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Los avances más notables en la tecnología de prótesis

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La ciencia ha dado grandes saltos creando prótesis más cómodas y más funcionales. La tendencia es a permitir mayor movilidad y utilizar materiales livianos para mejorar la calidad de vida de quienes han perdido alguna extremidad o han nacido sin ella. Pero así como los desarrollos se perfeccionan, también aumentan los precios, llegando a alcanzar sumas prohibitivas para muchos usuarios. Hoy en día las impresoras 3D han abierto un mundo de posibilidades, reduciendo costos de fabricación y avanzando hacia una inclusión más democrática.

Cuando una persona, que nació sin una extremidad o la perdió en un accidente, recibe una prótesis, mejora su calidad de vida, pero al mismo tiempo tiene un largo camino por delante. Dentro de los obstáculos, a los que se deberá enfrentar, están los efectos secundarios que conlleva el uso de aquel artefacto: que raspa, que aprieta y daña la parte del cuerpo a la que se adhiere; y también, posiblemente, desarrollará nuevas enfermedades como artritis de cadera y dolor de espalda, en el caso de las personas con prótesis de pie o pierna.

Gracias a la robótica y la biónica se ha logrado una disminución de estas molestias secundarias, dando un gran paso desde lo que existía en el pasado a lo que hoy está disponible en el mercado. En los años ’50, por ejemplo, el material que se utilizaba era la madera: barato pero duro y rígido.

En el portal de noticias de Discovery, Hugh Herr -director del grupo de investigación de biomechatronics del MIT Media Lab- explicó en una entrevista para ese sitio que ha habido tres eras en la tecnología para prótesis de extremidades: la primera está marcada por el pie de madera SACH (Solid Ankle Cushion Heel) desarrollado en la década de los ’50 que ofrecía muy poca movilidad lateral.

Pie de madera SACH

Pie de madera SACH

La segunda comenzó en los ’80 con la introducción del uso de la fibra de grafito que permitía a sus usuarios saltar, caminar y correr. Con esta tecnología nacieron las Flex Foot Cheetah blade, que hoy en día se fabrican en fibra de carbono y que han sido adoptadas por los corredores paraolímpicos.

Flex Foot Cheetah blade de Össur

Flex Foot Cheetah blade de Össur

La tercera era es la de la robótica y biónica con sistemas que emulan los músculos y tendones y entregan más energía de la que absorben. El año 2011 la empresa islandesa Össur introdujo en el mundo la primera pierna biónica completa: la Symbionic Leg, que cuenta con sensores que monitorean el peso, el movimiento y la fuerza, mientras micro controladores procesan esa información.

Symbionic leg de Össur

Symbionic leg de Össur

La Universidad Johns Hopkins (en Maryland, Estados Unidos) dio un gran salto al crear un brazo robótico con 26 articulaciones que es controlado por la mente de la persona, tal cual uno de carne y hueso. Esto lo lograron re dirigiendo los nervios de la mano que ya no existe y ubicando sensores en la piel capaces de captar las señales enviadas por el cerebro para traducirlas al brazo robótico.

https://www.youtube.com/watch?v=E4fjlA9rbEo

Universidad Johns Hopkins | brazo robótico controlado con la menteb

Universidad Johns Hopkins | brazo robótico controlado con la menteb

En la actualidad las investigaciones apuntan a desarrollar una tecnología que permita dotar del sentido del tacto a las prótesis de manos. Ingenieros de la Universidad de Washington (en St Louis, Estados Unidos) recibieron fondos por tres años de la Agencia DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) para testear un dispositivo que estimularía los nervios del brazo para sentir a través de la prótesis y enviar las señales al cerebro.

Una prótesis capaz de sentir entregará a sus usuarios un mayor control, por ejemplo para saber qué tan fuerte deben sostener un objeto y podrán darse cuenta si se les está resbalando de la mano.

Grandes avances que, lamentablemente, se traducen en grandes costos y a los cuales una persona promedio no podrá acceder a menos que se gane la lotería. Sin embargo, existe una tecnología que está abriendo las puertas a un mayor número de personas gracias a sus valores más reducidos: la impresión 3D.

Imprimiendo sueños

Cuando Loreto Aguirre, estudiante de ingeniería civil industrial de la Universidad de Chile, vio un video del actor Robert Downey Jr. que apareció en la red en mayo de este año, tuvo la inspiración que la llevó -junto a su equipo formado por Danny Garay, Luis Gutiérrez, Diego Villavicencio y Sofía Pontigo- a ganar el concurso “Descubrir y Atraer Cometas Lejanos” de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, este pasado 30 de octubre.

