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Estas manos, hechas de colores y que imitan las de un robot o un superhéroe, rondan los 40 euros, en lugar de los 8.000 de las habituales.
Prótesis al alcance de la mano

Prótesis al alcance de la mano

La impresión en 3D y el ‘do it yourself’, un fenómeno internacional, revoluciona el mundo de las prótesis de manos y brazos para llegar a personas con pocos recursos que hasta ahora no se las podían permitir. Sus mayores beneficiarios, los niños, que además se muestran entusiasmados con sus robóticas prótesis

pilar manzanares

Viernes, 21 de agosto 2015, 09:50

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Dawson, Mohammed, Liam, Faith, Daniel Son los nombres de una pequeñísima parte de los pequeños que hoy, y gracias a la impresión en 3D, han recuperado parte de su infancia. Y es que hasta ahora estos niños no podían hacer cosas tales como jugar a la pelota o montar en bicicleta, como el resto de sus amigos. Su problema radicaba en que les faltaban los dedos de una mano, pero el elevado precio de las prótesis que se comercializan no les permitía el acceso a una.

Afortunadamente, hace unos años comenzaron a surgir iniciativas solidarias que no sólo ponían en Internet a disposición de todo el mundo y de una forma gratuita los planos de las primeras prótesis de mano imprimibles, sino que además comenzaron a construirlas gracias a la ayuda de makers voluntarios.

Los pioneros, reconocidos a nivel mundial, en el desarrollo e impresión de estas manos fueron Robohand y Enable the Future. La primera surgió en 2011 de la mano de un carpintero y un experto en efectos especiales y nació cuando el primero, Richard Van, perdió los dedos de su mano derecha en un accidente. Fue entonces cuando descubrió que las prótesis convencionales no eran asequibles para todos los bolsillos y comenzó a barajar la idea de crear un sencillo prototipo de dedos artificiales articulados que se abrieran o cerrasen en función de los movimientos de la muñeca.

Así se hizo la raptor hand

  • paso a paso

  • 1. A partir de un modelo en 3D se imprimen cada una de las piezas que conforman 'The Raptor Hand'. Desde las partes más grandes, como pueden ser el dorso de la mano o la muñeca, hasta los pasadores y demás piezas de ensamble. Se trata de un modelo cuyas piezas son fabricadas con un material llamado PLA (PolyLactic Acid) para facilitar tanto el montaje, haciéndolo más preciso y específico, como la reparación y reposición de cualquiera de los componentes.

  • 2. Una vez que están todas las piezas impresas se comienza a acoplarlas. Así, empezando por las falanges, se van empalmando las partes articuladas mediante los pasadores. Cuando se tienen los 5 dedos ya montados, se pasa por cada uno un cordón elástico desde las puntas hasta el otro extremo. Estas cuerdas elásticas serás las que permitan a las falanges la extensión automática al extender la muñeca. Después, se pasan los cordones por los nudillos consiguiendo que queden los dedos en su posición. A continuación, se anudan los extremos de los cordones a la parte fija del dorso de la man.

  • 3. Para conseguir que funcione todo el mecanismo se debe pasar un hilo de nylon desde cada una de las yemas de los dedos, pasando por los nudillos, y atravesando el extremo proximal del dorso de la mano, hasta la parte distal de la muñeca (compuesta por los huesos escafoides, trapecio y trapezoide), en donde se fijan. Estos hilos actuarán como los tendones flexores de la mano permitiendo el movimiento de prensión. El mecanismo se activa mediante la flexión de la muñeca.

  • Fuente María Eugenia Carrizosa, estudiante de Arquitectura de la Universidad San Pablo CEU.

En enero de 2013 estuvo listo su robótico diseño en 3D, compartido gratuitamente en Thingiverse. De este modo, cualquier persona podría descargárselo y hacerse su propia prótesis. Después, comenzaron a elaborar algunas y, actualmente, junto a la Fundación Not Impossible, utilizan el mismo método para dotar de manos y brazos a amputados víctimas de la guerra en Sudán, donde han creado una escuela taller de prótesis de este tipo, de modo que la producción no solamente siga sino que vaya creciendo cada vez más.

En el caso de Enable The Future, desde su sitio web no sólo se facilitan tutoriales y planos para construirlas, también manos diseñadas y construidas por voluntarios para niños que provienen de familias con bajos recursos económicos que no pueden permitirse una prótesis convencional de coste muy elevado.

La mano de Iron Man

Miembro de esta organización es el FabLab de la Universidad San Pablo CEU de Madrid, el laboratorio de fabricación digital perteneciente a la red mundial del Center for Bits and Atoms del MIT (Massachusetts Institute of Technology), que ha fabricado la primera prótesis de mano en 3D en España, destinada a un niño de seis años de Santander.

«Estas manos, hechas de colores y que imitan las de un robot o un superhéroe, hacen que llevar una prótesis sea menos traumático para los niños. Parecen más un juguete y esto forma parte de la filosofía de este proyecto, junto al bajo coste que tienen, ya que rondan los 40 euros, en lugar de los 8.000 de las habituales que tiene la apariencia de una mano real. Además, para un niño que está creciendo y que debe ir usando diferentes prótesis, las de 3D permiten, de una forma mucho más económica, esa adaptación, a la que nosotros nos hemos comprometido con el pequeño de Santander. De hecho, esa adaptación es la que hace que también haya adultos que prefieran estas prótesis porque se las pueden ajustar mejor», explica la arquitecto Covadonga Lorenzo, directora del FabLab Madrid CEU.

