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Uno de los beneficios menos frecuentemente considerados de las guerras que las potencias occidentales han estado emprendiendo recientemente es el avance de la tecnología médica relacionada con el trauma. Tantos soldados están sobreviviendo lesiones que los habrían matado en generaciones anteriores, dejándolos con extremidades que faltan. Esto, a su vez, está avanzando en la tecnología protésica a un ritmo nunca antes visto. Una pregunta reciente en el popular sitio web de Internet ¿Qué buscarías en una mano protésica? Mientras que muchos de los llamados ingenios (a menudo bajo el seudónimo de Anakin) sugirieron un pájaro protésico y otros hablaron de vibración y autolubricación, también hubo muchas respuestas esclarecedoras y serias. Resulta que hay muchas personas trabajando en este problema y con una variedad de presupuestos diferentes. Las manos protésicas impresas en 3D a menudo aparecen en la prensa como una alternativa más positiva que las pistolas impresas en 3D, por lo que en este capítulo quería ver con más detalle la tecnología. En mayo de 2011, el carpintero Richard Van As estaba trabajando en su casa cerca de Johannesburgo, Sudáfrica, cuando perdió el control de su sierra de mesa. Inmediatamente perdió dos de sus dedos izquierdos y mutiló dos más en su mano derecha. Decidido a encontrar la manera de volver al trabajo, comenzó a buscar prótesis en línea tan pronto como salió del hospital. Al descubrir que cuestan miles de dólares, manipuló un dedo índice artificial para su mano derecha con materiales de su tienda y comenzó a buscar ayuda o colaboradores. Esto eventualmente lo llevó a trabajar con Ivan Owen, un completo extraño en el otro lado del mundo, (en Bellingham, Washington, para ser exactos) para crear una mano mecánica. Owen es un artista de efectos especiales que había estado trabajando en una mano de títere que depende de cables de acero finos para actuar como tendones, permitiendo que los dígitos metálicos se doblen como dedos reales. Los dos comenzaron Skyping, compartiendo ideas, incluso enviando partes de ida y vuelta. Finalmente, Owen voló a Sudáfrica para terminar el trabajo en persona con Van As. Van As ahora tiene un dedo mecánico que funciona, pero algo más sucedió en la visita de Owen a Sudáfrica. Van As recibió una llamada de una mujer que buscaba ayuda para su hijo de cinco años, Liam Dippenaar, que nació sin los dedos de su mano derecha, causado por una extraña condición congénita conocida como síndrome de banda amniótica. En cuestión de días, Liam tenía cinco dedos de aluminio que se abrían y cerraban con el movimiento hacia arriba y hacia abajo de su muñeca. De vuelta en los Estados Unidos, Owen comenzó a trabajar para convertir el dispositivo en partes imprimibles en 3D, hasta lo que anteriormente le había tomado semanas al fresado de los dedos, ajustando y retocando las piezas, ahora le tomó veinte minutos rediseñar, imprimir y probar. Robohand ya está disponible en Thingiverse (http://www.thingiverse.com/thing…) junto con una docena de remixes de componentes individuales mejorados, para que cualquiera pueda descargar los planos y, con una impresora 3D y alrededor de $ 150 en partes, haz una mano. Hasta ahora, Van As ha equipado a más de cien niños con Robohands. No carga nada, ni siquiera por las piezas, pero sí quiere entrenar a otros para que se ensamblen y se ajusten a los dispositivos. Este ejemplo ilustra claramente algunos de los beneficios más importantes de la impresión 3D en cualquier campo, no solo en prótesis: a saber, colaboración y menores costos. El proceso de instalación y compra de cualquier miembro artificial puede ser costoso y consumir mucho tiempo, por lo que simplemente no están disponibles en muchos países del Tercer Mundo, donde más se necesitan. Aunque la tecnología de la mano puede no avanzar al mismo ritmo que la tecnología de la pierna / pie, esto podría estar cambiando gracias a la tecnología de impresión 3D. Además de los problemas de incompatibilidad de los electrodos implantados y el tejido humano, que abordaré más adelante, la mano humana es una maravilla de la ingeniería biológica que es difícil de reproducir en una prótesis. Por el momento, las manos de Krukenberg de aspecto horrible a menudo son la única opción viable para muchas personas. (Dejaré que Google lo busque cuando se sienta preparado). Aun así, la tecnología se está moviendo muy rápido y será importante mantener los sistemas abiertos sin licencia / patente y que puedan desconectarse y reconectarse sin cirugía. Esto también permitiría miembros personalizados para tareas específicas. Para echar un vistazo al futuro, podemos ver el brazo biónico de Dean Kamen, (el inventor del Segway), “Luke”. http://www.dekaresearch.com/deka… [Página en dekaresearch.com] Por el momento, esta tecnología de punta todavía cuesta alrededor de $ 100,000. i-limb ultra | Touch Bionics Con controles modulares, macros programables y configuraciones múltiples, es tan ligero como un brazo hembra (incluida la batería) y lo suficientemente preciso para recoger una uva sin aplastarla.