Brazo que Robert Downey Jr le regaló al pequeño Alex

Brazo que Robert Downey Jr le regaló al pequeño Alex

En dicho video, el protagonista de Iron Man aparece entregándole a Alex, un niño de siete años, una prótesis impresa en 3D, con un diseño similar al del traje del hombre de hierro. Para un pequeño recibir un brazo de su superhéroe favorito hace una gran diferencia al momento de enfrentarse con la prótesis que deberá usar: es un artefacto que lucirá con orgullo y que lo hará sentirse especial.

Sueños Peumayén

Sueños Peumayén

Así fue como nació “Sueños Peumayén” (Peumayén significa “lugar soñado” en mapudungún), proyecto para crear prótesis 100% mecánicas e impresas en 3D con diseños de superhéroes. Loreto Aguirre cuenta que uno de los objetivos es dar a conocer estas prótesis “que no son tan complicadas de hacer y que pueden ayudar a mejorar considerablemente la calidad de vida de quienes las usan. No sólo por su utilidad, sino que también por sentirse orgullosos de esa mano que antes escondían”.

El equipo de estudiantes de la Universidad de Chile espera que la gente se vaya familiarizando con las prótesis impresas en 3D y que sean consideradas como una opción real, cuyos costos además son bastante menores que los de una tradicional: “Un kilo de PLA, que es el plástico con el que hacemos las piezas, vale alrededor de 30 mil pesos y alcanza para tres prótesis si es que no hay fallas. Más los materiales adicionales y mano de obra, costarían entre 50-70 mil pesos”, afirma Loreto.

La alumna de ingeniería explicó que las prótesis tradicionales, que se comparan con las fabricadas por ellos, cuestan 300 mil pesos aproximadamente “y se van acomodando cada tres meses pero no duran más de un año en niños que van creciendo. Las impresas tienen una vida útil de alrededor de tres meses hasta que alguna pieza falle. Pero lo bueno es que si se rompe una parte, se puede hacer otra en horas y cambiarla en menos de un día”.

Para realizar este proyecto, el equipo utilizó los diseños de prótesis del fisiólogo chileno de la Creighton University (Nebraska, Estados Unidos) Jorge Zúñiga, quien en una visita a Chile asesoró al grupo. Hace más o menos dos años Zúñiga tuvo la idea de desarrollar una prótesis de mano mecánica de bajo costo para niños.

En una entrevista con el sitio 3D Natives el fisiólogo contó que su primer prototipo era bastante similar a una mano real y que entonces su hijo de 6 años le dijo que si un niño había perdido una mano, no iba a querer una que tratara de parecerse a la real, sino que algo mejor y le presentó a los Transformers. Así nació la prótesis CYBORG BEAST

CYBORG BEAST del chileno Jorge Zúñiga

CYBORG BEAST del chileno Jorge Zúñiga

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En una línea parecida, la empresa británica Open Bionics firmó un acuerdo con Disney para lanzar una línea oficial de prótesis infantiles usando impresión 3D y diseños de Frozen, Iron Man y Star Wars. Las piezas tendrán un costo de aproximadamente US$500, bastante inferior a las tradicionales que llegan a alcanzar los 20 mil dólares y su venta está proyectada para comienzos del 2016.

Open Bionics y su línea Disney

Open Bionics y su línea Disney

Los avances siguen: en Chile, hace dos años Roberto Arancibia y Eduardo Fernández, alumnos de ingeniería la universidad Técnica Federico Santa María, también crearon una prótesis de mano usando la impresión 3D y el clavijero de una guitarra, el cual sirve para darle niveles de tensión a los dedos y así poder tomar objetos. Así surgió Cuwu 3D (“cuwu” significa mano en mapudungún), un emprendimiento social que busca crear prótesis de bajo costo pero eficaces.

Cuwu

Cuwu

Historias que apuntan a desarrollos que ayuden a la comunidad, más que buscar el enriquecimiento económico. Otro caso es el del joven francés Nicolas Huchet (32) uno de los diez finalistas del concurso Google Impact Challenge en Francia. Huchet perdió su mano derecha en un accidente laboral lo cual lo llevó a investigar la impresión 3D para fabricar su propia prótesis y fue así como creó BionicoHand. Pero eso no es todo: Huchet decidió hacer de su proyecto un desarrollo de código abierto para que cualquier persona que lo necesite pueda fabricar su propia prótesis y además permitir que el diseño se vaya perfeccionando gracias a los aportes de todo el mundo.

BionicoHand del francés Nicolas Huchet

BionicoHand del francés Nicolas Huchet

Si bien las prótesis se han encarecido a medida que la ciencia descubre nuevos y mejores avances, el desarrollo de las impresoras 3D le dará la posibilidad a mucha más gente de acceder a prótesis, quizá menos complejas, pero sí más baratas y aún prácticas.

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