Cómo se beneficia la medicina veterinaria de la fabricación aditiva

No es ningún secreto que se ha demostrado que la fabricación aditiva tiene beneficios en varias industrias, incluida la medicina veterinaria. Ahora, sin embargo, no solo hay veterinarios que cuidan el bienestar de nuestros animales con el uso de la impresión 3D, sino que también las empresas comerciales están desarrollando diligentemente nuevas aplicaciones para que ellos también puedan ayudar a los animales. Pero, ¿cuáles son las limitaciones y posibilidades de la impresión 3D en este ámbito y cuál es el proceso y la implementación típicos?

El uso de la fabricación aditiva por parte de los veterinarios

Ningún dueño de mascota está feliz de llevar a su amigo animal a la oficina veterinaria más cercana. Sin embargo, además de las desagradables sorpresas sanitarias, a menudo hay otras historias de terror, como los enormes costes, los largos tiempos de espera para prótesis u órtesis (entre otros tratamientos necesarios) o simplemente el hecho de que no es posible personalizar los productos veterinarios para tu mascota. Afortunadamente, muchos de estos problemas se pueden resolver con la impresión 3D. Además, las innovaciones en el desarrollo de materiales han permitido el desarrollo de aún más materiales que satisfacen las diversas necesidades de la industria. Por lo tanto, los materiales permiten muchos beneficios, como la reducción de costos, la reducción del tiempo de espera y también un alto grado de personalización. Sin embargo, los enfoques innovadores también pueden modelar y simplificar los pasos individuales por los que pasa un paciente animal cuando visita a un veterinario mediante la fabricación aditiva. Por regla general, materiales como el PEEK, el PEKK y, para tareas quirúrgicas, los plásticos dentales como el nailon, el PLA y el PVA, por ejemplo, encuentran su aplicación entre los veterinarios que utilizan la fabricación aditiva.

Aplicaciones concretas en medicina veterinaria

Para obtener una comprensión más profunda de cómo se utiliza la fabricación aditiva en medicina veterinaria, primero debe comprender los métodos tradicionales. Por ejemplo, muchos de los métodos convencionales utilizados por los veterinarios para el tratamiento son similares a los utilizados en la medicina humana, a veces hasta el más mínimo detalle. Dicho esto, a pesar del ADN parcialmente idéntico y también de otras características físicas, debemos recordar que algunas opciones de tratamiento simplemente no son posibles. A menudo, el primer paso antes de que se pueda realizar una operación o prótesis es la exploración. Dado que algunos animales no caben en un escáner de tomografía computarizada veterinario estándar debido a su condición y otros problemas (particularmente relacionados con la capacidad de quedarse quietos), los primeros desafíos ya ocurren aquí, y aquí es donde podemos ver los beneficios de cambiar a las tecnologías 3D.

Se podría utilizar la sedación, es decir, la administración de tranquilizantes para calmar las funciones del sistema nervioso central, pero esto también se asocia con altos costos y requiere mucho tiempo. Con el escaneo 3D, no solo se puede realizar el escaneo rápidamente, lo que a su vez no requiere sedación, sino que también se puede realizar con un alto grado de precisión. Al tratarse de un dispositivo portátil, se puede escanear cualquier tipo de animal sin ningún problema, a diferencia de las máquinas de tomografía computarizada convencionales: a más tardar con animales peligrosos como un caimán o animales que viven en el agua, las tomografías computarizadas clásicas ya habrían fallado.

Las aplicaciones se pueden personalizar gracias a la fabricación aditiva

Los veterinarios y los hospitales de animales pueden lograr una amplia gama de beneficios activos con el uso de la fabricación aditiva cuando se trata de tratar animales. Por nombrar algunos, se puede utilizar para la producción de prótesis, órtesis, implantes, piezas dentales o incluso modelos personalizados adecuados para fines prequirúrgicos. Los beneficios son evidentes, teniendo en cuenta que debido a las diferentes condiciones biológicas y a las necesidades de las diferentes especies animales, la cantidad de factores a tener en cuenta aumenta drásticamente. La anatomía de una especie animal como un perro, por ejemplo, difiere enormemente de una raza a otra: si se compara un Terranova adulto con un perro salchicha, es más que obvio que la individualización del tratamiento es más que necesaria.

Las órtesis y prótesis impresas en 3D, que duran hasta cinco años en forma impresa en 3D antes de necesitar ser reemplazadas, están encontrando un uso particularmente alto dentro de la medicina veterinaria. Las férulas, que se adhieren al cuerpo, sirven como ayuda ortopédica para que las articulaciones, los huesos o incluso los músculos puedan aliviarse, estabilizarse o fijarse.

