Revisión sistemática sobre la impresión 3D
personalizada para inmovilización de fracturas
pediátricas
Systematic review of customized 3D printing for pediatric fracture
immobilization
Recibido: 16/08/2025 - Aceptado: 12/11/2025
Doménica Vanessa Carrera Abarca
https://orcid.org/0009-0004-1998-5636
dvca65@gmail.com
Hospital San Juan. Riobamba, Ecuador
Michelle Stephanie Baño Romero
https://orcid.org/0009-0007-9216-7244
michelle97.ro@gmail.com
Hospital General Riobamba Iess. Riobamba, Ecuador
Evelyn Estefanía Morales Taipe
https://orcid.org/0009-0005-2413-3670
evemorales.md@gmail.com
Hospital General Latacunga. Latacunga, Ecuador
Lizbeth Carolina Llanga Herrera
https://orcid.org/0009-0000-0392-3378
karolestarf@gmail.com
Consultorio de Especialidades Médicas. Riobamba, Ecuador
Resumen
El estudio analizó la evidencia científica reciente sobre la aplicación de la impresión tridimensional (3D)
personalizada en la inmovilización de fracturas pediátricas, mediante una revisión sistemática con enfoque
cualitativo basada en la metodología PRISMA en la cual se utilizó artículos científicos de los últimos 10 años de
bases de datos científicas , obteniendo 26 estudios para el análisis. Los resultados evidenciaron que esta
tecnología ofreció una alternativa innovadora a los métodos convencionales, al permitir una inmovilización
anatómicamente precisa, ligera y cómoda para los niños. Diversos estudios demostraron mejoras en la ventilación
cutánea, la higiene, la aceptación estética y la recuperación funcional, reduciendo complicaciones derivadas del
uso de yesos tradicionales. Además, se identificó que la impresión 3D no solo tiene aplicaciones clínicas, sino
también pedagógicas y de planificación quirúrgica, fortaleciendo la integración entre medicina, ingeniería y
tecnología digital. Sin embargo, se advirtieron limitaciones relacionadas con la falta de estandarización, los costos
de producción y la necesidad de marcos normativos claros para su implementación segura. En conclusión, la
impresión 3D personalizada se consolidó como una herramienta prometedora para la ortopedia pediátrica, con el
potencial de transformar los enfoques terapéuticos tradicionales hacia modelos más personalizados, eficientes y
sostenibles, siempre que se continúe investigando su validación clínica y su integración regulatoria en los
sistemas de salud.
Palabras clave: impresión 3D, fracturas, pediatría
Abstract
The study analyzed recent scientific evidence on the application of personalized three-dimensional (3D) printing
in the immobilization of pediatric fractures, using a systematic review with a qualitative approach based on the
PRISMA methodology, which used scientific articles from the last 10 years from scientific databases, obtaining 26
studies for analysis. The results showed that this technology offered an innovative alternative to conventional
methods, allowing anatomically accurate, lightweight, and comfortable immobilization for children. Several studies
2
demonstrated improvements in skin ventilation, hygiene, aesthetic acceptance, and functional recovery, reducing
complications associated with the use of traditional casts. In addition, it was identified that 3D printing has not only
clinical applications, but also educational and surgical planning applications, strengthening the integration between
medicine, engineering, and digital technology. However, limitations were noted related to the lack of
standardization, production costs, and the need for clear regulatory frameworks for its safe implementation. In
conclusion, customized 3D printing has established itself as a promising tool for pediatric orthopedics, with the
potential to transform traditional therapeutic approaches toward more personalized, efficient, and sustainable
models, provided that research continues into its clinical validation and regulatory integration into healthcare
systems.
Keywords: 3D printing, fractures, pediatrics
Introducción
La inmovilización de fracturas es uno de los pilares esenciales en el tratamiento ortopédico,
especialmente en las poblaciones pediátricas en las que la fragilidad ósea debida al crecimiento y la elevada
actividad física aumenta la incidencia de lesiones musculoesqueléticas. Los métodos tradicionales, como el uso
de yesos o férulas convencionales, son efectivos en la estabilización del hueso, pero tienen importantes
limitaciones en términos de comodidad, higiene, ventilación cutánea y precisión anatómica. La impresión
tridimensional (3D) ha surgido como una alternativa tecnológica capaz de ofrecer opciones personalizadas que
se adaptan a la anatomía del paciente, mejoran el confort y optimizan el proceso de recuperación.
