IMPRESIÓN 3D PARA HACER PRÓTESIS MEJORES Y MÁS BARATAS

Por medio de la impresión 3D o la fabricación aditiva y también la utilización de nuevos materiales, los especialistas de ErgoTEC, del Tecnológico de Costa Rica, buscan que el proceso de creación de prótesis en el país sea más rápido y barato.

El proyecto “las aplicaciones tecnológicas para el diseño y desarrollo de prótesis transtibial de bajo costo” utiliza esta tecnología punta para que las personas amputadas de la rodilla para abajo puedan recuperar su vida tan pronto como sea posible.
Aunque actualmente, en nuestro país existen algunas características o condiciones para el desarrollo de prótesis en las que se ha visto oportunidades, debido a que existen necesidades importantes en este campo.

Las necesidades principales es que hay una gama de productos muy limitada y son en muchos casos de elevados costes, explica el Ingeniero en Diseño Industrial Miguel Araya, que esta a cargo de esta investigación que inició en enero de 2016.

Según el experto, en la actualidad en Costa Rica una prótesis transtibial puede costar entre 1.000 y 15.000 dólares dependiendo del nivel de funcionalidad.

Mientras que el Seguro Social dispone de subvenciones de entre 325.000 y 375.000$, para atender a las personas que hayan perdido parte de sus piernas y que no cuenten con los recursos necesarios para comprar una prótesis por sus propios medios.
Adicionalmente, en el Taller Nacional de Órtesis y Prótesis (TNOP), que es la única opción que da el Seguro para recibir una prótesis, aunque tiene listas de espera que provocan que un paciente espere hasta un año para recibir una prótesis.

Se ha llegado a ver casos de pacientes que duran hasta dos años para recibir la prótesis definitiva, es un proceso largo y, en opinión de algunos doctores y expertos del tema.

Es importante tener una implementación lo antes posible dentro de lo que cabe para que la persona pueda tener una adaptación normal a la prótesis, ahonda Araya.

Esta problemática se agrava, puesto que los datos recopilados por ErgoTEC muestran que en el país hay más de 140.000 personas con discapacidad para poder caminar o subir escaleras.

El TNOP ha experimentado un aumento de 71% en la demanda de pacientes, principalmente en las amputaciones abajo de rodilla, con un crecimiento de un 187% en este tipo de casos.

Lo mucho que dura el proceso para poder recibir una prótesis se debe a una serie de factores y esto se debe a que todos los componentes utilizados son importados y se requiere de un técnico especializado para poder tomar las medidas del paciente y personalizar la prótesis, particularmente en la parte que hace contacto con la pierna del paciente.

Por eso el proyecto de ErgoTEC se centra en la utilización de nuevas técnicas de manufactura, como la medición en tercera dimensión y la impresión 3D, pues estos métodos permiten crear dispositivos mucho más detallados y elimina la necesidad de importar los componentes.

Lo importante es buscar, mediante la tecnología y los nuevos procesos de manufactura y de diseño, tener como resultado una prótesis que tenga dos características: Que sea de un menor coste que las existentes y que responda a la necesidad funcional de un paciente, detalla Araya.

Y es vital abaratar costes, Araya dice que una de las ventajas de la impresión 3D es que resulta más económica, puesto que en lugar de tener que extraer y desechar material para acoplar una pieza a la necesidad del paciente, utiliza el material justo para crear la prótesis.

Antes de llegar al diseño en 3D, hay que determinar cuáles son los materiales más adecuados para las prótesis, que es la etapa en la que se encuentra el proyecto de investigación de ErgoTEC.

Se está trabajando principalmente con reforzamiento de fibras, con materiales compuestos de fibras de carbono; posiblemente se va a hacer algunas pruebas con kevlar (fibra artificial de gran resistencia que suele ser utilizada como material antibalas) y con fibra de vidrio.

Lo que se hace es, por medio de tecnologías existentes de manufactura aditiva, desarrollar probetas impresas en 3D y hacer ensayos mecánicos de esas probetas.

Toda la información de datos de caracterización mecánica de los materiales que se va a tomar como insumo para el desarrollo del producto, explica el experto.

Ya en su tesis de grado, junto al Ing Eckart Holst, Araya diseñó prótesis mucho más atractivas que las que suelen utilizarse actualmente.

Este es un factor fundamental para los pacientes, puesto que el componente emocional juega un papel importante para que las personas sientan las ganas de usar las prótesis y rehabilitarse.

La impresión 3D o fabricación aditiva favorece esto, pues permite hacer prótesis más personalizadas, adecuadas no solo a las necesidades de cada quien sino que también que sean mejor acopladas a sus cuerpos.
Lo que se está buscando principalmente es poder bajar los costes, pero también trabajar con la parte emocional, que es muy importante, si se pone a analizar, usualmente las prótesis existentes son muy tubulares, que se adecuan a ciertas necesidades funcionales pero no por completo a las necesidades emocionales que tiene un paciente amputado.

Lo que se busca es que a través del diseño, y con otras tecnologías como el escaneo en 3D, se pueda generar los volúmenes de la otra pierna del paciente, si es que tiene la otra pierna, y de esta manera poder tomar medidas, las tomas antropométricas del paciente y poder generar un volumen que pueda ser producido, comenta Araya.

Para finales del 2018 año, se espera que ErgoTec pueda presentar al país un modelo realizable que permita fabricar, completamente en Costa Rica y con mayor rapidez, prótesis más baratas y mas adecuadas para sus usuarios. Los proyectos que se desarrollan en ErgoTEC tienen como objetivo principal es mejorar la calidad de vida de las personas, y poder aportar en ese sentido y propiciar que tengan un cambio significativo.

Y se trata de que puedan desarrollar las actividades cotidianas de una mejor forma o evitar lesiones que puedan ser incapacitantes, comenta Sánchez.

Araya coordina la iniciativa como especialista en Diseño Industrial con énfasis en Desarrollo de Productos y en esta fase de la investigación se trabaja con estudiantes de Ingeniería en Materiales.

Pero también está en el proyecto Nicolette Chamberlain-Simon, es pasante Rice University, de Houston, Texas, quien contribuye con su especialidad en bioingeniería.

Y estaba buscando un proyecto con prótesis de bajo coste y me gustaba mucho la idea de trabajar con impresión 3D, en eso este proyecto es muy prometedor.

Y me enfoco más en la parte más médica del desarrollo y trabajo bastante con la anatomía en el proceso de poder desarrollar una prótesis, así que espero aportar mucho en la etapa de diseño, denota Chamberlain-Simon.