Seguir la marcha con la producción de prótesis y dispositivos biónicos en 3D totalmente personalizados
Los dispositivos biónicos personalizados, las endoprótesis inteligentes (para rodillas y caderas) y las exoprótesis tienen que adaptarse a las características geométricas y funcionales del usuario. La diferencia entre los dispositivos biónicos y las prótesis radica en que los primeros imitan la función original, o incluso la superan, generalmente mediante su conexión funcional con el sistema nervioso o muscular de la persona. El proyecto Symbionica ha cumplido su objetivo y, gracias a ello, ya es técnicamente factible fabricar prótesis ortopédicas inteligentes y totalmente personalizadas. «Symbionica ha desarrollado una nueva máquina certificada para la fabricación por adición de múltiples materiales», afirma Alessio Giuliani, coordinador del proyecto y director de investigación de Sintea Plustek SRL, la empresa coordinadora dedicada a la fabricación de productos ortopédicos. Satisfacer las necesidades del sector de la tecnología médica y de los pacientes La lista de logros de Symbionica es impresionante. Hay disponibles cuatro prótesis certificables de demostración pertenecientes a diferentes familias, así como cuatro plantillas paramétricas de diseño asistido por ordenador (CAD, por sus siglas en inglés) para generar estas prótesis. Los productos se fabrican en un solo paso de procesamiento. La ventaja de estas tecnologías de fabricación es que el producto puede tener una forma compleja, incluso en una estructura 3D, y no presenta juntas. «La máquina lleva a cabo tanto la deposición de aditivos como la ablación, por lo que es flexible y reconfigurable», explica Giuliani. El equipo diseñó una plataforma de diseño cooperativo novedosa que interactúa tanto con el diseño y la fabricación asistidos por ordenador (CAD y CAM, por sus siglas en inglés) como con los sistemas de diagnóstico de productos sanitarios, de modo que el diseño y la función de la plataforma son del más alto nivel. El «software» de CAM utiliza los modelos creados por CAD para guiar las herramientas mecánicas y convertir los diseños en las diferentes prótesis. Para la optimización de la personalización, existe un sistema que permite la recogida y el análisis de los datos clínicos de los pacientes. Una plataforma de coingeniería de la cadena de suministro permite un diseño avanzado, la personalización completa y el soporte al paciente. Gracias a la incorporación de reparaciones, la gestión de la obsolescencia, la formación y la asistencia técnica, los productos de Symbionica satisfacen las necesidades de todos los usuarios finales para un funcionamiento óptimo. Innovación para lo último en eficiencia de producción «Un conjunto de prestaciones innovadoras reducen significativamente los costes de fabricación de prótesis y contribuyen a una personalización rentable, a la vez que minimizan la pérdida de energía y el desperdicio de materias primas», subraya Giuliani. La integración de tecnologías en una única máquina aúna lo último en producción con precisión, lo que elimina el tiempo de preparación y el desperdicio de materiales. También se minimiza la pérdida de polvo gracias a un espacio de trabajo protegido, que favorece que todo el polvo expulsado permanezca en la zona de producción y evitar así el contacto con el oxígeno. Una fuente láser de haz de gran calidad permite densidades de potencia en el área de trabajo que actualmente solo son posibles con láseres de mayor potencia, lo que minimiza la pérdida de energía. La combinación de dos fuentes láser de alta eficiencia garantiza el mayor rendimiento posible. Un láser de onda continua sinteriza los polvos metálicos, y un láser pulsado permite una ablación precisa y un suavizado de la superficie. Pasos prostéticos hacia el futuro Todavía quedan algunas cuestiones pendientes relativas a la certificación de productos sanitarios impresos en 3D, cuyas propiedades mecánicas dependen de la dirección de fabricación. «Por lo tanto, profundizar más en este tema podría constituir una evolución razonable de este proyecto», señala Giuliani. Los requisitos de los pacientes son inherentemente muy variados en el ámbito de las prótesis. Sin embargo, Symbionica ha brindado acciones innovadoras en productos, procesos, equipos y cadena de valor para hacer frente a esta demanda. Giuliani resume los principales logros del equipo: «Symbionica ha desarrollado una máquina formidable capaz de llevar la tecnología de fabricación de productos sanitarios impresos en 3D al siguiente nivel de innovación».
Palabras clave
Symbionica, biónica, prótesis, ortopédico, ablación, impresión 3D, fabricación por adición, diseño y fabricación asistidos por ordenador, CAD y CAM