En la última década, la evolución de la impresión tridimensional ha simplificado la creación a medida de
soportes ortopédicos, empleando modelos que se adaptan al cuerpo, diseños ligeros que permiten la ventilación
y materiales seguros para el organismo, todo ello orientado a las necesidades particulares de cada persona. A
pesar de esto, aún no se cuenta con suficientes estudios que demuestren qué tan bien funcionan, cuánto duran
y si realmente vale la pena la inversión, sobre todo cuando se trata del área pediátrica. Persisten aún dudas
respecto a qué tan fuertes son los materiales, si son fáciles de usar, si los niños y quienes los cuidan los aceptan
bien y cómo se pueden incorporar a los servicios de salud. Todo esto resalta la importancia de analizar lo que se
ha investigado hasta ahora para entender en qué punto está y cuáles son los desafíos que se deben superar para
que se utilicen más en el manejo de fracturas en niños.
El auge de la impresión tridimensional en el ámbito ortopédico se debe a que permite aunar la exactitud
digital, la adaptación a cada anatomía y la conciencia ecológica en la práctica médica. La capacidad de crear
inmovilizadores que se ajustan como un guante a la forma del miembro afectado minimiza significativamente el
peligro de problemas en la piel, mejora la circulación del aire y simplifica la limpieza del aparato, algo crucial sobre
todo en niños, a quienes les suele costar mantener los yesos clásicos en condiciones óptimas. Además, la
comodidad y el aspecto de los dispositivos hechos con impresión 3D ayudan a que el paciente siga el tratamiento
al pie de la letra y contribuyen a una mejor experiencia general. Para las instituciones, esto supone también una
ocasión para usar mejor los medios disponibles, acelerar la rehabilitación y evolucionar hacia sistemas sanitarios
más personalizados y eficaces.
La literatura científica muestra resultados alentadores. Cano et al. (2021) documentaron el uso clínico de
modelos 3D en la planificación quirúrgica y la personalización de dispositivos ortopédicos, mientras que Xu et al.
(2025) demostraron que las férulas impresas en 3D ofrecen ventajas en ventilación, peso y aceptación estética
en comparación con los yesos convencionales. Chen et al. (2017) reportaron, en pacientes pediátricos, una mejor
adaptación del dispositivo y mayor satisfacción familiar, junto con un descenso en el tiempo de recuperación
funcional. No obstante, la mayoría de los estudios disponibles se concentran en experiencias aisladas o muestras
reducidas, lo que evidencia la necesidad de revisiones amplias y sistemáticas que consoliden los hallazgos y
orienten la investigación futura hacia la validación clínica de esta tecnología.
El objetivo de este estudio es ampliar la información disponible sobre las nuevas tecnologías que se están
aplicando en la ortopedia infantil y ofrecer un punto de partida para estudios e innovaciones futuras dentro del
campo de la medicina.
Metodología
El estudio se desarrolló como una revisión bibliográfica de enfoque cualitativo, orientada a analizar y
sintetizar la evidencia científica reciente sobre el uso de la impresión tridimensional aplicada a la inmovilización
de fracturas en población pediátrica. El propósito central fue identificar los avances tecnológicos, los beneficios
clínicos, las limitaciones observadas y las perspectivas futuras de esta técnica en el ámbito ortopédico infantil.
Para garantizar la validez y confiabilidad de los resultados, el proceso de revisión se realizó siguiendo los
3
lineamientos metodológicos del protocolo PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-
Analyses), adaptado al enfoque cualitativo del estudio.
La investigación adoptó un diseño de revisión con orientación sistemática, sustentado en la búsqueda,
selección y análisis crítico de estudios publicados durante la última década, comprendida entre los años 2015 y
2025. Este tipo de diseño permitió integrar hallazgos provenientes de distintas fuentes y enfoques metodológicos,
con el fin de construir una visión global, actualizada y contextualizada sobre el papel de la impresión 3D en la
ortopedia pediátrica.
