La reciente publicación del fallo del jurado de los premios Princesa de Asturias, que ha otorgado al ingeniero mecánico y biofísico estadounidense Hugh Herr el Premio de Investigación Científica y Técnica, ha llevado a las portadas algunos de las últimos avances tecnológicos en el ámbito de las prótesis y la biónica. Sin embargo, las piernas biónicas de Herr, hechas con distintos materiales como el titanio, y con numerosos sensores, resultan inasequibles para la mayoría de las personas.
La solución a este problema puede venir, una vez más, de la impresión 3D. Esta tecnología está creando un nuevo ecosistema en el que conviven grandes investigaciones, auspiciadas por importantes corporaciones, con otras de bajo coste que surgen del entorno maker de creación y fabricación colaborativa. Hay ya numerosos ejemplos en España del uso de piezas 3D como prótesis, de fabricación personalizada y adaptada a las necesidades específicas de cada usuario.
Es el caso de las prótesis de manos que está creando el FabLab Madrid CEU. Tal y como cuenta Covadonga Lorenzo, directora de este fablab, “partiendo de diseño libre a través de una plataforma abierta un grupo de voluntarios fabrican estas prótesis a medida. A partir de unas fotos de las manos de los niños, se selecciona el modelo de prótesis, se escala y se imprime en 3D, colocando dos juegos de cordones que permiten el movimiento flexible de los dedos”. Actualmente, en España hay dos niños con estas prótesis “que irán modificándose para adaptarlas al crecimiento de los niños» explica Covadonga. «El coste es de unos 50€, frente a los 6.000€ que suele costar una prótesis convencional».
Otro ejemplo de investigación en este entorno es el de la empresa española Exovite, que está fabricando en PLA (un material proveniente del maíz) férulas que sustituyen a la tradicional escayola que inmoviliza un hueso roto. Como dicen sus diseñadores, la férula Exovite es más ligera que una escayola tradicional y se diseña ad hoc tras un escaneo o miembro a cubrir. El sistema de inmovilización se compone de un escáner 3D capaz de capturar la imagen exacta de la extremidad del paciente y, mediante un «software» exclusivo, se genera, impresa en 3D, una férula a medida.
Una vez colocada la férula en la extremidad, “el material se puede lavar y te puedes vestir, además, el hecho de que tenga agujeros, no es sólo para permitir rascarse, que es anecdótico, sino que permite, si el doctor lo considera así, que haya hueco para agujas o clavos, apósitos o incluso para que se actúe a través de electroestimuladores y se pueda prevenir así la pérdida de masa muscular”, explica Lucas Pedrajas, responsable de I+D de Exovite. Esto se lleva a cabo a través de una aplicación móvil “que se conecta de forma muy sencilla a los servidores del hospital y da la posibilidad al médico de recomendar tratamientos y ejercicios a través del móvil. De esta forma se podría reducir de 10 a 7 semanas el tiempo de convalecencia en algunos casos”.
Estos dos proyectos son ejemplos del usos de prótesis en 3D en la parte exterior del cuerpo, pero las prótesis también pueden ser internas. Ya en 2015 un equipo de médicos del Hospital Universitario de Salamanca implantó un esternón y unas costillas impresas en 3D a un paciente con cáncer, cuyo desarrollo exigía a los médicos extirpar el esternón y parte de las costillas. En estos casos, las partes óseas del cuerpo se sustituyen por piezas estándar, que en ocasiones se terminan desplazando y obligan a un nueva intervención, teniendo en cuenta, además, que las costillas no dejan de moverse cuando el paciente respira. Con estas consideraciones, se realizó una pieza en impresión 3D que se adaptaba a la anatomía del paciente. Tras hacer un TAC para ver cómo debía ser la pieza, la impresora utilizada fue depositando capas de titanio en polvo soldadas con láser, dando al implante la forma necesaria: una pieza rígida para el esternón y varillas flexibles atornilladas a los restos de las costillas.
Un paso más allá de las prótesis es la impresión de piel humana, ámbito en el que trabaja la investigadora española Nieves Cubo, quien, como podemos ver en una de las charlas TEDex, explica cómo a través de la impresión 3D ha conseguido imprimir tejido utilizando células del propio paciente.
Imagen | iStoc,yacobchuk
Video | FabLab Madrid CEU