Figura 50. El brazo Deka
La firma alemana de automatización Festo, famosa por su gaviota robótica SmartBird de elegante diseño, aborda el problema desde un ángulo diferente y ha desarrollado un brazo de robot prensil inspirado en el tronco de un elefante. El robo-tronco neumático se compone de segmentos impresos en 3D y tiene sensores para mantener su agarre. Un segundo equipo europeo está trabajando en un proyecto inspirado en los tentáculos de un pulpo, aunque esto podría asustar a personas familiarizadas con los horrores hentai de la amenaza de los tentáculos japoneses. En una nota más seria, Bespoke Innovations of San Fransisco está utilizando carenados impresos en 3D para hacer que las prótesis luzcan elegantes. Al tomar en cuenta los puntos de vista cambiantes hacia las prótesis avanzadas, están creando paneles personalizados que se adaptan a las prótesis existentes y acercándonos cada vez más a las imágenes cyberpunk de cyborgs totalmente integrados. ¿Cuánto tiempo antes habrá prótesis con herramientas intercambiables como Mannie’s en el clásico de Heinlein, The Moon Is a Harsh Mistress? ¿Alguna vez veremos a Walmart vendiendo implementos de motosierra personalizados en la sección de paisajismo? Si incluso vienen con láseres incorporados, sin duda habrá geeks inscribiéndose para tres, y de alguna manera encontrando la habitación extra para hacerlo. Los animales se están beneficiando de estos avances impresos en 3D también. Desde que escribí sobre la belleza del águila en mi último libro, ha habido una cola de silicona protésica creada para el delfín de invierno y la prensa fue toda gah-gah sobre la historia de Buttercup el patito. Cuando nació en un laboratorio de biología de la escuela secundaria, tenía el pie izquierdo hacia atrás, por lo que es difícil caminar sin sufrir cortes y constantes infecciones en los pies. Mike Garey en el Santuario de Aves Acuáticas de Feathered Angels en Arlington, Tennessee, sabía que el pie de Buttercup tendría que ser removido, y en un intento de hacerlo mejor que una pata de palo, diseñó un pie impreso en 3D. Tomó varias fotos de la pierna sana de la hermana de Buttercup, Minnie, las combinó en AutoDesk para crear un modelo 3D y envió el archivo a NovaCopy, un distribuidor de impresoras 3D en Tennessee y Texas, que imprimió un reemplazo de silicona. 
