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Prótesis personalizadas impresas en 3D con sensores integrados para mejorar la función y el confort
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Los investigadores de Virginia Tech han desarrollado un dispositivo protésico impreso en 3D con sensores electrónicos integrados para evaluar la distribución de la presión entre una extremidad y el propio dispositivo. Los sensores proporcionan datos que ayudan a los investigadores a mejorar el dispositivo para mayor comodidad y funcionalidad. Su enfoque puede conducir a prótesis personalizadas más asequibles y efectivas.
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La impresión en 3D ofrece a las personas a las que les faltan miembros la oportunidad de imprimir sus propios dispositivos protésicos mediante planes de código abierto. Este enfoque podría conducir a dispositivos más baratos y de más fácil acceso. Sin embargo, asegurarse de que todos los dispositivos encajan perfectamente y que entran en contacto con los tejidos blandos es clave para maximizar la comodidad y la funcionalidad.
Los actuales dispositivos protésicos impresos en 3D carecen de las capacidades electrónicas avanzadas de los dispositivos más caros, lo que dificulta la evaluación de si están proporcionando un contacto óptimo con la extremidad del usuario. Por ejemplo, un dispositivo puede aplicar presión a una extremidad de manera diferente cuando la extremidad está relajada o cuando está flexionada.
El molde de la mano de la adolescente local Josie Fraticelli que fue escaneado durante el desarrollo de una prótesis personalizada.
Para abordar este problema, los investigadores de Virginia Tech han desarrollado un método para incorporar sensores electrónicos en las prótesis impresas en 3D para medir la distribución de la presión del dispositivo contra la piel. El equipo de investigación utilizó datos de digitalización 3D de una extremidad para integrar los sensores en la interfaz entre el tejido y el dispositivo. Imprimieron el dispositivo utilizando la impresión conformal en 3D, que permite depositar el material en superficies curvas.
Usando los datos de distribución de la presión como guía, los investigadores mejoraron una mano protésica personalizada y aumentaron el contacto del tejido con la extremidad a la que estaba adherida, la cual el usuario reportó ser más cómoda. La impresión en 3D permite que numerosas iteraciones del dispositivo se fabriquen de forma relativamente fácil, rápida y económica, lo que lo convierte en la técnica perfecta para permitir la optimización progresiva del dispositivo.
"La personalización y modificación de las propiedades y funcionalidades de las interfaces de los sistemas portátiles mediante la digitalización en 3D y la impresión en 3D abre la puerta al diseño y la fabricación de nuevas tecnologías para la asistencia humana y la atención sanitaria, así como al examen de cuestiones fundamentales relacionadas con la función y la comodidad de los sistemas portátiles", dijo Blake Johnson, investigador que participó en el estudio.