Pero eso no es todo. En el transcurso de su trabajo, un equipo de investigadores abordó la cuestión de los beneficios de la fabricación aditiva en el campo de la ortodoncia veterinaria. Usando el ejemplo de un perro labrador de 15 meses que perdió un diente importante por la ingesta de alimentos durante el juego, demostraron lo que era posible utilizando la fabricación aditiva. Dado que este diente no volvería a crecer, pero también era fundamental para prevenir la desnutrición, se necesitaba una solución personalizada. El mismo diente que aún existía en la mandíbula del joven perro fue escaneado para que este escaneo pudiera producirse como un implante utilizando impresión 3D de metal. Una de las razones por las que se optó por la fabricación aditiva en este caso es que, por un lado, se puede realizar un escaneo exacto y, por otro, la impresión debe ser muy precisa, ya que el diente recién hecho debe estar perfectamente integrado en la grieta dental existente. Después de una fase de regeneración, el diente producido aditivamente era aún más duro y resistente que sus dientes naturales.

La fabricación aditiva en medicina veterinaria también es adecuada para la creación de modelos quirúrgicos y anatómicos. En este caso, los modelos quirúrgicos ayudan especialmente a los veterinarios a conseguir mejores resultados quirúrgicos, lo que al mismo tiempo puede reducir significativamente el tiempo quirúrgico.

En concreto, se trata de modelos impresos en 3D que contienen planos de corte exactos y agujeros del paciente animal respectivo, lo que permite a los cirujanos practicar con estos modelos con antelación. Esto es adecuado no solo para operaciones difíciles y poco conocidas, sino también para lesiones ortopédicas como roturas de ligamentos cruzados o incluso problemas congénitos en las extremidades. Los modelos anatómicos, que se pueden diferenciar en modelos de acupuntura, órganos, esqueleto o incluso ejercicios, también ofrecen una gran ayuda a los veterinarios. Sin embargo, estos modelos tridimensionales no solo son una ventaja para los veterinarios, sino también para los estudiantes y futuros veterinarios y, en consecuencia, sirven para fines de aprendizaje e investigación.

Cuando la fabricación aditiva se aplica en medicina veterinaria, beneficia principalmente a perros, gatos, pero también a pollos o vacas. Mientras tanto, esto es más complicado con animales pequeños como chihuahuas, ranas o hámsters. La razón de esto es la diminuta anatomía que tienen, lo que hace que la creación de guías de incisión e implantes sea considerablemente más difícil que para los animales grandes.

Sin embargo, podría decirse que el mayor desafío cuando se trata de implementar AM en su flujo de trabajo es aprender el tema en sí; la importancia de contar con un software adecuado, así como los biomateriales disponibles para la impresión 3D en particular.

Las empresas utilizan la fabricación aditiva para ayudar a los animales

Si bien ya hay varios veterinarios que aprovechan la fabricación aditiva, las empresas también han encontrado un gran potencial en esta área. La principal diferencia que existe entre las actividades de los veterinarios y las de las empresas con respecto a la FA en este caso es principalmente la formación académica.

Si bien las personas que trabajan en estas empresas en su mayoría tienen títulos de ingeniería, los veterinarios obviamente tienen títulos en medicina veterinaria.

Mientras que las empresas fabrican y venden estos productos y, por lo tanto, han desarrollado un mercado para ofrecer sus servicios y el rendimiento de sus productos. Por el contrario, los veterinarios recurren a la FA para trabajar de forma más eficiente, mejorar su flujo de trabajo y utilizar la FA como parte de un todo. Sin embargo, a pesar de la diferente trayectoria educativa, los objetivos son los mismos: salvar o simplificar la vida de los animales con la fabricación aditiva.

Cuando se trata del proceso, las tecnologías y los materiales utilizados en el proceso, el primer paso es el escaneo 3D, que también se puede realizar con un teléfono inteligente gracias a las aplicaciones de escaneo.

Una vez realizado el escaneo, ya sea en las instalaciones de la empresa o en las del veterinario, el software se utiliza para desarrollar la imagen digital de, por ejemplo, una prótesis u órtesis. Después de la impresión 3D y el posprocesamiento, se puede usar directamente. Cuando se utiliza la tecnología FDM / FFF, se pueden usar muchos tipos de plásticos de poliuretano termoplástico (TPU) con diferentes espesores, polipropileno (PP), tereftalato de polietileno (PET) y otros.