La búsqueda bibliográfica se llevó a cabo en bases de datos científicas de amplia difusión y prestigio
internacional, entre las que destacan PubMed, ScienceDirect, SciELO y SpringerLink. Para optimizar la
localización de estudios relevantes, se emplearon descriptores controlados en español e inglés, combinados
mediante operadores booleanos, tales como “3D printing”, “custom immobilization”, “pediatric fractures”,
“orthopedic splint”, “additive manufacturing in orthopedics”, “férulas impresas en 3D” y “fracturas pediátricas”.
La aplicación de la metodología PRISMA permitió estructurar el proceso de búsqueda en fases
claramente definidas: identificación, cribado, elegibilidad e inclusión. En la primera fase se recopilaron los artículos
potencialmente relevantes; en la segunda se eliminaron duplicados y publicaciones que no cumplían los criterios
básicos; en la tercera se revisaron títulos y resúmenes para valorar su pertinencia; y, finalmente, se seleccionaron
los textos completos que respondían a los objetivos del estudio. Cada publicación seleccionada fue sometida a
una lectura analítica y se extrajeron datos relevantes sobre el diseño del estudio, la población participante, el tipo
de intervención, los resultados principales y las conclusiones.
Criterios de inclusión: artículos publicados entre enero de 2015 y septiembre de 2025; estudios originales,
revisiones sistemáticas o narrativas, reportes de caso y artículos de revisión tecnológica relacionados con la
impresión 3D aplicada a la inmovilización o rehabilitación ortopédica pediátrica; publicaciones en español o inglés;
investigaciones que incluyeran población pediátrica (0–18 años) o, en su defecto, comparaciones relevantes
extrapolables al contexto infantil; documentos que describieran aspectos clínicos, técnicos o materiales asociados
al diseño, fabricación o evaluación de férulas impresas en 3D.
Criterios de exclusión: artículos con más de 10 años de antigüedad; publicaciones sin acceso a texto
completo o con información insuficiente para el análisis; estudios centrados exclusivamente en aplicaciones
quirúrgicas o protésicas sin relación con la inmovilización; documentos duplicados, comunicaciones breves,
resúmenes de congresos y literatura no científica; trabajos realizados en población exclusivamente adulta o
animal
Figura 1
Metodología PRISMA aplicada
4
Resultados
Tabla 1
Fuentes de información
Nro.
Autor
Aporte a la investigación
1
(Khorsandi et al.,
2021)
Analizaron las técnicas y materiales empleados en la impresión 3D y 4D en cirugía
maxilofacial, demostrando que la elección del polímero influyó directamente en la
biocompatibilidad y la rigidez del dispositivo. Este hallazgo fue relevante para el
diseño de férulas pediátricas seguras y ergonómicas.
2
(Calderone
et al., 2024)
Efectuaron una revisión sistemática sobre la aplicación de la impresión 3D en cirugía
ortopédica pediátrica, concluyendo que esta herramienta mejoró los resultados
quirúrgicos y la calidad de las inmovilizaciones. Asimismo, subrayaron la necesidad
de desarrollar protocolos estandarizados para su uso clínico.
3
(Tsai & Greene,
2024)
Analizaron la impresión 3D en cirugía pediátrica general, observando que su
aplicación redujo los riesgos operatorios y optimizó la planificación prequirúrgica.
Este estudio aportó una visión global sobre el valor terapéutico de la tecnología en
la población infantil.
4
(Higgins et al.,
2025)
Realizaron un estudio clínico en el que demostraron que los yesos impresos en 3D
mejoraron la función y la satisfacción reportada por los pacientes con fracturas
estables. Los resultados evidenciaron la eficacia de la inmovilización tridimensional
frente a los métodos convencionales
5
(Matteson et al.,
2025)
Compararon la efectividad de ortesis impresas en 3D con los métodos tradicionales
de inmovilización en fracturas del radio distal pediátrico, demostrando superioridad
en confort, higiene y satisfacción del paciente. Los hallazgos aportaron evidencia
cuantitativa y cualitativa sobre su efectividad clínica.
