De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, las órtesis y prótesis son fundamentales para que las personas con discapacidad puedan llevar una vida independiente, participar en la sociedad y acceder a educación o empleo. Sin embargo, actualmente solo 1 de cada 10 personas que las necesitan tiene acceso a estos dispositivos, principalmente debido a su alto costo, falta de infraestructura y escasez de personal especializado. Este desafío global ha impulsado la búsqueda de soluciones innovadoras como la impresión 3D.
¿Qué son las órtesis y prótesis?
Aunque suelen mencionarse juntas, las órtesis y las prótesis cumplen funciones distintas dentro del ámbito médico:
Las órtesis son dispositivo de aplicación externa que se utiliza para modificar las características estructurales y funcionales de los sistemas neuromuscular y esquelético. En otras palabras, son dispositivos diseñados para apoyar, alinear, corregir o mejorar la función de una parte del cuerpo que aún está presente. Se utilizan comúnmente en procesos de rehabilitación o para prevenir lesiones. Algunos ejemplos son: férulas, plantillas ortopédicas y rodilleras.
Las prótesis son dispositivo de aplicación externa que se usa para remplazar total o parcialmente una parte de un miembro ausente o deficiente. En otras palabras, son dispositivos creados para reemplazar una parte del cuerpo que falta, ya sea por amputación, accidente o condición congénita. Su objetivo es restaurar, en la medida de lo posible, la funcionalidad y la estética. Algunos ejemplos son: prótesis de piernas, brazos y manos artificiales.
¿Cómo interviene la impresión 3D?
La incorporación de la impresión 3D en este campo se basa en la integración de procesos digitales que combinan escaneo, diseño y fabricación para desarrollar dispositivos personalizados de manera eficiente y precisa.
- Escaneo 3D: Se captura la forma exacta del cuerpo del paciente, generando un modelo digital preciso.
- Diseño asistido por computadora (CAD): Se crean y optimizan modelos digitales de dispositivos personalizados, adaptados a las necesidades biomecánicas y anatómicas de cada paciente, mediante el uso de software especializado.
- Impresión 3d: Las piezas se fabrican mediante tecnologías de manufactura aditiva, utilizando materiales como termoplásticos, metales o compuestos, según los requisitos del dispositivo.
- Ajuste y validación: Se prueba el dispositivo para garantizar comodidad, seguridad y funcionalidad.
Este proceso permite fabricar dispositivos sin necesidad de moldes tradicionales, lo que hace el proceso más limpio, rápido y menos invasivo para el paciente.
Tecnologías y materiales de fabricación aditiva en órtesis y prótesis
La fabricación de órtesis y prótesis mediante impresión 3D se basa en la integración de tecnologías avanzadas de manufactura aditiva y materiales especializados que permiten desarrollar dispositivos altamente personalizados, funcionales y adaptados a las necesidades clínicas de cada paciente. Esta combinación es clave para garantizar un equilibrio entre precisión, resistencia, comodidad y eficiencia en el proceso de fabricación.
Por un lado, tecnologías como FDM, SLA, SLS, DLP y MJF ofrecen distintas ventajas según la aplicación, desde soluciones accesibles y rápidas hasta dispositivos de alto rendimiento con excelentes propiedades mecánicas y acabados de alta calidad. Por otro lado, la selección de materiales como termoplásticos, resinas biocompatibles, elastómeros o compuestos reforzados, permite optimizar características esenciales como la flexibilidad, durabilidad, ligereza y compatibilidad con el cuerpo humano.
La incorporación de tecnologías de impresión 3D en la fabricación de órtesis y prótesis ofrece múltiples beneficios:
- Alta personalización: dispositivos adaptados con precisión a la anatomía de cada paciente.
- Reducción de costos: menor uso de materiales y procesos más eficientes.
- Producción rápida: fabricación en días u horas, frente a semanas en métodos tradicionales.
- Mayor comodidad: mejor ajuste y ergonomía para el usuario.
- Diseños innovadores: estructuras más ligeras, ventiladas y funcionales.
- Iteración ágil: posibilidad de modificar y mejorar diseños de forma rápida.
- Accesibilidad: facilita el acceso a soluciones médicas en comunidades con recursos limitados.
La adecuada elección de la tecnología y el material no solo mejora el desempeño del dispositivo, sino que también amplía las posibilidades de diseño, reduce los tiempos de producción y facilita el acceso a soluciones médicas innovadoras y personalizadas.
Accesibilidad en servicios de fabricación
Gracias a la fabricación aditiva, es posible reducir considerablemente los costos de producción, eliminar la necesidad de procesos complejos como moldes físicos y descentralizar la fabricación. Esto permite que clínicas, hospitales e incluso entidades civiles independientes puedan producir dispositivos personalizados sin depender de procesos costosos y tardados.
Asimismo, la velocidad de fabricación permite acortar significativamente los tiempos de entrega, un factor crítico en procesos de rehabilitación donde los ajustes frecuentes son necesarios. La rapidez, accesibilidad y capacidad de personalización posicionan a la impresión 3D como una solución clave para democratizar el acceso a tecnologías médicas y reducir la brecha en la atención médica a nivel global.
Servicios especializados
Empresas como JUSTWAY facilitan el acceso a tecnologías avanzadas sin necesidad de invertir en infraestructura propia, ofreciendo soluciones escalables, flexibles y accesibles para el desarrollo de dispositivos adaptados a las necesidades específicas de cada paciente. A través de su plataforma en línea, permiten a los usuarios cargar modelos digitales, seleccionar entre una amplia variedad de materiales y tecnologías de impresión 3D, y obtener cotizaciones instantáneas de manera rápida y eficiente.
Entre las principales tecnologías que ofrece JUSTWAY, destaca el modelado por deposición fundida (FDM), ampliamente utilizado por su bajo costo y rapidez, especialmente en la fabricación de órtesis y prototipos. Por otro lado, tecnologías como la estereolitografía (SLA) y el procesamiento digital de luz (DLP) permiten obtener piezas con alta precisión y excelente acabado superficial, lo que las hace ideales para dispositivos que requieren un ajuste anatómico detallado. En aplicaciones más exigentes, el sinterizado selectivo por láser (SLS) y el Multi Jet Fusion (MJF) permiten fabricar piezas más resistentes, ligeras y duraderas, siendo especialmente útiles en prótesis funcionales.
JUSTWAY ofrece una amplia variedad de materiales para distintas aplicaciones: los termoplásticos como PLA, ABS y PETG son comúnmente utilizados debido a su facilidad de impresión y costo accesible. Para aplicaciones que requieren mayor resistencia y flexibilidad, se emplean materiales como el nylon (poliamida) o el TPU. Asimismo, las resinas fotopoliméricas permiten obtener acabados de alta calidad. En casos donde se necesita mayor rigidez estructural y alto desempeño, también se utilizan materiales como el titanio y compuestos reforzados con fibra de carbono.
La impresión 3D está transformando la fabricación de órtesis y prótesis al ofrecer soluciones más accesibles, personalizadas y eficientes frente a los métodos tradicionales. Las empresas especializadas y nuevas plataformas digitales están desempeñando un papel clave en la democratización de estas soluciones.
La impresión 3D no solo representa una innovación tecnológica, sino una oportunidad real para mejorar la calidad de vida de millones de personas, marcando el camino hacia un futuro más inclusivo en el ámbito de la salud.