deformación unitaria (mm/mm) 112 
Figura V.10.- Esfuerzo von Mises (MPa) 112 
Índice de figuras xii 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Figura V.11.- Esfuerzo de Tresca (MPa) 113 
Figura V.12.- Esfuerzo de cortante plano XY (MPa) 113 
Figura V.13.- Esfuerzo de cortante plano XZ (MPa) 114 
Figura V.14.- Esfuerzo de cortante plano YZ (MPa) 114 
Figura V.15.- Esfuerzo normal eje X (MPa) 115 
Figura V.16.- Esfuerzo normal eje Y (MPa) 115 
Figura V.17.- Esfuerzo normal eje Z (MPa) 116 
Figura V.18.- Mallado de prototipo de prótesis para caso 1 (apoyo al avanzar) 116 
Figura V.19.- Restricción específica caso 1 (apoyo al avanzar) 117 
Figura V.20.- Aplicación de carga caso 1 (apoyo al avanzar) 117 
Figura V.21.- Desplazamiento (mm) 118 
Figura V.22.- Deformación unitaria (mm/mm) 119 
Figura V.23.- Esfuerzo Von Mises (MPa) 119 
Figura V.24.- Esfuerzo de Tresca (MPa) 120 
Figura V.25.- Esfuerzo cortante plano XY (MPa) 120 
Figura V.26.- Esfuerzo cortante plano XZ (MPa) 121 
Figura V.27.- Esfuerzo cortante plano YZ (MPa) 121 
Figura V.28.- Esfuerzo normal eje X (MPa) 122 
Figura 29.- Esfuerzo normal eje Y (MPa) 122 
Figura V.30.- Esfuerzo normal eje Z (MPa) 123 
Figura V.31.- Mallado de prototipo de prótesis caso 2 (estático) 123 
Figura V.32.- Restricción especifica caso 2 (estático) 124 
Figura V.33.- Aplicación de carga caso 2 (estático) 125 
Figura V.34.- Desplazamiento (mm) 126 
FiguraV.35.- Deformación unitaria (mm/mm) 126 
Figura V.36.- Esfuerzo von Mises (MPa) 127 
Figura V.37.- Esfuerzo de Tresca (MPa) 127 
Figura V.38.- Esfuerzo de cortante plano XY (MPa) 128 
Figura V.39.- Esfuerzo de cortante plano XZ (MPa) 128 
Figura V.40.- Esfuerzo de cortante plano YZ (MPa) 129 
Figura V.41.- Esfuerzo normal eje X (MPa) 129 
Figura.V.42.- Esfuerzo normal eje Y (MPa) 130 
Figura V.43.- Esfuerzo normal eje Z (MPa) 130 
Figura V.44.- Mallado de prototipo de prótesis para caso 2 (apoyo al avanzar) 131 
Figura V.45.- Restricción específica caso 2 (apoyo al avanzar) 131 
Figura V.46.- Aplicación de carga caso 2 (apoyo al avanzar) 132 
Figura V.47.- Desplazamiento (mm) 133 
Figura V.48.- Deformación unitaria (mm/mm) 133 
Figura V.49.- Esfuerzo Von Mises (MPa) 134 
Figura V.50.- Esfuerzo de Tresca (MPa) 134 
Índice de figuras xiii 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Figura V.51.- Esfuerzo cortante plano XY (MPa) 135 
Figura V.52.- Esfuerzo cortante plano XZ (MPa) 135 
Figura V.53.- Esfuerzo cortante plano YZ (MPa) 136 
Figura V.54.- Esfuerzo normal eje X (MPa) 136 
Figura V.55.- Esfuerzo normal eje Y (MPa) 137 
Figura V.56.- Esfuerzo normal eje Z (MPa) 137 
 
 
 
 
 
Índice de tablas xiv 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Índice de tablas 
 
Capítulo II 
 
Tabla II.1.- Huesos del sistema esquelético canino 32 
Tabla II.2.- Huesos del esqueleto apendicular 34 
 
Capítulo III 
 
Tabla III.1.- Características del perro para pruebas de marcha 60 
Tabla III.2.- Peso aproximado de las zonas del miembro posterior canino 61 
Tabla III.3.- Articulaciones 64 
Tabla III.4.- Elementos y requisitos para la videometría 65 
 
Capítulo IV 
 
Tabla IV.1.- Propiedades termofísicas y eléctricas de poliestireno HIPS 85 
Tabla IV.2.- Propiedades de Etilvinilacetato (EVA) 87 
Tabla IV.3.- Propiedades del aluminio 89 
Tabla IV.4.- Peso de los componentes de prótesis prueba 91 
Tabla IV.5.- Características del perro para caso de estudio 91 
Tabla IV.6.- Peso de los componentes de prototipo de prótesis para el caso de estudio 96 
Tabla IV.7.- Peso de los componentes de Prototipo A 101 
 
Capítulo V 
 
Tabla V.1.- Propiedades mecánicas Aluminio 1100 107 
 
 
 
 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
 
 
 
Capítulo I 
Estado del arte 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo I 2 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
I.1.- Introducción 
Desde épocas remotas, el ingenio del ser humano ha puesto solución al problema de la falta de 
extremidades. Para el hombre, un miembro artificial puede rehabilitarlo física y emocionalmente. 
Así como humanos, los animales experimentan efectos similares. Es por ello que hoy en día, el 
hombre se ha visto en la labor de desarrollar prótesis tanto en humanos como en animales. 
 
En este primer capítulo, se presenta la búsqueda de antecedentes históricos de prótesis para 
humanos, desde épocas antiguas hasta nuestros tiempos. Asimismo, la importancia de la salud, 
cuidado y bienestar de animales. Lo cual dio origen al uso de prótesis hoy en día. También se 
muestran precedentes relacionados con las prótesis en animales. Algunos ejemplos de los tipos de 
prótesis utilizados en animales, haciendo un énfasis en el uso en canes. 
 
Uno de los principales objetivos de esta tesis, es la importancia de la aplicación de prótesis en 
canes. Ya que la influencia positiva de mascotas en el bienestar y salud de seres humanos, es bien 
reconocida y comprende aspectos psicológicos, fisiológicos, terapéuticos y sociales (Figura I.1). 
Tener un perro para el cuidado de la casa, la vigilancia de un negocio o como compañía para un 
niño o un adulto, se ha convertido en una necesidad para muchos [Gómez, Atehortua y Orozco, 
2007]. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.1.- Perros de terapia para niños autistas 
 
A través de la historia el perro ha tenido diversas funciones; cazador, pastor, guardián, de 
tracción, camillero en las guerras, de rescate, en el espectáculo, para el deporte y como compañía. 
Además el perro es una buena herramienta en el campo de la búsqueda y rescate debido a rasgos 
Capítulo I 3 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
inherentes de la especie y su evolución, instinto de caza, presa y búsqueda (Figura I.2) [Correa, 
2011]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.2.- Ejemplos de perros de búsqueda y rescate 
 
I.2.- Antecedentes históricos de la prótesis para humanos 
Desde sus inicios, el ser humano se ha valido de su ingenio para satisfacer la necesidad de 
reemplazar la ausencia de una extremidad [Puglisi y Moreno, 2006]. En esta sección de la tesis se 
describe una breve reseña histórica de cómo ha evolucionado el uso de prótesis, desde la 
antigüedad a la fecha. 
 
