Innovación en Impresión 3D y 4D para Prótesis Funcionales

Un enfoque sostenible para la inclusión social y la rehabilitación en comunidades rurales y de bajos recursos en el sur del Perú.

Proyecto en Desarrollo

El Problema

El acceso a prótesis funcionales en Perú enfrenta barreras significativas. [cite_start]El alto costo de las prótesis convencionales, que puede superar los $230,000 en cinco años [cite: 163][cite_start], y la escasez de recursos en el sistema de salud limitan severamente el acceso[cite: 164]. [cite_start]Esto afecta la calidad de vida de pacientes amputados, generando dificultades en actividades cotidianas, disminución de autoestima y complicaciones físicas como dolor crónico[cite: 166, 167].

Nuestra Solución

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Este proyecto propone usar tecnologías de impresión 3D y 4D para desarrollar prótesis personalizadas y de bajo costo[cite: 204]. [cite_start]La impresión 3D permite crear dispositivos adaptados a la anatomía de cada paciente, reduciendo drásticamente los costos y tiempos de producción[cite: 147, 148]. [cite_start]La impresión 4D abre la puerta a prótesis "inteligentes" que se adaptan a estímulos externos[cite: 151]. [cite_start]Al fomentar la producción local, reducimos la dependencia de importaciones costosas y mejoramos la sostenibilidad del sistema[cite: 154].

Objetivo General

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Desarrollar prótesis personalizadas y de bajo costo utilizando tecnologías de impresión 3D y 4D en Perú, con el fin de mejorar la accesibilidad y la calidad de vida de personas con amputaciones, especialmente en comunidades de bajos recursos y zonas rurales[cite: 204].

Objetivos Específicos

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  • Investigar y adaptar tecnologías de impresión 3D y 4D para la fabricación de prótesis con materiales accesibles en Perú[cite: 206].
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  • Diseñar y fabricar prótesis de bajo costo que puedan personalizarse, reduciendo el tiempo y costo de producción[cite: 207].
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  • Implementar un modelo de distribución y ajuste de prótesis para pacientes en comunidades rurales[cite: 208].
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  • Evaluar la viabilidad de utilizar materiales inteligentes en prótesis 4D[cite: 209].
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  • Capacitar a profesionales locales en el uso de estas tecnologías para fomentar la sostenibilidad a largo plazo[cite: 210].

Metodología

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  • Investigación y Análisis: Realizar un estudio de campo en el sur del Perú (urbano y rural) para identificar necesidades mediante entrevistas a pacientes y profesionales[cite: 213].
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  • Diseño y Desarrollo: Usar software CAD (como SolidWorks) para diseños personalizados [cite: 218] [cite_start]y fabricar prototipos con impresoras 3D (FDM/SLA) usando materiales como PLA y ABS[cite: 220, 221].
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  • Innovación 4D: Investigar el uso de materiales inteligentes (polímeros con memoria de forma) que se adapten dinámicamente[cite: 222].
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  • Pruebas y Validación: Evaluar la funcionalidad, durabilidad y confort de las prótesis con usuarios finales en sus actividades diarias[cite: 224, 225].
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  • Optimización: Usar la retroalimentación de los usuarios para optimizar la ergonomía y funcionalidad de los diseños[cite: 227, 228].

Equipo del Proyecto

  • Dr. [cite_start]Renzo Alberto Taco Coayla (Investigador Principal) [cite: 117]
  • Dra. [cite_start]Martha Judith Paredes Vignola (Coinvestigadora) [cite: 123]
  • Mtro. [cite_start]Hugo Martín Alcántara Martínez (Coinvestigador) [cite: 129]
  • Mg. [cite_start]Elard Ricardo Rodriguez Marca (Coinvestigador) [cite: 135]

Inspiración (Espíritu Open Source)

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Este proyecto se alinea con un movimiento global de innovación abierta en prótesis[cite: 336]. Nos inspiramos en el trabajo de comunidades y organizaciones que democratizan esta tecnología:

e-NABLE

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Red global de voluntarios que usan impresoras 3D para crear prótesis de código abierto y bajo costo[cite: 337, 338].

[cite_start]Visitar [cite: 341]

Open Bionics

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Desarrollan prótesis 3D asequibles, como la "Hero Arm", y ofrecen diseños de hardware de código abierto[cite: 342, 343].

[cite_start]Ver GitHub [cite: 346]

Hackberry (Exiii)

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Una prótesis de mano biónica, impresa en 3D y de código abierto, desarrollada por la empresa japonesa Exiii[cite: 352, 353].

[cite_start]Ver GitHub [cite: 356]

MIT Self-Assembly Lab

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Exploran el uso de materiales programables (base de la impresión 4D) para aplicaciones médicas y prótesis adaptativas[cite: 360].

[cite_start]Visitar [cite: 361]