Una aleta de natación personalizada impresa en 3D acelera la rehabilitación de ictus

Dos diseñadores industriales de Barcelona han creado una aleta de natación para acelerar la rehabilitación de Pedro, un niño de 16 años que sufrió un derrame cerebral que paralizó la mitad de su cuerpo.

Pedro es un joven de 16 años de Barcelona al que siempre le ha gustado practicar deporte. En agosto de 2012, sufrió un ictus, un hematoma de ganglios basales izquierdo,  que entre otras secuelas, provocó falta de movimiento en el hemicuerpo derecho, impidiéndole hacer su vida como antes. Tras un largo periodo de rehabilitación, recuperó gran parte de la movilidad, excepto en la mano derecha, afectada por espasticidad. La espasticidad es un trastorno motor cuyo origen se encuentra en una alteración del sistema nervioso central que provoca un aumento del tono muscular dificultando y/o imposibilitando total o parcialmente el movimiento de los músculos afectados.

El inicio del proyecto

En julio de 2016, Pedro inició un nuevo proyecto deportivo en el Club de Natació l’Hospitalet, que apostaba justo entonces por la sección de Natación Adaptada, iniciando la temporada con Pedro y cerrando en julio de 2017 con ocho nadadores, dos de los cuales han llegado a competir.

Debido a la falta de movilidad y espasticidad, Pedro tenía dificultades para posicionar su mano derecha correctamente al nadar. Para encontrar una solución, su entrenador Àlex Agut y Jordi Lorca, presidente del Club, contactaron con el centro CIM de la UPC, centro de prestigio por sus Másteres y Postgrados, entre otras cosas. Los alumnos del máster en Diseño e Ingeniería de Desarrollo de Producto Marc Roca e Iñigo Martinez-Ayo, han sido los encargados de resolver este reto, creando un producto personalizado para él.

El reto de diseñar un producto personalizado

El proyecto se enfocó en la impresión 3D (FFF), debido a sus ventajas de producción. Un proceso de diseño debe pasar por diferentes fases hasta ser finalizado. Normalmente en las fases de desarrollo, prototipado y prueba es en las que se destina más tiempo y dinero. Antes del lanzamiento de un producto, este debe ser testeado y mejorado mediante el uso de prototipos. En la industria tradicional, el tiempo de confección de prototipos es muy alto, pudiendo hacer pocas versiones del producto y afectando al resultado final. A menos prototipos, más posibilidad de errores en el producto final.

Las ventajas de la impresión 3D en proyectos de corta duración

Actualmente, gracias a la impresión 3D es posible llevar a cabo un proceso de desarrollo de producto más exhaustivo, no solamente pudiendo hacer un mayor número de prototipos en un periodo más corto de tiempo, sino que también mediante el uso de diferentes materiales.

Marc e Iñigo, mediante la impresora 3D BCN3D Sigma desarrollaron el producto en poco menos de cuatro semanas. En ese tiempo hicieron un total de diez prototipos funcionales probando con diferentes formas y materiales, con un presupuesto de tan solo 100 €. Para este caso, el material elegido fue el Nylon debido a su durabilidad, resistencia y flexibilidad, permitiendo un mayor confort en su uso.

Para imprimir la pieza de Nylon correctamente, usaron el material de soporte PVA en el segundo extrusor de la BCN3D Sigma. Este filamento es un polímero soluble en agua, ideal para trabajar como material de soporte para la impresión de geometrías complejas, grandes voladizos o cavidades intrincadas. Los soportes de PVA permiten lograr una mejor calidad superficial y orientar la pieza para obtener mejores propiedades mecánicas.

Los resultados

Gracias a la inmediatez que la impresión 3D ofrece, Pedro pudo tener su pala totalmente funcional impresa en 3D en un periodo de tiempo muy corto, generando entre otras, las siguientes ventajas:

• Mejora en el apoyo y posición corporal, facilitando la brazada y el movimiento cíclico (brazada/patada).
• Refuerzo de la musculatura en el tren superior.
• Debido a la mejora en la posición de natación, Pedro pasaba más tiempo en la piscina ya que no se cansaba tanto y eso mejoró la tonificación muscular en todo el cuerpo.

El caso de Pedro, es un ejemplo de los beneficios que la impresión 3D ofrece en proyectos que necesitan de la creación de varios prototipos con el fin de ver si se ajustan al paciente.