El uso de prótesis en el mundo, data de la antigua cultura egipcia. En el año 2000, arqueólogos 
alemanes encontraron en la necrópolis egipcia del oeste de Tebas una momia de sexo femenino 
(1550 y 1300 a.C.) con una prótesis en el dedo gordo de su pie derecho (Figura I.3) [Puglisi y 
Moreno, 2006]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.3.- Prótesis de dedo del pie, antiguo Egipto 
Capítulo I 4 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
En los Siglos VII al VI a.C. cirujanos griegos y romanos utilizaban un sustituto de madera. El cual 
reemplazaba a una pierna, conocida como pata de palo. Mientras décadas después, el médico 
francés Ambroise Paré desarrolló una prótesis con características parecidas a lo que se conoce 
hoy en día (Figura I.4). Desempeño el trabajo de cirujano en el ejército en el año de 1536. 
Circunstancias ideales para el desarrollo de miembros artificiales. Poco tiempo después consiguió 
reproducir las funciones naturales de brazos y manos. Una de las prótesis más sencillas que 
desarrolló fue una mano con un asa que permitía al paciente manejar una pluma de escribir 
[Norton, 2007]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.4.- Mano artificial diseñada por Ambroise Paré 
 
A mediados del Siglo XVI, la mano de Hierro con dedos móviles y muñeca articulada del 
caballero alemán Götz von Berlinchingen, cuyo pulgar se mantenía rígido mientras el resto de los 
dedos podía reproducir la mayoría de los movimientos de la mano (Figura I.5) [Gómez, 2006]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.5.- Prótesis de mano con pulgar móvil 
Capítulo I 5 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
A partir de la Primera Guerra Mundial, la fabricación de prótesis se disparó. Por ejemplo, en 
1930 en Bélgica lograron fabricar piernas de madera (Figura I.6) para miembros amputados por 
encima de la rodilla, que disponían de rótulas artificiales y mecanismos que facilitaban incluso el 
movimiento del pie [Norton, 2007]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.6.- Prótesis fabricada de madera 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.7.- Extremidad HangerDurante la Guerra Civil Estadounidense, la cantidad de amputados se incrementaba en forma 
impresionante. Esto obligó a los estadounidenses a ingresar en el campo de la protésica. Por 
Capítulo I 6 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
ejemplo, James Hanger fue uno de los primeros amputados de la Guerra Civil, desarrolló lo que 
más tarde patentó como la Extremidad Hanger (Figura I.7). Está elaborada con duelas de barril 
cortadas. Personas como Hanger, Selpho, Palmer y Marks ayudaron a transformar y hacer 
progresar el campo de la protésica con los perfeccionamientos que impusieron en los mecanismos 
y materiales de los dispositivos de la época [Norton, 2007]. 
 
Los dispositivos prostéticos actuales son mucho más livianos, se elaboran por medio de plásticos, 
Aluminio y materiales compuestos. Para proporcionar a los amputados un dispositivos mucho 
más funcional. A parte de tener estas características, el advenimiento de los microprocesadores y 
la robótica en los dispositivos actuales (Figura I.8), permiten a los amputados recuperar su estilo 
de vida y no solo proporcionarles una función de estética. Las prótesis son más reales y pueden 
imitar la función de una extremidad naturalmente [Norton, 2007]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.8.- Prótesis de brazo robótico 
 
I.3.- Antecedentes históricos del cuidado de la salud en animales 
Desde tiempos remotos, perros y gatos han sido considerados animales de trabajo o de compañía 
para el ser humano. Sin embargo, antiguos tratados de cirugía veterinaria, hace referencia a 
enfermedades en caballos y otros tipos de animales. También se registra la existencia hospitales 
veterinarios en la India hacia el año de 1800 a.C., en los cuales caballos, ganado vacuno y 
elefantes eran sus principales pacientes [Berríos, 2006]. 
Capítulo I 7 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
En la época grecorromana, el desarrollo de la medicina humana y la veterinaria siguen un camino 
paralelo, iniciando con la descripción de algunas enfermedades en perros y gatos. Mientras en 
Egipto, el papiro de Kahun es el documento más antiguo que atestigua le presencia de la 
medicina veterinaria. En donde cual se describen padecimientos del ganado y los tratamientos 
aplicados a estos (Figura I.9). Así como enfermedades en perros, gatos, aves y peces [Vela-
Palacio y Lafuente-González, 2011]. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.9.- Práctica de la veterinaria en antiguo egipcio 
 
Además de incluir los ritos mágicos y religiosos, tratamientos preventivos y curativos a las 
enfermedades de los animales, incluían baños fríos y calientes, fricciones, cauterizaciones, 
sangría (extracción de sangre), castración, reducción de fracturas, entre otras [González-Salinas, 
2011]. En la India, el rey Asoka (304-232 a.C.), mandó construir durante su reinado refugios y 
centros (pasookicisa) para la atención de animales enfermos (Figura I.10). La cultura Indoaria, es 
el primer ejemplo documentado de rehabilitación de fauna y bienestar animal. Además Asoka al 
convertirse al budismo difunde la prohibición del sacrificio de animales, el deber de proporcionar 
bienestar y la construcción de refugios para fauna [Arce-Tamayo y asociados, 2014]. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.10.- Disección de bovino, extraído de textos antiguos 
Capítulo I 8 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Aristóteles escribió la Historia de los Animales, así como Partes de los Animales, el más antiguo 
tratado de fisiología animal. La especulación filosófica predomina en general sobre cualquier otro 
tipo de certeza, haciéndose afirmaciones, como que la rabia no es transmisible al hombre no 
importa las mordeduras que se produzcan, sin rigor científico. Sin embargo algunos de sus 
razonamientos no dejan de llamar la atención, como aquel en que sostiene que existen en la 
sangre fibras, aparte del agua, que producen la coagulación [Aristóteles, 1945]. Otro 
razonamiento, el corazón es la única de las vísceras, y ciertamente la sola parte del cuerpo, 
incapaz de tolerar cualquier afección grave, cosa que razonablemente tiene que ocurrir. Porque si 
la parte primaria o dominante estuviese enferma, nada hay ya a que puedan recurrir 
confiadamente las demás partes que de ella dependen. Prueba de que el corazón no puede tolerar 
afección morbosa es el hecho de que ninguna res inmolada en los sacrificios se ha visto nunca 
que estuviera afectado por las enfermedades que se observan en las demás vísceras; porque 
fueron muchas las veces que se hallaron los riñones llenos de piedras y excrecencias, pequeños 
abscesos, como en el hígado, pulmones, y más que todos ellos en el bazo. También hay muchos 
estados mórbidos observados en dichas partes, siendo la porción del pulmón junto a la tráquea, y 
la porción del hígado situada junto a la unión con el gran vaso de la sangre las menos propensas a 
ellos. También admite esta explicación razonable; porque precisamente en estas partes es en 
donde el pulmón y el hígado están más íntimamente unidos al corazón. De otra parte, cuando los 
animales mueren de enfermedad y no debido a sacrificio, y por afecciones como las indicadas 
antes, descubrimos afecciones morbosas en el corazón, si las buscamos [Aristóteles, 1945] 
 
