3 minEn la primera publicación de este tema, detallamos qué es la impresión 3D. En este nuevo artículo, echaremos un vistazo a los avances científicos, pruebas del uso y beneficios de la impresión 3D en el campo de las órtesis.
Se ha demostrado que las técnicas de impresión 3D pueden utilizarse eficientemente para producir moldes personalizados u órtesis para diversos propósitos, por ejemplo, en el diseño de yesos ortopédicos (Kelly et al., 2015), el redireccionamiento consciente de la funcionalidad del mecanismo (Zhang et al., 2017a), así como la creación de prototipos rápida (Li y Tanaka, 2018).
El enfoque de investigación en esta área ha sido particularmente en las órtesis de pie y tobillo-pie debido a la gran cantidad de prescripciones y/o ingresos, así como a sus necesidades para diseños específicos para cada paciente (Jin et al., 2015). Diversos estudios han demostrado que las órtesis de pie y tobillo-pie son, al menos, tan efectivas como las órtesis tradicionales personalizadas en lo que respecta al dolor, al andar y a las modificaciones al correr (Salles y Gyi, 2013; Creylman et al., 2013; Dombroski et al., 2014; Mo et al., 2019). Incluso si los dispositivos impresos en 3D son “igual” de efectivos como los tradicionales, los estudios científicos han revelado que la comodidad y la estética de estos dispositivos impresos en 3D son mejores (Salles y Gyi, 2013; Zhang et al., 2017b; Xu et al., 2019; Mo et al., 2019). Este es un punto importante cuando se sabe que son dos de las principales razones por las que las personas no cumplen con las indicaciones o no se adaptan a los dispositivos de ayuda (Squyer et al., 2013; Yu et al., 2016).
Estos beneficios se observan desde una perspectiva tradicional para evaluar los dispositivos de ayuda; sin embargo, la impresión 3D ofrece nuevas oportunidades (por ejemplo, nuevos materiales con mejores propiedades de almacenamiento y retorno de energía), que no son posibles o son más complicados de implementar en la fabricación tradicional (Vasiliauskaite et al., 2019). Por lo tanto, la impresión 3D permite enfocar la fabricación tomando en cuenta la sostenibilidad, la ventilación, la sensibilidad al confort y el peso, como sus objetivos, mediante el uso de patrones de rejilla o teselaciones de Voronoi (Lin et al., 2016; Li y Tanaka, 2018; Zhang et al., 2017b). No obstante, la impresión 3D ofrece aún más flexibilidad, debido a que un estudio reciente ha examinado la deformación del diseño, mientras que el otro ha observado la creación de plantillas divididas (Rao et al., 2019; Ganesan y Ranganathan, 2018). En el primer caso, los investigadores proponen una estructura para generar moldes personales impresos en 3D que se ajusten y adapten de manera constante a la deformación del diseño causada por la hinchazón y que permitan utilizar un solo molde diseñado con una capa flexible durante todo el proceso de curación. En el segundo estudio, los investigadores identificaron la antropometría y los parámetros biomecánicos para dividir el área del pie en zonas y asignar diferentes propiedades de material al momento de imprimir la plantilla en 3D.
Si bien estos modelos personalizados de alto nivel implican un diseño complejo, el proceso para crear estos diseños, tomando en cuenta todas estas limitaciones, puede ser completamente automatizado (Paterson, 2013; Ganesan y Ranganathan, 2018; Rao et al., 2019; Savov et al., 2019).
Para finalizar, la impresión en 3D también puede mejorar el uso de las órtesis para rehabilitación al facilitar el monitoreo o la implementación de una parte activa en la órtesis al hacerla liviana (Telfer et al., 2014; Hook et al., 2014; Antonelli et al., 2019). Por lo tanto, algunos estudios científicos ya han incorporado sensores de temperatura para proporcionar información a los clínicos sobre el comportamiento de sus pacientes o una unidad de medición inercial (IMU), la cual brinda retroalimentación a los clínicos y a los pacientes sobre el movimiento, lo que puede ayudar en la rehabilitación. Las órtesis activas podrían ser útiles en ciertos casos, como pie caído. Estas órtesis activas necesitan accionadores u otros procesos de ingeniería para activarlas, por lo que la órtesis debe adaptarse a esta parte y, de igual forma, debe ser liviana. Así pues, la impresión 3D es la herramienta perfecta para lograr estos objetivos (Adiputra et al., 2019; Laubscher, 2017; Antonelli et al., 2019).
En TechMed 3D, nos especializamos en escaneo en 3D del cuerpo humano, pero siempre estamos actualizados en los campos relacionados a este. Por este motivo, siéntete libre de contactarnos si necesitas ayuda en cualquier tipo de proyecto que implique escaneo 3D del cuerpo humano.
