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El uso de las nuevas impresoras 3D en la creación de prótesis

26/03/2016 00:14 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

Investigación acerca del uso de nuevas tecnologías en la creación de prótesis, haciendo un enfoque en el uso de impresoras 3D

 


                         

                             EL USO DE LAS NUEVAS IMPRESORAS 3D EN LA CREACIÓN DE PRÓTESIS.

Por: Luis Enrique Bermudez Espinosa

PRESENTACIÓN PREZI PARA SABER MÁS: http://prezi.com/qy3kxosmxvqo/?utm_campaign=share&utm_medium=copy&rc=ex0share

Introducción (tesis):

Actualmente  las nuevas tecnologías están avanzando  a pasos  agigantados en muchos ámbitos de la vida diaria,  ayudando a hacernos más fáciles  las cosas y a la vez más rápidas de elaborar y con mejor calidad que nos beneficia más que anteriormente. Este avance es tan notorio, que en el ámbito médico se está viendo  un avance  constante. Tomando en  cuenta esto, un tema  muy interesante para tomar  en cuenta es  el problema  que tienen  los pacientes al  necesitar de una prótesis y no obtenerla por falta de recursos, es ahí es en donde entra la tecnología en forma de impresoras 3d y nuevos programas de diseño que ayudan a hacernos el trabajo más fácil y beneficioso para los pacientes, obteniendo mayores ventajas, rentabilidad y mejor diseño en las prótesis a utilizar, mejorando su vida notoriamente.

Para esto se comentan las posibilidades económicas que se tienen para la elaboración de las prótesis, así como los impedimentos que hay en cuanto a la obtención de las impresoras, pero que gracias a la existencia de proyectos se corrige por el trabajo altruista de cientos de personas que ayudan con sus impresoras.

 

      I.        impresión 3d de prótesis y su funcionamiento.

 

     I.Icreación de músculos artificiales.

A lo largo de los años se ha tratado de dar mejoría de la menor manera a pacientes ortopédicos y con lesiones traumáticas que necesitan de una prótesis para continuar su vida relativamente normal, me he podido dar cuenta mediante investigaciones y diversas fuentes que hasta ahora, no se ha logrado esto completamente; por tal motivo, grupos de personas muy lejanas del ámbito médico han tratado de hallar la solución más conveniente y convincente para este dilema.

Desde ingenieros en mecatrónica y Diseño Gráfico, hasta carpinteros, han optado por utilizar una tecnología que a mi parecer es la mejor opción actualmente. Las impresoras 3D que mediante previo diseño con largo, ancho y altura de un modelo con programas especializados en digitalización con volumen, pueden hacer físico y real un modelo que antes se creía imposible de realizar tan fácilmente.

Para la digitalización de estos modelos es necesario tomar medidas de la zona anatómica a diseñar, tanto de la extremidad lesionada como la sana, así lo menciona Artec 3D en el artículo Eva ayuda a producir prótesis 3D impresas para el músculo gastrocnemio (2015) “El primer paso es escanear las dos extremidades en busca de las diferencias y las referencias a tomar en cuenta utilizando marcadores a 16 fotogramas por segundo, los cuales se fusionan y se procesan a 2000000 de puntos por segundo con un programa llamado Eva Artec.”

El paso más complicado y detallado en el proceso, es la elaboración del diseño en 3d, que se hace mediante la combinación de diferentes programas para después pasar a la impresión y posterior prueba y utilización de la prótesis.

     I.IIDiseño y procedimiento.

Para posibilitar la elaboración de las prótesis hay cuatro pasos fundamentales:

1)    Escaneo Anatómico

2)    Diseño del modelo

3)    Impresión del modelo

4)    Prueba del modelo.

El escaneo identifica y hace un trabajo excelente al marcar cada accidente anatómico y diferencia entre extremidades, para que al diseñar el prototipo este sea realmente simétrico a la extremidad contraria. Para este sistema se hace uso de escaneo por puntos que van a una velocidad de dos millones por segundo y así se logra una resolución y precisión impresionantes.

En cuanto al diseño y acomodo de medidas, se utilizan programas profesionales de diseño en tres dimensiones, como son: 3d max o Photoshop, que mediante diversas herramientas simultaneas entre ambos se logra el aspecto y consistencia requerida en la prótesis; es importante mencionar que en este punto noté una mejoría en los materiales utilizados al principio comparados a los actuales, ya que ahora se utilizan tanto tuercas como hilos en prótesis de manos que son más ligeros y más resistentes a torsiones.