Lucio Junio Moderato Columela, fue el que usó por vez primera la palabra veterinario en el Siglo 
I. Utilizada para calificar al pastor que ejerce las funciones inherentes a los conocimientos de 
medicina animal. Entre sus enseñanzas referidas a la medicina veterinaria cabe consignar su 
preocupación por qué los animales no defecaran sobre el forraje, y por el aislamiento de los 
enfermos [Rivera-García, 2009]. 
 
El grecobizantino Apsirto, del Siglo IV de nuestra era, fue veterinario en jefe en el ejército de 
Constantino, el emperador romano que aceptó la libertad de cultos. Su obra se halla en la 
Hippiatrika (Figura I.11), compilación hecha por un escritor hasta hoy desconocido, ordenada por 
Capítulo I 9 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Constantino VII en el Siglo X. Al retirarse de la actividad, formó una escuela de hipiatría 
[Lleonart-Roca, 1973]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.11.- Fragmento de la Hippiatrika 
 
El principal adelanto en la era griega es la aportación de Hipócrates con la que el saber médico 
deja de ser religioso y se convierte en una actuación técnica (Figura I.12), (palabra identificada 
con el concepto de arte y que significa el conjunto de prácticas realizadas conforme a la razón y a 
la naturaleza) donde el médico requiere conocer la Phycis por medio de los sentidos que posee, 
tanto de su paciente en concreto como del mundo que lo rodea, para entender las causas de las 
dolencias y emplear adecuadamente los recursos que le brinda la naturaleza para contribuir a la 
curación. Para la práctica en humanos el diagnóstico y tratamiento de las fracturas se cita en el 
libro De las fracturas y las articulaciones. Con pocas excepciones, los métodos de tratamiento 
alcanzaban un nivel superior. Se reconocía el significado de los síntomas, se prescribía la tracción 
para reducir fracturas en huesos largos, se describen vendajes y férulas adicionadas con 
sustancias gelatinosasusadas para reforzar los vendajes. Se describe la fractura de la clavícula, la 
luxación del codo, del hombro, la luxación de la cadera, la fractura de la columna, con o sin 
trastornos de nervios. Aconsejaba que los miembros debieran mantenerse en la posición óptima 
Capítulo I 10 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
(posición natural) en el tratamiento de las fracturas comunes. Hipócrates hizo descender la 
medicina desde los templos a la luz de la observación y de la naturaleza. En la época hipocrática 
se inicia la descripción por Flavius Arrianus de la crianza y cuidado de perros dedicados a la caza 
[McCabe, 2007 ]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.12.- Figura románica de Galeno e Hipócrates 
 
Con la declinación de la cultura griega, los progresos de la medicina recibieron el impulso de 
Roma a través de Galeno, durante mucho tiempo Hipócrates fue estudiado exclusivamente a 
través de sus escritos. Claudio Galeno (130-200), vivió la mayor parte de su vida en Roma y fue 
conocido sobre todo como médico (el Corpus alenicum ejerció una notable influencia hasta la 
época moderna). Se adjudica a Galeno la introducción de las palabras griegas escoliosis, cifosis y 
lordosis para denominar deformidades descritas por Hipócrates en sus textos. Una de las 
contribuciones de Galeno a la Ortopedia es el nacimiento de las prótesis o miembros artificiales 
al citar el empleo de la madera en sustitución de un miembro pélvico [Sánchez, 2011]. 
 
El problema de la prótesis o miembros artificiales, constituyó durante parte del Siglo XVI una 
preocupación importante, poniendo en relación de colaboración cirujanos y artesanos. Las 
prótesis comenzaron a ser realmente útiles, alcanzando muchas de ellas a disminuir la invalidez 
secuela de una amputación. Regresando al desarrollo de la veterinaria el rey Alfonso XI mandó 
escribir, en el Siglo XIV, un Libro de la montería, donde las dolencias del perro merecen un 
tratamiento especial (Figura I.13) [Sniff, 1986]. 
Capítulo I 11 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.13.- El cuidado de los perros y sus indicaciones plasmadas en el Libro de la montería 
 
En el transcurso del Siglo XVIII, Edad de la luz, la investigación de las deformidades del 
esqueleto continuó de forma ascendente y fue en este período que la cirugía ortopédica se 
estableció como una rama de la medicina, requiriendo para sí una actividad especializada e 
independiente. El origen de la palabra Ortopedia data de su uso en un tratado publicado en 1741 
por Nicolás Andry, profesor de Medicina de la Facultad de París. Autor del libro La Ortopedia o 
el arte de corregir y prevenir deformidades en los niños [Gerstner-Burns, 2009]. 
 
El segundo hecho que marca un hito en la historia de la Ortopedia fue la creación del primer 
instituto para el tratamiento de las deformidades del esqueleto inaugurado en 1790 en Orbe, 
Suiza, por Juan André Venel, de Geneve [Camacho, 2007]. 
 
Las raíces de la Ortopedia y Traumatología de nuestro país se remontan a la Medicina 
prehispánica. Los Aztecas demostraban su habilidad en la reducción e inmovilización de fracturas 
por medio de tablillas y la utilización de diversas plantas como escayolas reforzadas con resinas 
vegetales. En el caso de algunas fracturas de huesos o cuando estos astillaban, los mayas 
utilizaban un pequeño bisturí de pedernal macizo para evitar el derrame interno que las astillas 
ocasionaban. Éstas eran extraídas con sumo cuidado, y después de lavar la herida con yerbas, el 
brazo o la pierna era entablillada rústicamente, pero con ciencia y habilidad de grandes 
ortopedistas [Gómez-de Lara, 2008]. 
Capítulo I 12 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
La veterinaria, en Mesoamérica (lo que actualmente comprende México) existen evidencias de 
que la manipulación zootécnica de los perros se daba por intereses religiosos, donde la raza no 
era importante sino sólo aspectos como el color o el pelaje. Los ejemplares se criaban y se 
cuidaban durante semanas o meses en espera de la festividad religiosa o evento en el que serían 
utilizados. Por otro lado, no existe evidencia del manejo de perros para cubrir otras necesidades 
humanas [Sametz de Walerstein, 1994]. 
 
