Prótesis impresas en 3D para perros
AMFox desarrolla prótesis y órtesis personalizadas impresas en 3D para animales
17 de abril de 2024 | Tiempo de lectura: 10 min
Prótesis impresas en 3D para perros: Rápidas, duraderas e individuales
Algunas ideas toman un camino algo tortuoso hasta llegar a la persona que finalmente las pondrá en práctica. Este es el caso de la visionaria idea de fabricar prótesis y órtesis individuales para animales; al fin y al cabo, hace ya varios años que la fabricación aditiva revolucionó el uso de la tecnología ortopédica en aplicaciones humanas. Fue la Universidad de Medicina Veterinaria de Hannover la que presentó la idea a Hannover Impuls, un programa de apoyo que media entre la ciencia y la industria. No tardó en encontrarse el socio adecuado en la persona de Florian Lange, hoy director general de AMFox. Una vez concluida su fase de fundación y descubrimiento, la empresa está lista para empezar a mejorar la vida de los perros y sus dueños con prótesis y órtesis impresas en 3D y adaptadas individualmente.
Aproximación al producto: De la órtesis a la prótesis
Florian, que antes trabajaba en EOS, se dio cuenta enseguida de que la única tecnología adecuada para fabricar órtesis y prótesis adaptadas individualmente a los perros era la fabricación aditiva. El uso de la tecnología SLS garantiza un máximo de libertad de diseño y flexibilidad, lo que se traduce en productos que pueden adaptarse individualmente a cada animal. Para ayudarle a alcanzar su objetivo, se asoció con Roman Reiner Schmidt, socio y cofundador de AMFox, que, como él, podía aportar una gran experiencia en proyectos de impresión 3D. Los dos dieron sus primeros pasos con ortesis para la hiperextensión de la articulación del carpo en perros. Un poco de información de fondo: la articulación está formada por varios huesos pequeños, estabilizados por tendones. Si los ligamentos pierden su capacidad de sujeción, la pata delantera se dobla hacia atrás y ya no es capaz de mantenerse recta por encima de la pata. Esta hiperextensión crea una carga mal distribuida en la articulación, que causa dolor al perro.
Como explica Florian, "antes se trataba con una férula, pero en el 30% de los casos acarreaba complicaciones, ya que no es adecuada para animales mayores, porque ya no toleran la anestesia. Nuestra órtesis sujeta la articulación sin necesidad de cirugía y ayuda al animal a recuperar una buena calidad de vida." Tras implantar con éxito diversas órtesis, Florian y Roman siguieron desarrollando su concepto de producto estandarizado, lo que les llevó a la idea de crear prótesis. "Nuestro objetivo era establecer un kit de componentes que nos permitiera crear un ajuste individual para cualquier perro a bajo coste".
La impresión 3D crea lo que sólo la impresión 3D puede crear: Estructuras reticulares e incrustaciones de TPU
Una de las cuestiones que había que resolver al desarrollar el producto era qué elementos eran necesarios para garantizar una solución cómoda y médicamente adecuada. Por ejemplo, AMFox funciona con una incrustación en forma de red que permite colocar una prótesis en el torso de la forma más cómoda posible, tras la amputación de una pata delantera. Puede fabricarse con un elastómero termoplástico (TPU) mediante tecnología de impresión 3D SLS, no necesita estructuras de soporte y puede apretarse como una esponja. No sólo no ejerce ninguna presión sobre el torso del perro, sino que además tiene un efecto amortiguador muy bueno. Los elementos que dan soporte a la articulación entre el tórax y la pata están hechos de carcasas de cubierta dura que tienen una estructura reticular y están impresas en PA11. Como explica Florian: "Se trata de un material ya consolidado en aplicaciones médico-humanas, ya que no se astilla y es muy maleable. Como cada prótesis se diseña para un perro individual, proporciona un ajuste perfecto".
Luego hay dos componentes para la pata, que se atornillan a la articulación. La parte superior tiene una rosca que permite ajustar la longitud dentro de un determinado margen. El ángulo de colocación de la pata también puede ajustarse individualmente, lo que permite al perro acostumbrarse a llevar la prótesis. Como alternativa, también está disponible una rueda, ya que algunos perros se llevan mejor con ella. "Ahora hemos conseguido exactamente lo que nos habíamos propuesto: un kit que permite todas las formas de protetización individualizada del paciente. Esto también es útil en caso de que se rompa una pieza, ya que no es necesario sustituir toda la prótesis, sino sólo la pieza impresa en 3D, lo que resulta mucho más barato para el propietario del perro".
Cómo funciona: Una red para el perro digital
Pero, ¿cómo consigue realmente un perro su prótesis? Primero echemos un vistazo a la práctica actual: por desgracia, la ortopedia animal no está disponible en toda Alemania, lo que a menudo obliga a perro y dueño a emprender un largo viaje. Además, se necesitan varias citas para el diseño, la fabricación y la colocación de la prótesis. Esto no sólo es muy caro, sino que también lleva mucho tiempo. El concepto AMFox resuelve este problema creando un modelo digital del perro. Para ello, Florian y su equipo están reuniendo un equipo de socios capaces de suministrar datos fotogramétricos. Como explica Florian "El dueño nos trae a su perro, y se fotografía a todo el animal en una sola toma utilizando varios objetivos. También podemos utilizar imágenes de rayos X o TAC, y estamos trabajando en otras formas de obtener los datos necesarios con ayuda de IA."
Una vez creada la imagen digital del perro, AMFox aplica un algoritmo que adapta los parámetros básicos de diseño de la prótesis al cuerpo individual del perro. El resultado es un archivo de impresión que puede procesarse directamente en un ordenador. FORMIGA P 110 Velocisque se realiza actualmente en AMFox. Pero también se está desarrollando otra visión para este componente. En el futuro, la idea es que la producción corra a cargo de un socio local de impresión 3D con instalaciones lo más cerca posible del domicilio del perro. Florian señala: "Aquí es donde entran en juego los beneficios generales de la fabricación aditiva, ya que naturalmente podemos ahorrar en capacidad logística y de transporte, lo que optimiza nuestra huella deCO2." Esto permite un despliegue global del concepto, ya que, al fin y al cabo, es posible establecer una red de socios de escaneado y producción en cualquier país. Aunque todavía no hemos llevado a cabo ninguna acción de marketing, ya hemos recibido consultas de Nueva Zelanda, Turquía y Estados Unidos, por lo que es evidente que existe un gran interés". Florian y su equipo ya están trabajando en su próxima idea: crear un andador insertable para perros que han perdido las dos patas delanteras o traseras o están paralizados. Y gracias a la tecnología de impresión 3D SLS y al innovador concepto de AMFox, nada se interpone en su realización. Tenemos mucha curiosidad por ver cómo avanzan las cosas a partir de ahora.
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Sinterización selectiva por láser (SLS)
El SLS es una tecnología avanzada de fabricación aditiva (AM) que ha revolucionado la forma de producir prototipos y piezas de uso final. Desarrollado a finales de la década de 1980, el SLS es un proceso de impresión 3D por fusión de lecho de polvo que utiliza un láser de alta potencia para fusionar selectivamente materiales en polvo, normalmente polímeros o metales, capa por capa, para crear objetos tridimensionales.