Para la impresión del prototipo diseñado se usa plástico blanco PA 2200 de poliamida, el cual es muy ligero, duradero y altamente cosmético, este es impreso y formado por láser que une las partículas siguiendo el diseño a la perfección, me es importante recalcar que según Artec 3D en el artículo Eva ayuda a producir prótesis 3D impresas para el músculo gastrocnemio (2015) “ se debe hacer minuciosa inspección en el diseño de las piezas para que a la impresión estas embonen perfectamente y se logre el tratamiento adecuado en la persona solicitante”

    II.        Rentabilidad y confiabilidad de las prótesis.

Volviendo a remembrar el asunto de que a lo largo del tiempo se han tratado de encontrar diversas soluciones para las personas con falta de algún miembro, me es preciso comentar que según Valis, D. en el artículo Prótesis de bajo costo con impresoras 3d (2015) “Las prótesis impresas con impresoras 3d son altamente rentables para familias de bajos recursos, siendo su máximo costo de cinco mil pesos, pero comúnmente solo se pagan los materiales, con un precio equivalente a doscientos pesos; en comparación con las comunes, que además de ser sumamente pesadas y riesgosas para los usuarios, ¡rebasan los quince mil pesos! Pudiendo llegar a los cien mil pesos en prótesis de una extremidad completa”

Es interesante ver como familias que necesitan de algún tipo de prótesis hacen lo posible para hallarla sin importar los problemas o impedimentos que haya de por medio, llegando así a conocer y a hacer más grandes aún los nacientes proyectos de ayuda y creación de prótesis mediante impresión 3d

Gracias a diversos proyectos que se han creado en varios lugares del mundo, las prótesis impresas son una realidad, me llama la atención observar como personas con escasos conocimientos médicos, pueden llegas a dar tratamientos a personas que han buscado ayuda médica sin respuesta, siendo Ingenieros o Diseñadores que mediante hilos y plástico logran emular las funciones anatómicas a muy bajo costo.

No debo olvidar mencionar que la creación de estas prótesis si es rentable, pero tomando en cuenta que existen proyectos que administran su elaboración para personas que las necesitan y que “no cuentan con recursos para comprar una impresora 3D” que en todo caso si es de un costo elevado y no es tan fácil de conseguir actualmente. Entonces puedo comentar que realmente no se puede decir que la tecnología es 100% rentable en la actualidad, ya que si es barato imprimir las prótesis, pero siempre y cuando se cuente con alguien que esté dispuesto a prestar su impresora 3D, que si tiene un alto costo, para imprimir esa prótesis a una persona cobrándole solo los gastos de los materiales.

   III.        Proyectos en nacimiento.

 

Es un proyecto creado por el carpintero Richard Van As de Sudáfrica, que al haber sufrido la pérdida de 4 dedos de su mano derecha trabajando, instantáneamente busco la solución a su naciente problema y logró contactar con un diseñador de efectos mecánicos en Washington, Ivan Owen, el cual logró diseñar e imprimir dedos mediante plástico y  aluminio funcionales para la mano de Richard.

Por tal logro, la noticia se comenzó a hacer viral y de repente en 2012 la empresa Robohand se fundó, teniendo fines completamente altruistas y reuniendo a gente de todo el mundo que contara con impresoras 3d y quisiera ayudar imprimiendo prótesis para gente de bajos recursos. Personalmente creo que es muy gratificante ver como los constituyentes de este proyecto hacen lo posible como dicen y cito según Senthilingam, M. En el artículo Una empresa busca crear extremidades con impresoras 3D. (2015) “Por quitarle a los ricos para poder ayudar a los pobres, en este caso pidiendo ayuda de la gente que si cuenta con recursos para comprar una impresora 3d y estén dispuestas a imprimir prótesis para personas que no cuentan con las mismas posibilidades, ya que la impresión de las prótesis es barata en realidad, lo caro es la obtención de las impresoras 3D y por tal motivo se pide ayuda de gente que cuente con ellas actualmente pata imprimir los diseños sin costos extras”

Hay algo que me pareció muy correcto en cuanto al sistema que utiliza Robohand en su elaboración de prótesis, me refiero al uso y distribución de diseños de código abierto (los diseños que se hacen a computadora de diversas prótesis) que permite que cualquier persona alrededor de mundo pueda usar y modificar los diseños hechos por la empresa, todo sin fines de lucro y solo con la intención de poder ayudar a más personas que lo necesiten.