La Ortopedia en perros y gatos fue una disciplina poco desarrollada en los años comprendidos 
entre 1857 y 1920, donde el principal antecedente lo encontramos en el libro Diseases of the Dog 
escrito por Mühller (Figura I.14), en el que se dedican tan solo siete páginas al esqueleto del 
perro y lo relacionado con las fracturas [Müller y Glass, 1911]. Los textos de cirugía veterinaria 
que aparecen antes de 1900, contienen una información ligeramente detallada de anestesia y muy 
poca acerca de procedimientos quirúrgicos en el perro. Durante los últimos años del Siglo XIX y 
primeros del XX, el tratamiento para resolver fracturas en los perros y en los gatos consistió en el 
empleo de vendajes, férulas y yesos, manteniendo a los pacientes en jaula hasta su recuperación 
[Wheeler, 2011]. A partir de 1940, al reconocerse a la Traumatología y Ortopedia en humanos 
como una especialidad, se inicia un rápido desarrollo de métodos para el tratamiento de fracturas 
y alteraciones del sistema músculo esquelético. Los veterinarios, sobre todo aquellos cercanos a 
la medicina humana, hacen adecuaciones e innovaciones rápidamente para ser empleadas en el 
tratamiento de los perros y gatos afectados [Valadez-Azúa y Colaboradores, 2004]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.14.- Fractura, férula de yeso con soporte alrededor del cuerpo, Diseases of the Dog 
Capítulo I 13 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
En México, el desarrollo de la Traumatología y Ortopedia de perros y gatos ha ido de la mano del 
desarrollo logrado en los EUA. En los últimos tiempos, la facilidad de acceder a la información y 
al conocimiento ha permitido que un gran número de veterinarios interesados en el área logren 
desarrollar habilidades y destrezas para una mejor atención de los perros y gatos traumatizados o 
con problemas ortopédicos. Uno de los primeros veterinarios en México, en realizar 
procedimientos quirúrgicos para el tratamiento de las fracturas en pequeñas especies, fue el Dr. 
Alfonso Alexander [Santoscoy-Mejía, 2008]. 
 
En 1985, el Dr. Gabriel Ramírez organiza una serie de cursos que serán fundamentales en la 
modernización de la cirugía ortopédica en México. En el año 2003, el Dr Octavio Bravo 
establece la primera compañía en México dedicada a la fabricación de implantes de uso 
veterinario, para el tratamiento de las alteraciones musculo esqueléticas en perros y gatos [De la 
Fuente, 2006]. 
 
I.4.- Precedentes de prótesis en animales 
Como ya se había mencionado, la literatura sobre prótesis para animales es limitada. Son pocos 
los registros que cuentan con dicha información. Por ejemplo, el vestigio de las primeras prótesis 
diseñadas para animales fue desarrollado por Harry A. Gorman, general de la fuerza aérea 
estadounidense. Quien desarrollo su ingenio para ayudar a un perro, el que posteriormente adapto 
para uso de seres humanos [Félix-Sánchez, 2008]. 
 
Otros ejemplos se encuentran en animales diagnosticadoscon displasia. Presentan un cuadro de 
artritis degenerativa. El cual se complica con el tiempo, prediciendo aumento del dolor y 
alteraciones en la movilidad. Esta ha sido una de las razones por las que la prótesis de cadera ha 
desarrollado su técnica y adaptación de la cirugía humana a la cirugía veterinaria. Basándose en 
la misma historia que en humanos respecto al uso del cemento ortopédico para su implante, el 
polimetilmetacrilato, cuyo papel de sujeción de la prótesis ayuda a restituir el movimiento y 
función articular de la cadera canina [De la Fuente, García, Prandi, Franch y Peña, 1997]. 
 
La historia veterinaria de esta técnica se remonta a 1976, veterinarios de la Universidad de Ohio 
desarrollaron más de 500 prótesis caninas en un breve período de tiempo, implantando 132 
Capítulo I 14 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
prótesis con un riguroso control de seguimiento. La prótesis entonces empleada era de la 
compañía Richards, único implante existente en el mercado veterinario [Ruiz-Pérez, 1992]. 
 
El uso de prótesis en animales hoy en día, no solo se presenta por amputaciones debido a 
enfermedades como lo son la displasia o algún tipo de cáncer. También se presentan por 
traumatismos. A continuación se muestran algunos ejemplos de prótesis en distintos tipos de 
animales, desde aves hasta animales domésticos (Figura I.15 a Figura I.19). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.15.- Prótesis en aves 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.16.- Prótesis en animales de granja 
 
Capítulo I 15 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.17.- Prótesis en animales salvajes 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.18.- Prótesis en animales marinos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.19.- Prótesis en animales domésticos 
 
Capítulo I 16 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
I.5.- Tipos de prótesis en animales 
Miembros artificiales, es el enlace de la medicina humana con la veterinaria. El desarrollo de 
prótesis adaptadas en animales, ha sido en retrospectiva un paso sorprendente. Picos, aletas, 
piernas, son parte de la anatomía perdida o dañada que el ingenio del hombre ha sabido sustituir 
con éxito. A continuación, se describe diversos tipos de prótesis que se han implementado en 
animales [De la Cueva, 1996]. 
 
 Picos prostéticos para aves.- El pico de las aves desempeña múltiples funciones tales 
como, alimentación, interacción social e inclusive como auxiliar en la locomoción. La 
pérdida total o parcial de este miembro, tiene un gran impacto en la salud, 
comportamiento y calidad de vida en las aves [Perrins, 2011]. A continuación se 
muestra un ejemplo de prótesis de pico. El modelo de prótesis diseñada para este 
tucán, se clasifica en dos partes. Debido a que el tucán aún no ha terminado de crecer, 
una parte es fija y la otra desprendible, con la finalidad de poder ser limpiada o 
reemplazada. El material debe ser ligero y resistente. La unión de esta será mediante 
tornillos (Figura I.20). 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.20.- Prótesis diseñada para pico de tucán. a) Sin prótesis. b) Con prótesis. 
 
