Diseño y fabricación de una férula personalizada y desarrollo de material biomédico para la fractura del peroné

Abstract

Aquest projecte es centra en el desenvolupament d'una fèrula innovadora per al tractament de fractures de peroné, abordant les limitacions dels mètodes tradicionals com els gots i els guixos. La fèrula proposada és modular i fabricada mitjançant impressió 3D, utilitzant un material innovador que permet extreure i col·locar la fèrula tantes vegades com el personal sanitari consideri necessari. Els objectius del projecte inclouen comparar la fèrula amb mètodes convencionals, investigar materials adequats, i dissenyar el model en 3D i realitzar simulacions estàtiques per comprovar la capacitat del material. Durant l'estudi, s'han identificat polímers com el TPU (poliuretà termoplàstic), TPC (Copoliéster termoplàstic) i Poliamida 12, avaluant les seves propietats mecàniques, biocompatibilitat i viabilitat per a impressió 3D. Finalment, s'ha seleccionat una variant del TPU que conté memòria de forma, és biocompatible i permet utilitzar la tècnica d'impressió 3D. La fèrula resultant és flexible, còmoda i permet ajustos durant el procés de rehabilitació. Aquesta innovació no només ofereix una alternativa superior en termes de funcionalitat, sinó que també integra avenços tecnològics i un enfocament centrat en el benestar del pacient, facilitant-ne l'ús en el procés d'immobilització i rehabilitació. A més, el projecte subratlla la importància de la recerca i desenvolupament en l'àmbit de l'ortopèdia, proposant solucions que poden ser aplicades en altres tipus de fractures i tractaments. Aquest projecte compleix l'objectiu de la innovació en el camp de la rehabilitació ortopèdica mitjançant la combinació d'enginyeria, medicina i tecnologia d'impressió 3D.

Este proyecto se centra en el desarrollo de una férula innovadora para el tratamiento de fracturas de peroné, abordando las limitaciones de los métodos tradicionales como las escayolas y los yesos. La férula propuesta es modulable y fabricada mediante impresión 3D y utilizando un material innovador que aporta la posibilidad de extraer y colocar la férula tantas veces como el personal sanitario vea necesario. Los objetivos del proyecto incluyen comparar la férula con métodos convencionales, investigar materiales adecuados, y diseñar el modelo en 3D y realizar simulaciones estáticas para comprobar la capacidad del material. A lo largo del estudio, se identificaron polímeros como el TPU (poliuretano termoplástico), TPC (Copoliéster termoplástico) y Poliamida 12, evaluando sus propiedades mecánicas, biocompatibilidad y viabilidad para impresión 3D. Finalmente, se seleccionó una variante del TPU que contiene memoria de forma, es biocompatible y tiene la posibilidad de utilizar la técnica de impresión 3D. La férula resultante es flexible, cómoda y permite ajustes durante el proceso de rehabilitación. Esta innovación no solo ofrece una alternativa superior en términos de funcionalidad y, sino que también integra avances tecnológicos y un enfoque centrado en el bienestar del paciente, facilitando el uso en el proceso de inmovilización y rehabilitación. Además, el proyecto subraya la importancia de la investigación y desarrollo en el ámbito de la ortopedia, proponiendo soluciones que pueden ser aplicadas en otros tipos de fracturas y tratamientos. Este proyecto cumple el objetivo de la innovación el campo de la rehabilitación ortopédica mediante la combinación de ingeniería, medicina y tecnología de impresión 3D.

This project focuses on the development of an innovative splint for the treatment of fibula fractures, addressing the limitations of traditional methods such as casts and plaster. The proposed splint is modular and manufactured using 3D printing and an innovative material that allows the splint to be removed and placed as many times as necessary by healthcare personnel. The project objectives include comparing the splint with conventional methods, investigating suitable materials, and designing the model in 3D and conducting static simulations to check the material's capacity. Throughout the study, polymers such as TPU (thermoplastic polyurethane), TPC (Thermoplastic Copoliéster), and Polyamide 12 were identified, evaluating their mechanical properties, biocompatibility, and viability for 3D printing. Finally, a variant of TPU containing shape memory, which is biocompatible and suitable for 3D printing, was selected. The resulting splint is flexible, comfortable, and allows adjustments during the rehabilitation process. This innovation not only offers a superior alternative in terms of functionality but also integrates technological advances and a patient-centred approach, facilitating use during immobilization and rehabilitation. Additionally, the project highlights the importance of research and development in the field of orthopaedics, proposing solutions that can be applied to other types of fractures and treatments. This project achieves the goal of innovation in the field of orthopedic rehabilitation by combining engineering, medicine, and 3D printing technology.