Finalmente es de mi agrado reconocer que aunque aún hace falta de mucha ayuda y voluntarios en el proyecto, en la actualidad ya se han impreso y entregado más de 200 prótesis funcionales, teniendo aun en lista muchas, sin mencionar que  la lista de espera es de ocho meses a falta de contribuyentes.

     III.II: Proyecto 2: Eva Artec

Este proyecto va más enfocado a la creación de nuevos tipos de prótesis, lo que lo hace aún más interesante, Sabiendo que la gente sufre de diversos tipos de lesiones. Su historia comienza con el escrito de una niña rusa llamada Olga a Can Touch, la empresa encargada de impresiones 3d en línea mediante Eva. Olga les explicó  que perdió su músculo Gastrocnemio a causa de una lesión deportiva y quería recuperar la simetría de sus piernas, a lo que la empresa se interesó por su caso y la cito para probar todo su procedimiento de diseños 3d en una nueva prótesis.

El trabajo fue un éxito y mediante un completo escaneo de sus piernas y diversas pruebas, se llegó a una prótesis que fue del completo agrado de Olga, a pesar de tener pequeñas desventajas, como que el plástico con el que fue realizada la prótesis producía sudor. Al igual que el proyecto Robohand este logro tubo gran impacto y se dio a conocer, a diferencia de que los costos en este proyecto son un tanto más elevados gracias a la tecnología de punta que se utiliza, pero como es un proyecto apenas iniciado, poco a poco se irán reduciendo costos y no se elevarán como en las prótesis comunes.

 

  IV.        El futuro de las prótesis impresas.

El horizonte que tienen estos proyectos y el uso de esta nueva tecnología como tal es largo, se espera que el conocimiento de esta forma de creación de prótesis llegue a más personas; y en cuanto a los proyectos que se tienen, esta uno muy ambicioso… Diseñar y poder imprimir piernas completas y funcionales  que se puedan obtener a costos razonables y que además sean ligeras y fáciles de utilizar sin causar más daño a los usuarios.

Desafortunadamente hacen falta muchas manos y gente con las ganas de ayudar en el proyecto, que tengan en cuenta las razones altruistas y benéficas del mismo. Si Reconozco que ya hay mucha gente en el programa y que se está haciendo mucho por la gente que no tiene los recursos para adquirir las prótesis comunes y caras, pero tengo que decir que a mi parecer no solo es necesario el apoyo de gente adinerada, sino que sería de mucha ayuda que la información se esparciera y que dentro de unos cuantos años el uso de las prótesis impresas en 3d sea la primera elección.

 

Conclusión:

Gracias a la presente investigación pude responder mi pregunta principal. Por tal puedo decir que la nueva tecnología utilizada en la creación de prótesis es en verdad convincente y si puede ser adquirida por cualquier persona fácilmente y aun costo razonable, además hallé información que me indica que no solo son rentables, sino que también son mejores que las prótesis comunes y eso me hace pensar en que en verdad en un futuro no muy lejano sean el tratamiento de elección para los diversos traumas o problemas congénitos que puedan llevar a un ser humano a perder una extremidad…”complementando así el quehacer médico con otras ciencias que en conjunto lograrán mejorar la vida humana”

 

 Bibliografía:

*Prótesis de bajo costo en impresoras 3D. (2015) CONACYT en línea. Recuerado el 30/01/2016. Disponible en:

http://www.conacytprensa.mx/index.php/ciencia/salud/4635-fabricacion-de-protesis-a-bajo-costo-utilizando-impresoras-3d

*Robohand prótesis 3D (ahora sí) para todos. (2015) FORBES México en línea Recuperado el 30/01/2016. Disponible en:

http://www.forbes.com.mx/robohand-protesis-3d-ahora-si-para-todos/

*Una empresa busca crear extremidades con impresoras 3D (2015) CNN México en línea Recuperado el 30/01/2016/ Disponible en:

http://mexico.cnn.com/tecnologia/2015/01/02/una-empresa-busca-crear-extremidades-con-impresoras-3d

*Artec3d.com, . (2016). Eva ayuda a producir prótesis 3D impresas para el músculo gastrocnemio | Professional 3D scanning solutions | Artec3d. Recuperado el 13 February 2016, Disponible en

http://www.artec3d.com/es/cases/eva-ayuda-producir-protesis-3d-impresas-para-el-musculo-gastrocnemio

*Telam.com.ar, . (2015). Un herrero construyo una impresora 3D para fabricarle a su hijo una prótesis de mano. Recuperado el 13 February 2016, Dispobnible en:

 http://www.telam.com.ar/notas/201509/120676-herrero-construye-impresora-3d-protesis-mano-hijo.html


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