{"id":50284,"date":"2021-01-11T15:30:14","date_gmt":"2021-01-11T14:30:14","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=50284"},"modified":"2021-01-11T15:47:56","modified_gmt":"2021-01-11T14:47:56","slug":"exoesqueleto-3d-accidentes-cerebrovasculares-11012021","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/exoesqueleto-3d-accidentes-cerebrovasculares-11012021\/","title":{"rendered":"Un exoesqueleto impreso en 3D para ayudar a los pacientes con accidentes cerebrovasculares"},"content":{"rendered":"

La Sociedad Alemana de Accidentes Cerebrovasculares ha anunciado que, cada 2 minutos, una persona sufre un accidente cerebrovascular en el pa\u00eds. Estos accidentes cerebrovasculares ocurren cuando ciertas funciones del cerebro fallan repentinamente debido a un problema con el riego sangu\u00edneo del cerebro o por una hemorragia. Desafortunadamente, estos d\u00e9ficits a menudo persisten incluso despu\u00e9s del accidente cerebrovascular. En estos casos es fundamental comenzar la rehabilitaci\u00f3n por fisioterapeutas para aprender a realizar de nuevo algunos movimientos. En el caso de un trastorno del movimiento de la mano, por ejemplo, se entrena para agarrar cosas. Para apoyar esta formaci\u00f3n, los investigadores del ETH Zurich desarrollaron un exoesqueleto impreso en 3D. Para permitir una transmisi\u00f3n de potencia \u00f3ptima, la empresa alemana igus GmbH<\/a>, que ha estado desarrollando componentes de pl\u00e1stico de alto rendimiento para la industria durante d\u00e9cadas, fabric\u00f3 articulaciones impresas en 3D para conseguir el exoesqueleto.<\/span><\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo funciona el exoesqueleto?<\/h3>\n

El exoesqueleto\u00a0 impreso en 3D consta de un m\u00f3dulo de mano, un brazo sensor y una mochila que recoge todo. El m\u00f3dulo de mano se fija a la mano del paciente con la ayuda de correas de cuero mientras el paciente usa la mu\u00f1equera y la mochila. Cuando el paciente comienza a moverse, el sensor transmite se\u00f1ales electromiogr\u00e1ficas (EMG) a una minicomputadora, que se encuentra en la mochila con motores, bater\u00edas y electr\u00f3nica de control. En funci\u00f3n de los datos entrantes, reconoce que el paciente desea realizar un movimiento de agarre y activa los motores. Los motores estiran y flexionan las ballestas que representan los dedos del exoesqueleto. <\/span>\u201cEl exoesqueleto aplica una fuerza de seis Newtons por dedo\u201d<\/span><\/i>, dice Jan Dittli, investigador del Departamento de Ciencias y Tecnolog\u00eda de la Salud de ETHZ. El exoesqueleto deber\u00eda poder cubrir el 80% de los movimientos diarios.<\/span><\/p>\n

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Con el exoesqueleto, el paciente deber\u00eda poder levantar hasta 500 gramos. | Cr\u00e9ditos: Stefan Schneller (ETH Zurich)<\/p><\/div>\n

Para que el exoesqueleto se pudiera usar diariamente, los investigadores recurrieron a la fabricaci\u00f3n aditiva para reducir el peso total. Debido a su coste bajo, facilidad de uso y velocidad, la impresi\u00f3n 3D FDM<\/a> result\u00f3 adecuada para la creaci\u00f3n r\u00e1pida de prototipos, como el del exoesqueleto. Tanto el dorso de la mano como las articulaciones de los dedos se imprimieron con material ABS<\/a>, pero con resultados diferentes. Si bien la tecnolog\u00eda FDM y el material demostraron ser adecuados para el dorso de la mano, ambos resultaron inadecuados para las articulaciones de los dedos debido a la naturaleza exigente de la funcionalidad. Las articulaciones de los dedos mantienen unidas las tres ballestas delgadas superpuestas de acero inoxidable y, por otro lado, tienen un mecanismo de bloqueo para las correas de cuero. Las juntas de los dedos impresas en 3D a partir de ABS creaban demasiada fricci\u00f3n, como explica Dittli: <\/span>\u201cLa fricci\u00f3n entre las juntas y las ballestas habr\u00eda sido demasiado alta con este material. Como resultado, hubi\u00e9ramos perdido demasiada energ\u00eda al mover los dedos\u201d<\/span><\/i>. Por este motivo, los investigadores recurrieron al servicio de igus GmbH.<\/span><\/p>

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Articulaciones de los dedos impresas en 3D<\/h3>\n

El servicio de impresi\u00f3n 3D<\/a> de igus dio a los investigadores acceso a la sinterizaci\u00f3n selectiva por l\u00e1ser (SLS<\/a>) y al pl\u00e1stico de alto rendimiento iglidur I6 desarrollado por igus. Con la impresi\u00f3n SLS fue posible producir la estructura fina de las articulaciones de los dedos sin necesidad de soporte, de modo que se puedan usar directamente sin posprocesamiento. Adem\u00e1s, los exoesqueletos se pueden adaptar individualmente al paciente a bajo coste, como subraya Dittli: <\/span>\u201cHemos desarrollado un algoritmo para adaptar el modelo digital del exoesqueleto al tama\u00f1o de la mano del paciente con unos pocos clics\u201d<\/span><\/i>. Este modelo se puede encargar a igus para que se imprima durante la noche y se puedan instalar y usar en unos pocos d\u00edas.<\/span><\/p>\n

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Los componentes individuales de un dedo y las ballestas a la izquierda y las articulaciones de los dedos impresas con Iglidur I6 con el dedo ensamblado a la derecha. | Cr\u00e9ditos: Stefan Schneller (ETH Zurich)<\/p><\/div>\n

Gracias a iglidur I6<\/a>, las uniones de dedos fabricadas tambi\u00e9n tienen la tenacidad y resistencia a la abrasi\u00f3n necesarias, ya que est\u00e1 tribol\u00f3gicamente optimizada y fue desarrollada especialmente para aplicaciones m\u00f3viles. Adem\u00e1s, el polvo SLS integra lubricantes s\u00f3lidos, lo que favorece un f\u00e1cil manejo, ya que no es necesario lubricar componentes. Por tanto, seg\u00fan igus, la vida \u00fatil del material no deber\u00eda ser igualada por ning\u00fan otro pl\u00e1stico debido a sus propiedades.<\/span><\/p>\n

De esta forma, se puede imprimir un exoesqueleto de forma r\u00e1pida, econ\u00f3mica y sencilla. El m\u00f3dulo de mano deber\u00eda pesar solo 148 gramos y la estructura 720 gramos, lo que supone una ventaja decisiva sobre las soluciones anteriores. Dittli explica: <\/span>\u201cMuchos exoesqueletos que se utilizan en rehabilitaci\u00f3n son actualmente insostenibles. Nuestra soluci\u00f3n, por otro lado, es lo suficientemente ligera y compacta para demostrar su val\u00eda en la vida cotidiana y, por lo tanto, puede expandir el \u00e1rea terap\u00e9utica\u201d<\/span><\/i>. Un objetivo para el futuro es prescindir de la pulsera del sensor y medir las ondas cerebrales para controlar los pensamientos. <\/span>\u201cSin embargo, todav\u00eda queda un largo camino por recorrer\u201d<\/span><\/i>, afirman.<\/span><\/p>\n

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El exoesqueleto y sus 3 componentes, el m\u00f3dulo de mano, el brazalete sensor y la mochila | | Cr\u00e9ditos: Stefan Schneller (ETH Zurich)<\/p><\/div>\n

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