 Prótesis de extremidad posterior para aves.- En las aves se pueden encontrar 
diversos tipos de extremidades, cada uno relacionado con la forma de vida y hábitat. 
La clasificación de estas tiene que ver con el número y disposición de los dedos, 
algunas están conformadas por membranas y peines, y la conformación anatómica 
interna, esto es, músculos y tendones. Generalmente las extremidades de las aves 
presentan cuatro dedos, uno de ellos más pequeño y dirigido hacia atrás, 
b) a) 
Capítulo I 17 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
llamado hálux [Gil-Cano, 2010]. La capacidad de caminar en las aves, es considerada 
de gran importancia y bienestar. Si un ave no apoya una extremidad posterior puede 
ser un problema musculo – esquelético causado por un traumatismo, enfermedad 
genética o enfermedad infecciosa. Para la fabricación de esta se tomó un molde de esta 
parte del cuerpo del animal, a partir de las extremidades de uno semejante, 
posteriormente la figura se rellena con silicona. La prótesis se une por medio de una 
funda, la cual se envuelve en lo que quedó de la extremidad original (Figura I.21). 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.21.- Prótesis de extremidad posterior para pato 
 
 Aplicación de prótesis dentales en animales.- Este tipo de prótesis se utiliza 
principalmente en bovinos enfocados en vacas y ovejas [Bavera, 2010]. Debido al 
desgaste sufrido en piezas dentales como consecuencia de diversos agentes existentes 
(cenizas volcánicas) en suelos y vegetación de la región. Este tipo de prótesis dentales 
se conocen desde hace más de 40 años [Carrau y Bellenda, 2006]. La aplicación de 
esta herramienta se ha convertido de gran utilidad al prolongar la vida productiva y 
reproductiva en bovinos (Figura I.22). 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.22.- Aplicación de prótesis dentales en bovinos. a) Vaca. b) Oveja. 
a) b) 
http://es.wikipedia.org/wiki/Categor%C3%ADa:Enfermedades_infecciosas
Capítulo I 18 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
 Prótesis de aletas.- Los animales marinos también se han beneficiado con el implante 
de prótesis. Las tortugas marinas por ejemplo, tienen adaptaciones especializadas para 
su existencia en el mar. Las aletas frontales y traseras remplazan las patas cortas de las 
tortugas terrestres. Estas aletas contienen músculos bien desarrollados, con los cuales 
viajan velozmente por largas distancias [Wyneken, 2004]. Un ejemplar de tortuga 
gigante, ha perdió una gran parte de sus aletas anteriores, lo que le impedía nadar 
normalmente. El desarrollo de las aletas protesticas (fabricadas con silicona), las 
cuales se encuentran adheridas a un chaleco, dan la movilidad normal y le permiten 
nadar (Figura I.23). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.23.- Implante de prótesis de aletas frontales a tortuga 
 
 Prótesis de aleta caudal.- El impulso de los delfines hacia delante, lo consiguen 
mediante movimientos verticales de la aleta caudal. Esta aleta se sitúa en un plano 
horizontal (a diferencia de los peces, en los que está en vertical). Posee una 
musculatura muy fuerte y compleja, siendo el principal órgano motor ya que las aletas 
anteriores sólo tienen una función de dirección y equilibrio. A veces usan esta aleta 
para mantenerse erguidos por un momento en la superficie [Blanco y Olaechea, 2000]. 
Las posibilidades de supervivencia para un delfín sin aleta caudal son bajas. Sin 
embargo, este delfín aprendió a nada como un tiburón (de izquierda a derecha). Las 
consecuencias de este movimiento antinatural, afecta la columna dorsal, ya que los 
delfines nadan con movimientos de arriba hacia abajo (Figura I.24). 
 
 
Capítulo I 19 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posteriorFigura I.24.- Prótesis de aleta caudal en delfín 
 
 Prótesis de extremidad posterior de la columna vertebral (cola).- Los cocodrilos 
son depredadores acuáticos muy efectivos. Tienen reflejos rápidos y una alta habilidad 
locomotora en tierra, la que les permite, inclusive, correr erectos sobre sus dos 
extremidades posteriores, o bien, nadar rápidamente en el agua impulsados por su 
poderosa cola. En el agua, los cocodrilos se impulsan con la cola, que además les sirve 
como timón, y también con sus extremidades posteriores palmeadas; en tierra se 
arrastran lentamente o caminan o corren elevando el cuerpo sobre el terreno con sus 
cuatro extremidades, de cinco dedos las anteriores y cuatro las posteriores [Antelo, 
Ayarzagüena, y Castroviejo, 2008]. Para el diseño de prótesis de cola de este 
cocodrilo, se tomó como referencia un espécimen con características semejantes para 
hacer una réplica, hecha con látex y silicona. Una vez colocada la prótesis, el 
cocodrilo fue capaz de mantener su balance y nadar (Figura I.25). Se estima que, la 
esperanza de vida del cocodrilo sin cola es aproximadamente de 20 años, con esta 
prótesis la expectativa de vida es de 70 años. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.25.- Prótesis de cola en cocodrilo 
Capítulo I 20 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
 Prótesis de extremidades anteriores y posteriores.- Los cuadrúpedos distribuyen su 
peso sobre un área muy amplia y bien delimitada por las cuatro patas. No todos los 
animales de cuatro extremidades son cuadrúpedos. A pesar de que brazos y alas, son 
desde un punto de vista evolutivo, extremidades modificadas. En la mayoría de los 
casos, los animales de tres extremidades son capaces de sostenerse casi tan bien como 
los de cuatro extremidades, pero la distribución de movimiento y peso son irregulares. 
Los problemas que ocasionan este tipo de irregularidades, acortan la esperanza de vida 
y reducen la calidad de vida (Figura I.26) [Callado-Vázquez, 2005]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.26.- Prótesis aplicadas a diferentes cuadrúpedos 
 
I.6.- Prótesis en canes 
A continuación, se hace mención de algunos tipos de prótesis que actualmente son aplicados en 
canes. 
 
Prótesis de cadera.- Hace más de 20 años, que se lleva utilizando en medicina veterinaria 
las prótesis de cadera. Tratamiento de elección para enfermedades degenerativas, 
traumatismos coxofemorales, con fracturas irreparables o luxaciones de cadera crónica 
[Font y Closa, 2006]. 
 