6
(Xu et al., 2025)
Realizaron un estudio clínico sobre el uso de férulas impresas en 3D combinadas
con análisis de elementos finitos para el tratamiento de fracturas de radio distal
pediátrico. Los resultados demostraron mejoras biomecánicas significativas y
reducción de presión en zonas críticas, aportando evidencia sobre el diseño
optimizado de férulas mediante simulación computacional.
7
(Benady et al.,
2025)
Realizaron una revisión integral sobre los avances de la impresión 3D en ortopedia
pediátrica, concluyendo que las férulas y moldes personalizados mejoraron la
inmovilización ósea, disminuyeron las complicaciones cutáneas y optimizaron la
recuperación funcional de los niños con fracturas.
8
(Chen et al.,
2017)
Aplicaron yesos impresos en 3D personalizados para el tratamiento de fracturas de
radio distal, observando beneficios significativos en ventilación, ligereza y
comodidad. Este estudio representó una de las primeras experiencias clínicas que
validaron el uso de férulas tridimensionales personalizada
9
(Vukicevic et al.,
2017)
Analizaron el desarrollo de la impresión 3D en cardiología, y aunque su enfoque fue
distinto, su trabajo aportó bases metodológicas que evidenciaron la evolución de la
tecnología hacia aplicaciones clínicas específicas, como la ortopedia infantil.
10
(Hui et al., 2025)
Evaluaron la utilización de plantillas 3D en el tratamiento de fracturas epifisarias
tibiales en pacientes pediátricos, concluyendo que esta técnica redujo los errores
quirúrgicos y mejoró la alineación ósea. El estudio reforzó la precisión clínica de los
dispositivos personalizados.
11
(Naehan &
Volkan, 2024)
Revisaron las aplicaciones de la impresión 3D en odontología pediátrica,
subrayando su capacidad para crear modelos anatómicamente precisos y
adaptados al paciente. Su análisis demostró la versatilidad y adaptabilidad de esta
tecnología en distintas áreas médicas infantiles.
12
(Bellia-Munzon
et al., 2020)
Demostraron que la reconstrucción tridimensional facilitó la planificación quirúrgica
y redujo los riesgos operatorios en procedimientos pediátricos complejos. Su estudio
confirmó la utilidad de la impresión 3D como herramienta que permitió trasladar la
precisión diagnóstica a la práctica clínica personalizada.
13
(Gobbato et al.,
2022)
Desarrollaron una guía práctica sobre la planificación e impresión 3D en ortopedia,
en la cual detallaron los pasos técnicos desde la adquisición de imágenes médicas
hasta la fabricación del modelo. Este trabajo sirvió como referencia metodológica
para la elaboración de férulas personalizadas.
5
14
(Yang et al.,
2021)
Efectuaron un metaanálisis sobre las aplicaciones de la impresión 3D en fracturas
traumáticas, concluyendo que la tecnología mejoró los resultados clínicos, redujo los
tiempos quirúrgicos y aumentó la satisfacción de los pacientes. Sus resultados
reforzaron la validez del uso de impresión 3D en traumatología pediátrica.
15
(Mantrana et al.,
2018)
Exploraron el uso de modelos tridimensionales en la planificación quirúrgica y
enseñanza de fracturas mandibulares, destacando su valor predictivo y educativo.
Su trabajo validó el uso de modelos impresos como herramienta didáctica y de
precisión anatómica.
16
(Cano et al.,
2021)
Describieron el rol del cirujano ortopédico en la impresión 3D y analizaron los
aspectos éticos y legales asociados a su implementación. Su investigación aportó
un marco normativo que respaldó el uso seguro y responsable de férulas
personalizadas en pacientes pediátricos
17
(Ianno et al.,
2024)
Revisaron el desarrollo de formulaciones pediátricas mediante impresión 3D por
extrusión, resaltando la capacidad de la tecnología para adaptarse a las
características anatómicas y fisiológicas del paciente. Su investigación amplió la
comprensión sobre la personalización biomédica aplicada a la infancia.
18
(Van Lieshout
et al., 2022)
Realizaron una revisión sistemática sobre el uso de férulas impresas en 3D para el
antebrazo, demostrando equivalencia clínica con los yesos convencionales, pero
con ventajas en confort, ligereza y estética. Este trabajo representó una referencia
fundamental para el uso de la impresión 3D en inmovilización pediátrica.
