¿Será la impresora en 3D el maletín médico del futuro?

Los astronautas siempre han tenido que viajar con poco equipaje. Por suerte, cuando han ido a la Luna o cuando han vivido en la Estación Espacial Internacional, la Tierra literalmente está a la vista. Si tuvieran alguna lesión o algún problema médico, estarían no muy lejos de casa.

Sin embargo, para los astronautas de las futuras misiones al espacio profundo, como la misión a Marte, un simple mensaje de radio podría tardar hasta 20 minutos en llegar a la Tierra. ¿Cómo pueden viajar ligeros y llevar todo lo que necesiten, particularmente cuando el riesgo de sufrir una lesión durante un vuelo de seis meses es más elevado?

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La respuesta podría ser lo que Julielynn Wong llama "el maletín del médico del futuro": la impresión en 3D.

En enero de 2017, Wong fue la primera en probar una impresora en 3D para imprimir equipo médico en el espacio. Con la ayuda de un mapa láser de una mano (que se usó para el proceso de ajuste de los guantes espaciales), un software de acceso libre y una impresora en 3D, creó en la estación espacial una férula para dedos a la medida.

Es común que los astronautas se lastimen las manos. Cuando están en condiciones de gravedad cero, sus manos y sus brazos fungen como pies y piernas, ya que se sujetan y se jalan de un lado a otro en vez de caminar.

Las lesiones de dedo en martillo, que afectan al tendón que ayuda a estirar las falanges, son las más comunes. Para su tratamiento puede requerirse el uso de férulas hasta por dos meses, que se quitan solamente una vez al día para limpiar la piel. Las férulas tienen agujeritos para dejar que la piel respire.

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Además de personalizar las férulas para que se adapten a la forma de los dedos de los astronautas, Wong dispuso los agujeros en un patrón en forma de estrella.

Wong sabía que las férulas funcionarían porque en 2014, ella y sus colegas imprimieron 10 instrumentos quirúrgicos y los probaron como parte de un estudio para compararlos con instrumentos de acero. Funcionaron igual de bien, pero los impresos en 3D pueden imprimirse en el espacio… o en zonas rurales o remotas de la Tierra en donde es difícil conseguirlos.

Wong combinó su interés en salud pública con su interés en la medicina aeroespacial (está certificada en ambos campos) para fundar 3D4MD, una empresa que imprime equipo médico en donde sea que se necesite.

Medical Makers , su comunidad de fabricantes alrededor del mundo, diseña equipo médico y dispositivos de asistencia que pueden fabricarse con software de acceso libre e impresoras en 3D en bibliotecas, clínicas o en la casa de alguien.

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La comunidad mundial de innovadores, pacientes y proveedores de atención médica que participan en 3D4MD ha diseñado prótesis complejas para personas a las que les faltan extremidades de nacimiento o por amputación, además de que ha creado soluciones sencillas inspiradas en las necesidades de sus propios empleados con discapacidad.

"Tenemos cientos de personas en 10 países recaudando fondos para crear soluciones de bajo costo para salvar vidas y para ahorrar tiempo y dinero", explicó Wong. "Tenemos proyectos de capacitación con organizaciones médicas humanitarias como Médicos sin Fronteras, para que los trabajadores puedan escanear e imprimir en 3D en el terreno".

Así, si algún equipo médico se rompe en el terreno, los miembros de la comunidad pueden diseñar una refacción digital, asegurarse de que se pueda imprimir y enviar el diseño de vuelta en un correo electrónico para que la refacción pueda imprimirse en el lugar.

Para aumentar el catálogo de suministros, herramientas y dispositivos baratos e imprimibles, 3D4MD también organiza maratones de diseño en todo el mundo. Gente de todas las edades, que en muchos casos nunca ha imprimido algo en 3D, se reúne para aportar ideas, diseñar y crear soluciones a los desafíos que les presentan.