 Prótesis de cadera no cimentada.- Éste nuevo sistema, está fabricado en Titanio, 
el cual es biocompatible, se comporta de manera más noble en el organismo que 
las fabricadas en acero 316 VLM y su diseño, permite el crecimiento del hueso 
Capítulo I 21 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
sobre el implante, consiguiendo un anclaje permanente, pudiendo evitar la 
utilización del cemento (Figura I.27) [Sánchez-Carmona, 2006]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.27.- Prótesis de cadera no cementada 
 
 Prótesis total cadera. El reemplazo total de cadera se indica principalmente en 
animales con dolor articular manifiesto que compromete la motilidad y el 
bienestar general (Figura I.28). Sólo se recomienda este tipo de intervención en 
animales que han finalizado su crecimiento, lo que ocurre entre los 9 y 12 meses 
de edad [Mele, Corral, Pierce, Guerrero, 2010] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.28.- Prótesis total de cadera canina 
Capítulo I 22 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Prótesis dentales. También se han utilizado este tipo de implantes dentales en perros 
(Figura I.29). El cuidado de las piezas dentales en animales domésticos es importante 
para mantener la salud. El beneficio potencial de los implantes es prevenir la pérdida 
del hueso de la mandíbula. Al presentarse la falta de varias piezas dentales, la pérdida 
de masa ósea puede ser severa [Ortega-Sánchez-Diezma, Trobo-Muñiz y San-Román-
Ascaso, 1993]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.29.- Ejemplos de implantes dentales en perros 
 
Prótesis extremidad anterior y posterior.- Las extremidades anteriores en los perros 
reciben el empuje. Mientras que las extremidades posteriores son importantes para la 
resistencia, empuje y trote. El uso de prótesis en una o más extremidades, brinda a los 
perros una mejor calidad de vida, dando una solución al problema motriz el cual 
implica limitaciones físicas o lesiones (Figura I.30 a I.32) [Lima-Netto, 2002]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.30.- Prótesis para extremidades anteriores canina 
 
Capítulo I 23 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.31.- Prótesis para extremidades posteriores canina 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura I.32.- Ejemplo de prótesis en las cuatro extremidades en caninas 
 
 
I.7.- Planteamiento del problema 
Como se ha podido observar en este capítulo, las prótesis para humanos ya no son sólo una única 
prioridad, puesto que el diseño de prótesis en animales está teniendo una gran importancia. Ya 
que las técnicas de diseño pueden ser aplicadas a prótesis para humanos. La propuesta que se 
plantea en este trabajo, es el desarrollo de un prototipo de prótesis para miembro posterior canina. 
La cual mejorara la calidad de vida a canes que han sufrido de la ausencia de la extremidad por 
diferentes circunstancias (amputación, malformación, etc.) y posteriormente llevar este desarrollo 
de prótesis a uso humano. 
 
Capítulo I 24 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
I.8.- Sumario 
En este capítulo se hizo mención en relación a la evolución de las prótesis que el hombre ha 
diseñado desde tiempos memorables hasta la actualidad. Haciendo una distinción entre los 
materiales empleados, como la madera utilizada en la antigüedad hasta elementos sofisticados 
(como polímeros y microcontroladores) con los cuales están diseñados hoy en día. De la 
importancia de la salud de los animales, del cuidado y bienestar que conllevó a la aplicación de 
las prótesis hoy en día. Precedentes acerca de las prótesis en animales, así como la clasificación 
existente hoy en día, así como el enfoque a diferentes tipos de prótesis caninas. También se 
mencionó los tipos de rehabilitación a los cuales los animales (en especial canes), necesitan para 
la recuperación y adaptación de prótesis. 
 
