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Foto: Cortesía Agencia informativa del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
Sociedad

Universitarios mejoran prótesis con impresión 3D

Con el apoyo de un equipo de médicos, jóvenes universitarios recurren a la tecnología de escaneo e impresión en 3D para el desarrollo de prótesis
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Con el apoyo de un equipo de médicos, jóvenes universitarios recurren a la tecnología de escaneo e impresión en 3D para el desarrollo de prótesis, y mejorar así la calidad de vida principalmente de niños.

Ellos son Francisco Javier Valencia Valdespino, Julio David Barriga Tehandón, estudiantes de ingeniería en mecatrónica del Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM), en Morelia, y Jesús Moreno Escareño, estudiante de medicina en la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH).

Su interés por los niños y contribuir a su salud, los llevó a conformar la empresa Prothesia, que busca atender la demanda de prótesis y órtesis (dispositivo externo aplicado al cuerpo para modificar los aspectos funcionales o estructurales del sistema neuromusculoesquelético) utilizando tecnología 3D.

La tecnología de escaneo e impresión en 3D permite diseñar prótesis según las necesidades específicas de cada paciente. Los estudiantes universitarios explicaron al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) este proceso.

Para hacer el diseño de la prótesis, es necesario tener una imagen digital del miembro del paciente que la requiere, y para lograrlo existen diferentes técnicas. Una de las más utilizadas es la fotogrametría: se toman al menos 50 fotos del objeto desde todos sus ángulos. Los patrones y las sombras permiten detectar la profundidad.

Ellos utilizaron un escáner 3D (Sense 3D system) que cuenta con sensores infrarrojo, un láser y una cámara. Se genera un modelo 3D, editable en un software especial. Este escáner funciona a través de una malla compuesta por polígonos, la cámara lo detecta y lo interpreta para conocer la profundidad.

Cuando la malla generada se traslada al software, se limpian los modelos y se convierte en sólido donde se puede modificar libremente.

Una vez que se tiene la imagen digital, elaboran el diseño de una segunda piel: una placa que pueden moldear desde el software. Cumple la función del yeso tradicional, pero es más maleable a las formas de cada paciente según su condición.

Con ese bosquejo pueden ingresar la imagen de la prótesis que se construye sobre esa segunda piel. Agregan las uniones, se corta el modelo, se agregan las piezas adicionales y se traslada al software que genera el código para imprimir en las máquinas de control numérico cartesianas.

Las prótesis están elaboradas de ácido poliláctico, material biodegradable elaborado a partir de maicena o desperdicio de queso polimerizado, que es el usado generalmente en la impresión 3D.

Los universitarios hicieron pruebas con el material en una máquina universal para hacer una caracterización mecánica, es decir, obtener los gráficos de tensión y deformación del plástico y poder conocer el grado de su resistencia antes de que se rompa.

Con las ventajas que da la impresión 3D, el equipo de trabajo se ha propuesto reducir los tiempos de fabricación de las prótesis para que el alcance sea mayor. Permite reducir los costos de fabricación y propugnar por la tecnología que se pueda personalizar a las necesidades de cada paciente.

“La tecnología 3D permite que tengamos directo contacto con el producto en todas sus etapas, eso asegura la calidad y la producción personalizada”, comentó Francisco Valencia.

En este proyecto colaboran también Julio César Huazano, de la Facultad de Ciencias Médicas y Biológicas Ignacio Chávez de la UMSNH, junto con profesores y estudiantes de medicina con quienes se evalúa cada caso para generar un diagnóstico, una planeación y recomendaciones en la elaboración de las prótesis y órtesis.

También se integraron estudiantes de ingeniería mecatrónica del ITESM que, a través de la materia de diseño computarizado y servicio social, aportan al proyecto hacer accesibles las prótesis.

La empresa Prothesia donó ya una primera prótesis para un niño morelense de seis años de edad, con parálisis cerebral espástica, un trastorno del sistema nervioso central que genera alteraciones en el movimiento y la postura.

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