Figura 51. El progreso de un pato
Una de las historias protésicas más extrañas de la locura de la impresión en 3D es la impresión de los meñiques que faltan para las yakuzas reformadas en Japón. En el mundo oriental del crimen organizado, a los que cometen un delito se les suele pedir que corten un dedo y el meñique suele ser el primero en desaparecer. Como todos en Japón saben lo que significa un dedo meñique que falta, muchos antiguos yakuza sin meñique encuentran que tienen problemas para conseguir trabajo tan pronto como un posible empleador nota su dígito ausente. Shintaro Hayashi, un fabricante de prótesis en Tokio, dice que los reemplazos al por menor por alrededor de $ 3,000 y se venden a tres categorías de clientes claramente diferentes. Los primeros son los arrastrados por amigas preocupadas por su reputación, los segundos son ex-miembros que están ansiosos por ascender en la escala corporativa, pero preocupados por las repercusiones de su pasado, y el tercero son delincuentes profesionales que no tienen ninguna intención de salir, pero debe cubrirse para la boda de un niño o el evento deportivo de un nieto. Desde hace años, hemos estado adaptando caderas y rodillas de reemplazo impresas inicialmente de metal, luego de cerámica y luego de polietileno. Las impresoras 3D también se han utilizado para crear injertos óseos de cerámica, coronas dentales de porcelana y audífonos de acrílico. Nuevos desarrollos están saliendo en el campo todo el tiempo. Muchas personas sufren dolor al caminar. Las quejas tales como dolor de espalda, talón / arco y dolor de rodilla a menudo son causadas por una mala postura y crean dolor al caminar. Los médicos pueden proporcionar inserciones para los zapatos de los pies, o “plantillas ortopédicas para los pies”, diseñados para brindar apoyo al pie distribuyendo la presión o realineando las articulaciones de los pies. Sin embargo, estos dispositivos son hechos a mano, tardan en fabricarse y, a menudo, tardan entre dos y cuatro semanas en entregarse al médico. Estas han sido una primera opción obvia para las impresoras 3D. Un uso menos conocido ha sido la impresión de brackets y cascos personalizados para tratar anomalías. La ortesista Amy Braunschweiger de Infinite Technologies (ITOP), una instalación ortopédica y protésica con sede en Arlington, Virginia, trabaja principalmente con bebés que sufren de plagiocefalia, o “síndrome de cabeza plana”, que requieren el uso de un casco especial para corregir la forma de su cráneos. El uso de la tecnología 3D para producir dispositivos médicos personalizados representa una mejora importante con respecto a los métodos anteriores, cuando los métodos previos de fabricación de cascos incluían el uso de yeso en la cabeza de un niño, lo que a menudo resultaba en un gran lío y un paciente joven muy infeliz. El sistema de escaneo 3D es mucho menos invasivo y traumatizante Los yesos siempre han sido voluminosos, desagradables, pesados, inevitablemente sudorosos, y ahora incluso vienen en color rosa. Jake Evill de la Universidad Victoria de Wellington ha diseñado el molde “Cortex” impreso en 3D, un reemplazo de yeso que es liviano, ventilado, lavable y delgado gracias a su esqueleto de poliamida. Incluso pueden reutilizarse, a diferencia del yeso. Un yeso tarda de cinco a diez minutos en aplicarse, pero de veinticuatro a setenta y dos horas en completarse. La otra área es para fracturas y lesiones en las articulaciones donde la hinchazón es mala al principio, pero luego desaparece y, por lo tanto, no se puede usar un yeso de inmediato. Al usar los datos morfológicos del cuerpo de la extremidad no afectada y luego modelarla para la extremidad afectada, la extremidad lesionada podría ser ferulizada y vendada con un vendaje hasta que la inflamación disminuya y se pueda usar Cortex. El modelo también se podría usar para hacer conchas de almeja en base a datos mórficos de la radiografía de diagnóstico o la tomografía computarizada. Este tipo de yeso es donde una mitad superior e inferior se mantienen en su lugar mediante una envoltura. Se usan en lesiones propensas a la hinchazón o en áreas donde se requiere acceso a heridas. 