 
I.9.- Referencias 
Antelo, R., Ayarzagüena, J. y Castroviejo, J., Biología del cocodrilo o caimán del Orinoco 
(Crocodylus intermedius) en la estación biológica el Frío, Estado Apure (Venezuela), 
Proyecto; Sensibilización de la Sociedad Madrileña sobre la Lucha contra la Pobreza 
Mediante el Uso del Medio Ambiente, Ed. Publicaciones de la Asociación Amigos de Doñana, 
pp 52 y 106, 2008. 
Arce-Tamayo, M. L., Chamorro-H, L. V., Escobar-Velásquez, L., Barrera-L., J. A., García-
Mosquera, L. F., Bravo-Isaza, N., Gómez, S., Camacho-G., S., Gómez-Muñóz, M. C., 
Cárdenass-Rivera, W. J., Hoyos-Cordona, D., Antecedentes y Perspectivas de la Medicina de 
Animales Silvestres, Exóticos yno Convencionales, Primera Edición, Ed. Asociación de 
Veterinarios de Vida Silvestre, pp 14-17, 2014. 
Aristóteles, Anatomía de los Animales, Ed. Schapire, pp 55, 116-117, 1945. 
Bavera, G., Prótesis Dental, Cursos de Producción Bovina de Carne, FAV UNRC, pp 1-3, 2010. 
Berríos, P., Historia de la Medicina Veterinaria; Sus orígenes, Monografías Electrónicas de 
Patología Veterinaria, Vol. 3, No. 2, pp 46-57, 2006. 
Blanco, M. y Olaechea, A., Morfometría del delfín nariz de botella (Tursiops truncatus), en la 
costa del norte de la zona central de Cuba, Acuario Nacional de Cuba, pp 1-10, 2010. 
Callado-Vázquez, S., Desarrollo de la marcha, Revista de la Facultad de Ciencias de la Salud, 
Vol. 3, pp 1-13, 2005 
Capítulo I 25 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Camacho, S., La ruta histórica de la educación veterinaria; 1761-1940, Laurus Revista de 
Educación, Vol. 13, No. 23, pp 112-136, 2007. 
Carrau, A. y Bellenda, O., Prótesis dentales para vacunos, una nueva herramienta para prolongar 
su producción, Producción Animal, pp 1-2, 2006. 
Correa, J., La compañía del perro y sus beneficios para el ser humano, Revista Alabama 
Cooperative Extension System, No 58, pp 1-8, 2011. 
De la Cueva, H., La Biomecánica, e-journal, Revistas científicas UNAM, No. 42, pp 1-7, 1996. 
De la Fuente, J. R., Ortopedia y neurología, Infovet, Órgano informativo de la Facultad de 
Medicina Veterinaria y Zootécnica de la UNAM, No. 108, pp 1-12, 2006. 
De la Fuente, J., García, F., Prandi, D., Franch, J. y Peña, T., Displasia de cadera en el perro 
estado actual, Clínica Veterinaria de pequeños animales, Vol. 17, No. 2, pp 78-92, 1997. 
Félix-Sánchez, O., Los veterinarios y la medicina, Revista Médica de Rosario, Vol. 74, pp 150-
151, 2008. 
Font, J. y Closa, J. M., Estudio retrospectivo de 65 prótesis de cadera cementadas en el perro, 
Clinica Veterinaria de Pequeños Animales, Vol. 26, No. 3, pp 257-267, 2006. 
Gerstner-Burns, J., Biografía Dr. Nicolas Andry (1658-1742), Revista Colombiana de Ortopedia 
y Traumatología, Vol. 23, No. 2, pp 82-83, 2009. 
Gil-Cano, F., Anatomía Específica de Aves; Aspectos Funcionales y Clínicos, Ed. Unidad 
Docente de Anatomía y Embriología, pp 1-17, 2010. 
Gómez, J. L., La prótesis; Restauración del individuo, Revista Ciencia y Desarrollo, Vol. 32, No. 
196, pp 62-67, 2006. 
Gómez, L., Atehortua, C. y Orozco, S., La influencia de las mascotas en la vida humana, Revista 
Colombiana de Ciencias Pecuarias, Vol. 20, pp. 377-386, 2007. 
Gómez-de Lara, J. L., La ortopedia prehispánica: un acercamiento, Antropología, Boletín Oficial 
del Instituto Nacional de Antropología e Historia, No. 81, pp 23-32, 2008. 
González-Salinas, C. A., Los 250 años de las ciencias veterinarias, Revista Mundo Pecuario, Vol. 
7, No. 3, pp 151-166, 2011 
Lima-Netto, C., Manual de la salud canina, Editorial Hispano Europea S. A., pp 8-12, 2002. 
Lleonart-Roca, F., La veterinaria clásica greco – romana, Terapéutica & Veterinaria de Biohorm, 
Vol. 22, pp 47-54, 1973. 
Capítulo I 26 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
McCabe, A., A Byzantine Encyclopaedia of Horse Medicine. The sources, compilation, and 
transmission of the Hippiatrica, Oxford Studies in Bizantium, pp 15-20, 2007. 
Mele, E., Corral, J., Pierce, S. y Guerrero, J., Reemplazo total de cadera; Experiencia inicial con 
nuevo modelo de prótesis modular cementada, Hospitales Veterinarios, Vol. 2, No. 3, 2010. 
Müller, G. y Glass, A., Diseases of the dog and their treatment, tercera edición ilustrada, revisada 
y ampliada, Alexander Eger, pp 323-336, 1911. 
Norton, K., Un breve recorrido por la historia protésica, inMotion, Vol. 17, No. 7, pp 1, 2007. 
Ortega-Sánchez, I., Trobo-Muñiz, J. I., San-Román-Ascaso, F., Prótesis como solucón en fractura 
de caninos, Clinica Veterinaria de Pequeños Animales, Vol. 13, No. 1, pp 23-28, 1993. 
Perrins, C., Enciclopedia Completa de las Aves, Ed. Libsa, pp 270-280, 2011. 
Puglisi, L. y Moreno, H., Prótesis Robóticas, Ed. Departamento de Automática, Ingeniería 
electrónica e Informática Industrial, pp 1-7, 2006. 
Rivera-García, O., Historia de la medicina veterinaria, REDVET-Revista Electrónica de 
Veterinaria, Vol. 10, No. 5B, pp 1-4, 2009. 
Ruiz-Pérez, M., Prótesis de cadera; Sistema modular, Clinica Veterinaria de Pequeños Animales, 
Vol. 12, No. 1, pp 9-20, 1992. 
Sametz de Walerstein, L., Tracing mexican historical veterinary medicine and animal science 
bibliographically, Quipu, Revista Latinoamericana de Historia de la Ciencia y la Tecnología, 
Vol. 11, No. 1, pp 85-102, 1994. 
Sánchez-Carmona, A., Zuñiga-Alarcón, R., Bellver-Jiménez, J. y Martínez-Morán, J. L., Prótesis 
de cadera no cementada, Revista de la Asociación Madrileña de Veterinarios de Animales de 
Compañía, No. 13, pp 4-15, 2006. 
Sánchez, A., Breve revisión histórica de la Veterinaria en el mundo y en Chile, Hospitales 
Veterinarios, Vol. 3, No. 1, pp 1-7, 2011. 
Santoscoy-Mejía, E. C., Ortopedia, Neurología y Rehabilitación en Pequeñas Especies; Perros y 
Gatos, Ed. El Manual Moderno, pp 3-9, 2008. 
Sniff, D. P., El libro de la montería de Alfonso XI; Nuevos manuscritos, nuevas fuentes, Revista 
de Filología Española, Vol. 66, No. 3/4, pp 1-16, 1986. 
Valadez-Azúa, R., Gamboa, L., Vélez, N., Rodríguez, B., Gómez-Peña, M., García-Cuevas, R. y 
Pérez, G., Perros y prácticas rituales en una antigua aldea de la cuenca de México, Revista 
AMMVEPE, Vol. 15, No. 5, pp 158-171, 2004. 
Capítulo I 27 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
Vela-Palacio, Y. y Lafuente-González, J. La Veterinaria a Través de los Tiempos, Ed. Servet, pp 
30-35, 2011. 
Wheeler, J. T., Cómo usar correctamente un vendaje enyesado, Revista electrónica de 
Veterinaria, Vol. 12, No. 3, pp 1-33, 2011. 
Wyneken, J., La Anatomía de las Tortugas Marinas, Ed. U. S. Department of Commerce 
 
 
 
 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
 
 
 
Capítulo II 
Marco teórico 
 
 
 
 
Capítulo II 29 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
II.1.- Generalidades 
Actualmente la disponibilidad de información literaria sobre el diseño de prótesis en animales es 
muy limitada. Lo anterior se debe, a que la prioridad en este tema se ha enfocado en mejorar la 
funcionalidad y calidad de vida en humanos. Por lo que es necesario estipular, que no se debe 
menospreciar a especies animales, tales como los domésticos. 
 
En este segundo capítulo se presentan conceptos generales acerca de la estructura y morfología 
del perro. Así como, las causas y consecuencias del uso de una prótesis para una extremidad. 
Además, el ser humano necesita de rehabilitación y terapia física, para adaptarse y acoplarse al 
nuevo miembro artificial. Los animales, también reciben este tipo de servicios, los cuales reciben 
ayuda en el proceso de aceptación de la prótesis. Una prótesis es un elemento artificial 
desarrollado con la finalidad de mejorar o reemplazar la función de una parte o miembro 
completo del cuerpo afectado. Por tanto, una prótesis colabora con el desarrollo psicológico del 
paciente, desarrollando una percepción de totalidad al recobrar movilidad y aspecto [Kutz, 2003]. 
 
Biomecánica se definecomo la ciencia y tecnología de los movimientos simples y complejos que 
pueden ejecutar los animales para armonizar con sus restricciones anatómicas [Rodríguez-Ricco, 
2009]. La Biomecánica surge de la necesidad de responder preguntas y hallar soluciones a 
problemas médicos y biológicos que involucran el conocimiento de la Mecánica, la Geometría y 
los materiales [Garzón-Alvarado, Duque-Daza y Ramírez-Martínez, 2009]. 
 
 
II.2.- Anatomía canina 
Anatomía es la rama de la ciencia biológica que trata la forma y la estructura de los organismos, 
se halla íntimamente relacionada con la fisiología que trata las funciones del cuerpo [Drake, Vogl 
y Mitchell, 2010]. A continuación se describen brevemente la descripción anatómica canina 
(Figura II.1). 
 
