Diseño e impresión 3D de órtesis para tratamiento de ligamento cruzado posterior/anterior como herramienta de aplicación en la industria 4.0

Design and 3D printing of orthoses for posterior/anterior cruciate ligament treatment as an application tool in industry 4.0

Con la presente investigación se pretende elaborar una órtesis de rodilla para el tratamiento del ligamento cruzado anterior/ posterior. El origen de esta propuesta se da al identificar que esta es una de las lesiones más comunes y que para la recuperación se necesitan dispositivos ortopédicos que brinden seguridad y protección en aras de una evolución satisfactoria y rápida del paciente. Desde lo anterior puede vislumbrarse la finalidad de este proyecto:  brindar oportunidades y aportar a la sociedad a partir de la automatización de los procesos de creación de dichos dispositivos, con la utilización de impresora 3D, que hace parte de la revolución 4.0 y 5,0 capaz de reproducir un objeto sólido tridimensional, en este caso la ortesis, mediante la adición de material, cuyo diseño se realiza en computadora. La impresión tridimensional permite crear la ortesis personalizada según las necesidades de cada paciente y reducir costos.

La metodología empleada, fue la Design thinking (DT) estimada por los investigadores como la más adecuada para el desarrollo del proyecto, y se trabajó en colaboración del Centro de Ortopedia y Traumatología Unicentro, ubicado en Bogotá, Colombia, y liderado por el Doctor Néstor Chávez. Los aspectos esenciales de esta metodología son empatizar, definir, idear, prototipar y evaluar, con los cuales se lleva a cabo el trabajo de esta investigación.

En el desarrollo del prototipo e impresión de los modelos se trabajó con la ayuda de herramientas informáticas y tecnológicas como Free3D (plataforma online impulsada por la comunidad maker para publicar archivos tridimensionales.), las modelaciones, geometrías y análisis de los elementos se trabajaron en meshmixer e Inventor, y la realización de las impresiones 3D de las modelaciones tanto iniciales como finales con sus ajustes se realizan por medio de Z-suite.

1. INTRODUCCIÓN

Se advierte que la industria es una acti-vidad económica basada en la realización de procesos con el fin de convertir materia prima en productos terminados o semielaborados, haciendo uso de máquinas, herramientas y talento humano, con el propósito de elaborar artefactos que permitan simplificar algunas actividades del día a día. Este proceso se ha visto reestructurado al paso de los años que han generado revoluciones industriales generadoras de “un cambio disruptivo y radical que hace que cambien los sistemas productivos, las relaciones económicas, sociales o la forma de ver el mundo” [1].