Figura 52. El reparto de Cortex
Los yesos nunca parecen salir en rosa fuerte, sino más bien como una sombra vergonzosa de color rosa pálido para perros, y por lo tanto, esto seguramente será una mejora. Además, y quizás lo más importante, ya no rascarse la percha. El único inconveniente es que las chicas no podrán firmarlo. Me pregunto cuánto tiempo pasará antes de que imprimamos exoesqueletos completos que nos impidan romper huesos en primer lugar. La medicina regenerativa es una de las áreas más prometedoras de la impresión 3D en biotecnología. El principio básico es aprovechar los poderes naturales de regeneración del cuerpo para reparar o reemplazar las piezas que se han gastado, de modo que podamos vivir mucho más tiempo. Organovo, con sede en San Diego, está imprimiendo partes del cuerpo celda por celda y sin la necesidad de un andamio usando NovoGen MMX Bioprinter. De esta manera, el tejido humano funcional puede desarrollarse en el laboratorio. Al sembrar un andamio preparado con células, se crearon corazones de rata en un laboratorio y se los vio expandirse y contraerse. Las vejigas se han creado mediante el crecimiento de los músculos y la vejiga en una placa de Petri. Se han implantado con éxito en pacientes. Debido a su estructura relativamente simple, la piel también ha sido un objetivo principal para la medicina regenerativa y varios productos ya están en el mercado. Hay algunas nociones aún más ambiciosas por ahí. Los investigadores de la Universidad de Princeton utilizaron una impresora Fab @ Home modificada para depositar capas de células bovinas y silicona para crear un oído humano de reemplazo. La construcción de oídos es un desafío común dada la complejidad de la forma y su propensión a rasgarse o dañarse, pero esta es una oreja biónica que también incorpora una antena en espiral hecha de nanopartículas de plata que pueden captar frecuencias de radio más allá del alcance del oído humano normal . Es posible que algún día los bioingenieros incorporen sensores en otros tejidos, por ejemplo, creando una articulación de rodilla biónica que pueda controlar la tensión. El proceso de combinar circuitos eléctricos con carne está plagado de dificultades, ya que las estructuras biológicas son blandas y están compuestas principalmente de agua y moléculas orgánicas, mientras que los dispositivos electrónicos convencionales son duros y secos, dos extremos muy pronunciados. Desafortunadamente, la cabeza humana promedio no tiene hasta ahora en ninguna parte en la cual una antena de radio integrada se pueda enchufar. Por esta razón, un implante de pezón derecho que se puede retorcer para recoger el FM de jazz también sería excedente. Los nervios (tanto motores como sensoriales), por una variedad de razones, son notoriamente difíciles de regenerar. Si los nervios no están apegados a nada, mueren. Pero, si antes de la amputación, están conectados a la piel y los músculos que no se verán afectados, seguirán vivos y funcionales. Obviamente, esto tiene muchas aplicaciones interesantes en términos de interconexión con prótesis. Aun así, los electrodos de cualquier tipo implantados directamente en el cerebro tienen un riesgo extremadamente alto de infecciones como la meningitis. Aún así, la capacidad de combinar lo eléctrico y lo biológico demuestra que la impresión 3D tiene muchas aplicaciones interesantes por venir. Organovo cree que las muestras tridimensionales de tejido humano podrían ser un mejor medio para probar nuevas drogas y espera comenzar a vender tejido hepático el próximo año. La toxicidad hepática es la causa más común de extracción de un medicamento de los ensayos clínicos, y esto podría analizarse con mayor precisión en muestras tridimensionales de tejido hepático. Los investigadores ahora esperan crear arterias coronarias sintéticas que puedan injertarse en el corazón, un proceso que ha fallado en el pasado debido a la trombosis o la enorme tensión que ejerce la circulación sobre la pared de los vasos. La impresión en 3D puede ser el gran avance, ya que ofrece enormes ganancias potenciales ya que la derivación de la arteria coronaria es la operación más común en el mundo. Un equipo de la Universidad de Tel Aviv informa que descubrieron una forma de imprimir en 3D dispositivos pequeños y biocompatibles conocidos como sistemas microelectromecánicos (MEMS) de menos de un milímetro que permitirán la creación de una nueva generación de implantes y extremidades cibernéticas. Un nuevo polímero les permitirá incorporar los mismos tipos de diminutos actuadores y sensores que han revolucionado los teléfonos inteligentes y las computadoras, y les permitirá a los desarrolladores crear extremidades inteligentes. Para todos los detractores que afirman que la impresión en 3D les costará a las personas que trabajan ordinariamente su trabajo, está claro que, en realidad, se están abriendo amplios campos de trabajo que ni siquiera sabíamos que existían todavía. Si las impresoras 3D ahora se utilizan para hacer oídos, pulmones y otras partes del cuerpo, ¿qué trabajos se cortan en esta situación? ¿Gallinero?