 
 
 
Capítulo II 30 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura II.1.- Anatomía canina 
 
II.3.- Términos direccionales y planos anatómicos 
En términos direccionales desde la posición anatómica en perros, estos se comparan directamente 
con los términos direccionales en los seres humanos cuando el ser humano está en una posición 
cuadrúpedo o el perro está en una postura vertical. Estos términos direccionales incluyen: craneal, 
caudal, rostral, dorsal, palmar, plantar, medial y lateral (Figura II.2) 
 
Los planos de movimiento se dividen en [Shively, 1993]: 
 
 El plano mediano divide longitudinalmente la cabeza, el cuello o tronco en mitades 
izquierda y derecha iguales. El concepto puede emplearse también al dividir un miembro 
a lo largo de su eje (aunque las mitades resultantes no sean iguales). 
 El plano sagital divide al perro en porciones derecha e izquierda. Si este plano se 
encuentra en la línea media del cuerpo, este es el plano medio o plano sagital mediano. 
 El plano dorsal divide al perro en porciones ventral y dorsal. 
 El plano transversal divide el cuerpo en porciones craneal y caudal. 
 
Oreja 
Línea superior del cuello (cresta) Cráneo 
Cruz 
Dorso Lomo Grupa 
Cola 
Muslo 
Pierna 
Tarso 
Metatarso 
 Pie 
Escotadura 
fronto nasal (Stop) 
 
Hocico 
Nariz (trufa) 
Mandíbula y 
labio inferior 
Mandíbula y 
labios superiores 
Cuello 
Espalda 
Hombro 
Brazo 
Carpo 
Antebrazo 
Tuberosidad del carpo 
Mano 
Rodilla 
Codo 
Esternón 
Tórax 
Flanco 
Capítulo II 31 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura II.2.- Orientación de planos de movimiento y términos direccionales canino 
 
El movimiento puede ocurrir en cualquiera de los tres planos de movimiento o en alguna 
combinación. El conjunto de movimiento dentro de un plano, generalmente se produce alrededor 
de un eje de rotación, el cual puede estar centrado en la articulación o dentro del hueso que 
comprende la articulación. 
 
Los ejes de movimiento son: 
 Eje transversal: movimiento plano sagital, el cual se produce alrededor de un eje de 
rotación que se dirige mediolateral. 
Lateral Medial 
Ventral 
Dorsal 
Rostral 
V
en
tr
al
 D
o
rs
al
 
Proximal 
Distal 
Planos transversales 
Caudal 
Craneal 
Planos 
dorsales 
D
o
rs
al
 
P
la
n
ta
r 
 Craneal Caudal 
Plano 
mediano 
Plano 
sagital 
M
ed
ia
l 
L
at
er
al
 
Capítulo II 32 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
 Eje ventrodorsal: movimiento plano dorsal que se produce alrededor de un eje de rotación 
que se dirige ventrodorsal. 
 Eje craneocaudal: movimiento plano transversal, tal como la rotación del tronco, se 
produce alrededor de un eje de rotación que se dirige craneocaudal. 
 
Las partes principales de un cuadrúpedo son: cabeza (cráneo, cara), cuello, tronco (dorso, tórax, 
abdomen), pelvis, extremo posterior (cola o rabo), miembro torácico (brazo, cúbito, mano) y 
miembro pelviano (fémur, rodilla, pierna, pie) [Shively, 1993]. 
 
II.4.- Esqueleto 
El esqueleto sirve de apoyo y protección al mismo tiempo que proporciona la función de palancas 
para la acción muscular. Almacena minerales y grasas, así como la generación de células 
sanguíneas [Kimmel y Jee, 1982]. En la Tabla II.1 se muestra el promedio total de los huesos 
existentes en cada división del sistema esquelético de un perro adulto. En esta numeración, los 
huesos del espolón (primer dígito del miembro posterior) no se incluye, ya que esta cifra se 
encuentra ausente en diferentes rezas de perros. 
 
Tabla II.1.- Huesos del sistema esquelético canino 
División Número promedio 
Esqueleto Axial 
Columna vertebral 50 
Cráneo e hioides 50 
Costillas y esternón 34 
Esqueleto apendicular 
Miembros torácicos 90 
Miembros pelvianos 96 
Esqueleto asplácnico o visceral 
Os penis 1 
Total 321 
 
II.4.1.- Esqueleto axial 
El esqueleto axial está conformado por: cráneo, huesos hioides, columna vertebral, costillas y 
esternón (Figura II.3), constituye el eje central del cuerpo. 
Capítulo II 33 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
El cráneo y la columna vertebral constituyen un fuerte armazón que protege al sistema nervioso 
central. Para proteger la medula espinal, las vértebras forman una fuerte y flexible barra, además 
de efectuar una serie de movimientos articulares que son esenciales para desarrollar sus 
funciones. Las costillas proporcionan lugares para la fijación muscular, ayudan a suspender el 
cuerpo, forman una caja protectora alrededor de las vísceras y sirven como mecanismo accesorio 
para la respiración [Dyce, 1999]. El esternón es un hueso segmentario situado en la línea media 
que completa el esqueleto de la cara ventral del tórax y se articula lateralmente con los cartílagos 
de las costillas esternales [Kardong, 2005] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura II.3.- Esqueleto axial, vista lateral izquierda 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura II.4.- Esqueleto apendicular, vista ventral 
Capítulo II 34 
Análisis numérico y experimental de un prototipo de prótesis canina para extremidad posterior 
II.4.2.- Esqueleto apendicular 
El esqueleto apendicular incluye los huesos de la cintura torácica y extremidades anteriores, así 
como la cintura pélvica y extremidades posteriores (Figura II.4). En la Tabla II.2, se clasifican los 
huesos correspondientes al esqueleto apendicular [Evans y De Lahunta, 2010] 
 
En los mamíferos, la clavícula tiene un desarrollo variable en las distintas especies, de acuerdo al 
tipo de locomoción y movimientos de coordinación de los miembros anteriores. El grado de 
desarrollo y complejidad de la clavícula varía, siendo máximos en el hombre, en cambio en el 
perro y gato es un hueso vestigial, afuncional y no articulado y no existe en ovinos y felinos 
adultos [Rojas y Montenegro, 1995] 
 
Tabla II.2.- Huesos del esqueleto apendicular 
Miembro Torácico 
(Miembro anterior) 
Miembro Pélvico 
(Miembro posterior) 
Cintura Torácica Miembro Pélvico 
Escápula Ilion 
Clavícula 
Isquion 
Pubis 
Brazo Muslo 
Húmero 
Fémur 
Rótula 
Antebrazo Pierna 
Radio Tibia 
Cúbito Peroné 
Pata delantera o mano Pata trasera o pie 
Huesos carpianos Huesos tarsianos