Férulas de diseño paramétrico por impresión 3D

Abstract

Este Trabajo de Fin de Máster presenta el proceso de diseño y fabricación de férulas mediante impresión 3D para inmovilización de antebrazo. El rasgo característico de estas férulas es que el modelado se realizará mediante parametrización. En este sentido, se recopilarán una serie de medidas del antebrazo de un paciente determinado para después introducirlas en un programa (Excel y Autodesk Inventor), que devolverá un modelo de férula que se ajustará perfectamente al paciente en cuestión. Este proyecto comienza con la introducción y contextualización del estado de la técnica. De esta forma, se presentan las siguientes cuestiones: nociones históricas sobre la inmovilización de miembros para su recuperación, ideas y conocimientos recopilados para la correcta realización de esta tarea y el asesoramiento recibido por los expertos en la materia. Por último, se expondrá detalladamente el proceso completo de obtención de una férula impresa en 3D totalmente personalizada, funcional y testada. La finalidad de este trabajo consiste en desarrollar una innovadora forma de inmovilización, que estará al alcance de prácticamente todo el mundo y que proporcionará una calidad de vida al paciente mucho mayor que las escayolas tradicionales. Asimismo, se describen los beneficios de este tipo de férulas: reducción de peso, ventilación, ajuste fácil y rápido; así como los costes, que es un aspecto remarcable en contraste con los costes de las soluciones actuales que ofrecen las ortopedias. Como resultado final, se puede concluir que, una férula completamente funcional se puede conseguir con sencillas herramientas: una tabla de Excel, un programa de diseño y un programa de impresión 3D; y todo ello sin la necesidad de contar con expertos en la materia

This Master thesis presents the design and manufacturing process of splints by 3D printing for forearm immobilisation. The method of producing these splints is what mainly characterises them: parameterisation. In this sense, a series of measurements will be collected from the forearm of a determined patient. Then, these data will be inserted into a software (Excel and Autodesk Inventor), which will produce a splint model that will perfectly fit said patient. This project starts introducing and contextualising the state of the art. In this way, the following points are described: historical notions about immobilising members for recovery, ideas and knowledge for an accurate realisation of this task, and the advice and recommendations received from experts in the field. Finally, the whole procedure that has been developed to obtain a totally personalized, functional and tested 3D-printed splint is explained in detail. The purpose of this project is to develop an innovative way of immobilisation, which would be reachable to everyone and would provide a better quality of life, in comparison to the traditional plaster casts. Furthermore, the benefits of this improvement will be described: weight reduction, ventilation, easy-quick adjustment, as well as the costs –which is a plus aspect in contrast with current orthopaedic solutions. As a final result, it may be concluded the following: a completely functional splint can be obtained by using a simple Excel table, a design software (Autodesk Inventor) and a 3D-printing software. In addition, it will not be a requirement to be a person skilled in the art