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Entre algunos de los artículos que 3D4MD ha diseñado e imprimido están soluciones simples como un portavasos y un atril que pueden montarse a una silla de ruedas o un sujetador de jeringas para insulina para enfermos de diabetes con uso limitado de las manos. La impresión de los diseños solo cuesta unos cuantos dólares.

"No empezamos a diseñar soluciones hasta que conocemos a un paciente o a un proveedor de atención médica porque tenemos que entender sus necesidades o los desafíos a los que se enfrenta", explicó Wong. "Siempre les pedimos que nos cuenten cómo es su día. Además, queremos empoderar a los pacientes para que creen las soluciones que más les hacen falta".

Los estudiantes diseñan pensando en el espacio

El potencial de la inclusión de la primera impresora en 3D en la estación espacial, en 2014, inspiró a otras personas y dio pie a una alianza entre la NASA y la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos.

Juntos crearon Future Engineers, que organiza dos desafíos al año para que los estudiantes, de jardín de niños hasta preparatoria, creen diseños en 3D para el espacio.

nullTodos los desafíos representan una necesidad real de los astronautas, ya sean herramientas, recipientes, soluciones alimentarias o desafíos médicos a los que podrían enfrentarse los astronautas de la misión a Marte. Los expertos evalúan los diseños y entrevistan a los finalistas antes de declarar dos ganadores, uno de menos de 13 años y uno de más de 13 años.

"Estos estudiantes no solo están proponiendo diseños extremadamente innovadores, sino que están adquiriendo habilidades de diseño en 3D que son esenciales para el futuro en el espacio y en la Tierra", dijo Dianne Bell, fundadora de Future Engineers.

El desafío más reciente consistió en el diseño de una impresión médica en 3D que pudiera usarse en el vuelo a Marte. Las dos impresiones ganadoras fueron una jeringa/bomba que resuelve el problema de la gravedad cero al administrar medicamentos vía intravenosa en el espacio, así como un dispositivo para que los astronautas puedan administrarse epinefrina y otros fármacos.

Como están empezando a surgir impresoras en 3D en las escuelas de todo Estados Unidos, los estudiantes que usualmente no sienten interés por las matemáticas y la ciencia se están dando cuenta de que ellos también podrían ser ingenieros.

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"Es extremadamente importante incluir el aspecto de los estudiantes, porque la impresión en 3D es un campo en rápida expansión y necesitamos las habilidades para diseñar partes que funcionen", dijo Nikki Werkheiser, gerente de proyectos de fabricación en el espacio de la NASA. "Sin importar si estos chicos llegan a ser ingenieros —y creo que muchos lo harán—, ver que se sienten empoderados y que controlan su destino es sumamente poderoso y esas son las cualidades que estamos buscando. Muchos de los problemas que resolvemos en la NASA no caben en un molde".

Bell y Werkheiser, quienes trabajan muy de cerca con Future Engineers, desearían haber tenido una oportunidad parecida cuando eran estudiantes.

"Probablemente tenía 18 años cuando tuve en mis manos la primera pieza que diseñé por computadora", cuenta Bell, ingeniera mecánica. "Estos chicos están desarrollando sus ideas, imprimiéndolas y sosteniéndolas, entendiendo los conceptos básicos de la ingeniería a una tierna edad".

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El departamento de Werkheiser en la NASA también colabora con universidades y pequeñas empresas que trabajan en soluciones médicas imprimibles para el futuro. Los diseños imprimibles podrían ayudar a los astronautas con su cuidado dental, con yesos a la medida para fracturas y esguinces, puntas sostenibles para termómetros, vitaminas, antibióticos, injertos de piel e incluso alimentos.

Además, estos dispositivos pueden usarse en la Tierra, en regiones remotas que no pueden tener acceso a estos artículos o a esta clase de atención.

"Gran parte de lo que hacemos en la NASA sirve para que la vida en la Tierra sea mejor", dijo Werkheiser. "La impresión en 3D empareja el campo de juego para que puedas crear o fabricar en donde quiera que estés".