19
(Broggi-Angulo
et al., 2023)
Presentaron un caso clínico en el que la planificación e impresión 3D fueron
esenciales en la reconstrucción facial pediátrica, demostrando la precisión y la
rapidez de la tecnología en el tratamiento de fracturas complejas. Su experiencia
clínica reforzó la viabilidad de las férulas anatómicamente adaptadas.
20
(Ahmed et al.,
2024)
Evaluaron el uso de la impresión 3D personalizada en la elaboración de
medicamentos pediátricos, aportando evidencia sobre la seguridad y adaptabilidad
de la tecnología en la atención infantil. Aunque se centró en farmacología, su
investigación evidenció el potencial de la impresión 3D para crear soluciones
personalizadas según las características fisiológicas de cada paciente
21
(Agarwal et al.,
2022)
Analizaron la aplicación de la impresión tridimensional en fracturas y deformidades
del pie, demostrando que esta tecnología permitió una mayor precisión anatómica y
la fabricación de dispositivos de inmovilización personalizados. Su estudio evidenció
que los yesos impresos en 3D mejoraron el ajuste y la comodidad del paciente en
comparación con los métodos tradicionales de inmovilización.
22
(Raza et al.,
2021)
Efectuaron una revisión sistemática sobre la impresión 3D en osteotomías
pediátricas, concluyendo que su uso mejoró la precisión quirúrgica y redujo los
tiempos de recuperación. Su evidencia fue extrapolable a la inmovilización ósea
personalizada en fracturas infantiles.
23
(Katt et al.,
2020)
Describieron dos casos clínicos en los que se emplearon férulas personalizadas
impresas en 3D para fracturas del miembro superior en niños. Los resultados
mostraron mayor confort, mejor higiene y una recuperación más rápida, confirmando
los beneficios prácticos del enfoque personalizado.
24
(Goetstouwers
et al., 2022)
Revisaron el uso de la impresión 3D en cirugía ortopédica infantil, destacando su
valor en la fabricación de guías quirúrgicas y dispositivos personalizados. Su análisis
confirmó la factibilidad de integrar férulas impresas en tratamientos conservadores
de fracturas pediátrica
25
(Garay et al.,
2024)
Documentaron una serie de casos en ortopedia en los que se emplearon modelos
impresos en 3D, demostrando su utilidad tanto en la planificación quirúrgica como
en la enseñanza médica. Su trabajo mostró la versatilidad de la impresión 3D en el
campo de la ortopedia y traumatología pediátrica
26
(Moya et al.,
2022)
Describieron la implementación de la planificación preoperatoria y la impresión 3D
en ortopedia, mostrando un impacto positivo en la toma de decisiones y la precisión
de los tratamientos. Su aporte metodológico respaldó la personalización de
dispositivos y férulas pediátricas.
6
Discusión
El análisis de la literatura científica permitió evidenciar que la impresión tridimensional (3D) personalizada
representó un avance significativo en la inmovilización de fracturas pediátricas, al integrar precisión anatómica,
confort y seguridad en el tratamiento ortopédico. Los estudios revisados coincidieron en que la aplicación de esta
tecnología mejoró la calidad de la inmovilización y la satisfacción del paciente, al tiempo que redujo
complicaciones cutáneas y tiempos de recuperación. Estos hallazgos respaldaron la hipótesis de que la impresión
3D constituyó una alternativa eficaz frente a los métodos convencionales, debido a su capacidad para reproducir
estructuras anatómicas específicas y adaptadas al paciente infantil.
En comparación con los enfoques tradicionales, las investigaciones analizadas demostraron una clara
tendencia hacia la superioridad clínica y funcional de los dispositivos impresos en 3D. Mientras los yesos
convencionales presentaron limitaciones en ventilación, higiene y ergonomía, las férulas tridimensionales
ofrecieron ligereza, transpirabilidad y un ajuste anatómico que favoreció la movilidad temprana. Este patrón fue
consistente con lo planteado por Higgins et al. (2025) y Matteson et al. (2025), quienes demostraron que los
dispositivos personalizados no solo incrementaron el confort, sino que también facilitaron la recuperación
funcional. En este sentido, los resultados se alinearon con la teoría del diseño biomédico adaptativo, la cual
sostiene que la personalización estructural mejora la respuesta fisiológica del tejido durante la rehabilitación.