En este caso concreto, al niño le faltaban todos los dedos de una mano por lo que pidió una prótesis, eso sí tenía que ser la de Iron Man, que es su superhéroe favorito. «Y ahí estuvimos todo el equipo viendo cómics para poder cumplir su deseo», agrega con una sonrisa Lorenzo, satisfecha porque además el niño quedó más que encantado. «Ahora tengo la mejor mano del colegio, tengo la mano de un superhéroe. Y además puedo montar en bicicleta», cuenta la arquitecta que le han comentado los padres.

Para lograr llevarla a cabo, el equipo del FabLab CEU Madrid realizó diferentes prototipos a medida según las fotografías escaladas del brazo del niño enviadas por los padres. En el modelo definitivo, todas las piezas incluidas las articulaciones fueron realizadas en plástico, concretamente en PLA (PolyLactic Acid) mediante impresión 3D. «Esto nos ha permitido un mayor ajuste y un mejor funcionamiento de la prótesis», afirma Lorenzo. En cuanto a la resistencia, depende del relleno de cada pieza. «Nuestro handicap en este caso fue lograr que la mano fuera resistente, que no se fracturase, y que sin embargo no llevara tanto relleno que pesara demasiado para él», añade la directora del FabLab madrileño.

La prótesis, pasiva ya que carece de motor alguno, abre y cierra los dedos guiándose con el movimiento de la muñeca, tal y como idearon en Robohand.

Activas y personalizadas

En cuanto a funcionalidad, poco diferencia a estas prótesis impresas de las carísimas. Como explica el coordinador de Ingeniería Biomédica de la Universidad CEU San Pablo, Abraham Otero, «las prótesis pasivas comerciales arrancan en torno a los 8.000 euros y las más sencillas yo argumentaría que todavía tienen menos funcionalidad ya que suelen actuar a modo de pinza. Típicamente tienen dos dedos decorativos y dos que se cierran contra el pulgar, mientras que en éstas que hacemos son los cinco dedos los que proporcionan el agarre, con lo cual éste es más firme».

La ventaja de las prótesis comerciales, eso sí, es que imitan una mano y la apariencia de la piel, con lo que es más fácil hacer que los demás no las noten. Pero claro, lo que es interesante para un adulto no lo es tanto para u niño. Y de hecho, tampoco lo es para todos los adultos. «Hay una startup británica, OpenBionics, que va a empezar a comercializar prótesis impresas en 3D activas que costarán por debajo de los 1.400 euros (las prótesis activas más baratas suelen costar por encima de los 15.000 euros) que no aparentarán ser una mano, sino que van personalizadas con colores brillantes, dibujos a gusto del usuario, tatuajes Y es que en la personalización radica uno de los puentes fuertes de esta empresa», afirma Otero. «Además, la personalización que permite el 3D da juego para colocar complementos en las prótesis, como el enganche necesario para poder tocar el violín, o los gps integrados en ellas para quienes practican el montañismo», añade Lorenzo.

Tejidos conductivos

En esta Universidad, las prótesis las construyen los alumnos de los cursos de impresión 3D. De este modo, y ahora mismo, Alicia Sánchez Turel, Ana Matesanz y Paula Laccourreye, estudiantes de Ingeniería Biomédica, se encuentran fabricando una prótesis activa que serviría teóricamente para una persona con la mano amputada y a la que obviamente le es imposible hacer el movimiento de muñeca necesario para cerrar los dedos. Este prototipo de brazo eléctrico cuenta con un sensor de electromiograma una señal eléctrica que genera cualquier músculo cuando se contrae conectado a los músculos del antebrazo o el hombro que activan el motor que mueve los dedos. «En este caso sí que hay ahora mismo unas prótesis más avanzadas entre las comerciales que entre las que se hacen en el mundo de los makers, ya que son más versátiles y permiten mejores movimientos».

En el caso de estas prótesis activas, en este laboratorio también están desarrollando prótesis que no requerirán de electrodos adhesivos. Éstos serán sustituidos por un tejido conductivo en el que actualmente trabajan que recoge el movimiento del brazo y activa el motor que abre y cierra los dedos de la mano. De este modo esta técnica evitaría al paciente tener que llevar ningún tipo de cable por encima, mejorando su calidad de vida.

Para acabar, y dentro del movimiento maker, tal y como informa el profesor Otero, hay ya proyectos de prótesis impresas en 3D en las que cada dedo lleva un motor destinado a su movimiento particular. En OpenBionics se pueden ver ejemplos de manos de este tipo.

De hecho, el futuro más cercano se dirige a crear prótesis impresas en 3D con más comandos que permitan mejores movimientos. Esperemos también que el campo pueda abrirse a la impresión popular y de bajo coste de prótesis de piernas algo en lo que ya trabajan proyectos como Robohand, más complejas ya que cuentan con el problema del material, que debe ser suave a la par que resistente, para que soporte el peso de todo el cuerpo y no destroce la parte humana en contacto con la prótesis. «De momento, es algo que yo sólo he visto en un perro, al que han impresos dos patas que le faltaban», cuenta a modo de curiosidad el profesor Otero.

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