Desde una perspectiva metodológica, la revisión permitió identificar la relevancia de la simulación
computacional y el análisis de elementos finitos como herramientas complementarias en la optimización de
férulas. Los estudios de Xu et al. (2025) y Calderone et al. (2024) evidenciaron que estos métodos contribuyeron
a la validación biomecánica de los modelos, garantizando una distribución uniforme de presiones y reduciendo el
riesgo de lesiones por compresión. Estos hallazgos fueron consistentes con los principios de la ingeniería
ortopédica moderna, que prioriza la integración entre modelado digital y fabricación aditiva para garantizar
resultados clínicos reproducibles.
Asimismo, se observó un consenso en la literatura respecto a la utilidad de la impresión 3D no solo como
técnica terapéutica, sino también como recurso de planificación quirúrgica y enseñanza médica. Los aportes de
Garay et al. (2024) y Bellia-Munzon et al. (2020) destacaron el papel pedagógico de los modelos tridimensionales,
al facilitar la comprensión anatómica y la simulación de procedimientos, lo que reforzó la capacidad de toma de
decisiones clínicas en contextos pediátricos. Esta versatilidad fortaleció la pertinencia de la impresión 3D como
herramienta transversal entre la educación, la práctica médica y la innovación tecnológica.
No obstante, algunos autores subrayaron limitaciones vinculadas a la estandarización de protocolos
clínicos, los costos de producción y la necesidad de validación regulatoria. Calderone et al. (2024) y Cano et al.
(2021) advirtieron que la ausencia de guías universales dificultó la implementación rutinaria de férulas impresas,
especialmente en entornos hospitalarios con recursos limitados. Este aspecto reflejó la brecha existente entre el
desarrollo tecnológico y la aplicación clínica, planteando la necesidad de establecer marcos normativos y éticos
que respalden su uso seguro en pacientes pediátricos.
También reveló la existencia de una progresiva diversificación de aplicaciones médicas de la impresión
3D, extendiéndose desde la ortopedia hasta áreas como la odontología y la farmacología pediátrica.
Investigaciones como las de Ahmed et al. (2024) y Naehan & Volkan (2024) evidenciaron que la personalización
tridimensional permitió adaptar tratamientos y formulaciones a las particularidades fisiológicas del niño, ampliando
el alcance terapéutico de la tecnología. Esta tendencia respaldó la hipótesis de que la impresión 3D representó
una herramienta de medicina personalizada, con potencial para transformar los paradigmas tradicionales de
atención infantil.
Los hallazgos revisados destacaron la pertinencia científica y práctica del uso de la impresión 3D
personalizada en la inmovilización de fracturas pediátricas. La integración entre ingeniería, medicina y diseño
digital generó soluciones más seguras, funcionales y estéticamente aceptables para los pacientes y sus familias.
Aunque persisten desafíos regulatorios y logísticos, la evidencia acumulada demostró que la impresión 3D ofreció
una alternativa viable, sustentada en principios de biocompatibilidad, sostenibilidad y precisión clínica. Su
aplicación futura dependerá de la consolidación de protocolos estandarizados y del fortalecimiento de la
colaboración interdisciplinaria entre ingenieros biomédicos y especialistas ortopédicos.
Conclusiones
El estudio permitió establecer que la impresión tridimensional personalizada representó un recurso de
alta precisión con implicaciones directas en la modernización del tratamiento ortopédico infantil. Se concluyó que
su valor radicó en la capacidad de integrar ciencia, tecnología y medicina para ofrecer soluciones adaptadas a
las necesidades anatómicas y funcionales de cada paciente. Asimismo, se consideró que esta herramienta
impulsó una nueva visión de la práctica clínica, orientada hacia la personalización terapéutica y la sostenibilidad
7
técnica. Finalmente, se reconoció que futuras investigaciones deberán profundizar en la validación clínica y
normativa de esta tecnología, a fin de consolidar su incorporación segura y efectiva en el ámbito pediátrico.
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