Impresión 3D usando una máscara para los ojos hecha para un paciente con el mal de Graves

La compañía italiana Digital Maison captura la precisa geometría del rostro de un paciente con el Eva de Artec para diseñar e imprimir una máscara para los ojos para aliviar un trastorno del sueño.

El mal de Graves, también conocido como el mal de Basedow, afecta al 0,5% de los hombres y 3% de las mujeres con exoftalmos (pronunciación de uno o ambos globos oculares), lo cual constituye uno de sus síntomas comunes.  El abultamiento y consecuente inmovilización del ojo producen excesivo lagrimeo, fotofobia y estrechamiento del campo visual.  Para remediar esta patología del mal de Grave, el tratamiento por lo general inicia con fármacos y terapia hormonal y luego se procede a realizar una intervención quirúrgica para el exoftalmos.

Pacientes con exoftalmos

La cirugía no puede ser ajena a efectos colaterales, uno de los cuales es el posible daño de los tejidos tendinosos del levator palpebrae (el músculo que eleva el párpado superior), impidiendo que el ojo pueda ser cerrado y haciendo imposible que el paciente pueda descansar en las noches.

Este era el caso de una paciente femenina de 48 años quien, luego de transcurrido un año luego de su operación, empezó a padecer de un desorden del sueño que no podía ser aliviado con ayudas tales como las máscaras o parches para dormir.

Un servicio de escaneo e impresión 3D en Torino, Italia, Digital Maison, fue contactado para desarrollar una máscara para dormir hecha a la medida de la paciente.

Kairos 3D, de quienes recibimos este trabajo, conoce nuestras habilidades y pasión por los proyectos médicos pequeños para explorar el uso de nuevas tecnologías de escaneo, moldeo e impresión 3D,” dice Paolo Gianolio, el dueño de Digital Maison.  “Nuestro objetivo es suministrar soluciones rápidas con técnicas de bajo costo.”

En un proyecto anterior Digital Maison había diseñada un zapato especial para un paciente con una severa deformación del pie, haciendo uso de un escáner, moldeo rápido en Rhinoceros y la rápida elaboración de prototipos con Zprinter.  Paolo fue uno de los primeros investigadores en Italia en escribir una tésis acerca de los escáneres 3D hace 15 años.

Para este proyecto usamos el Eva de Artec, el único escáner para objetos de tamaño pequeño y mediano capaz de capturar superficies detalladas con facilidad de uso y manejo,” dice Paolo.  “La portabilidad del escáneres me ha permitido escanear directamente en la casa del paciente, lo cual fue un beneficio psicológico.

Escaneando el paciente con el Eva de Artec

Unos pocos minutos de escaneo y procesamiento de datos con Artec Studio dieron como resultado una precisa imagen texturizada en 3D del rostro:

El modelo 3D del rostro del paciente fue obtenido con el Eva de Artec, con y sin textura

La herramienta de medición de Artec Studio le permitió a Paolo revelar valiosas desviaciones en la forma del rostro dependiendo de la postura del paciente (sentada y acostada): la piel de las partes más suaves, principalmente los cachetes, pueden moverse hasta 5 mm si el paciente pasa de estar acostado a sentado.

Cuando el propósito final de un proyecto es desarrollar un artefacto que deba ajustarse perfectamente a la cara, como en este caso en el que una máscara para dormir debía ser elaborada, es fundamental evitar el error inicial”, dice Paolo.  “Fue obvio para me que necesitaba trabajar con el escaneo de la cara en posición horizontal.  Sin embargo, fue muy interesante comparar los dos escaneos en Artec Studio y ver las diferencias en la altura.

El color azul indica las áreas en las que la piel se echa hacia atrás en la posición acostada, comparada con la sentada.

Usando el moldeo de superficie de Rhinoceros 5 en la malla 3D, Paolo diseñó un modelo 3D de la máscara.  La ortesis replicaba la superficie facial a la perfección, asegurando el bloqueo de luz y el cerramiento de los párpados durante el descanso nocturno.

Modelo 3D de la cara del paciente usando la máscara para ojos desarrollada en Rhinoceros 5

El modelo final requirió de varios ensayos de materiales con la impresión FDM (fused deposition modeling, en donde la impresora deposita el material en capas) en una impresora Delta Wasp 3D.  La elección se dio por Bioflex, un meterial semirrígido, capaz de garantizar un ajuste perfecto y un alto nivel de confort.

La máscara impresa en 3D

“Este proyecto, el cual estaba llamado a resolver un problema específico de un paciente, puede ser aplicado en casos similares en donde los pacientes sufren del mismo desorden”, dice Paolo.  “El escáner puede ayudar a producir un artefacto totalmente personalizado para prácticamente cualquier propósito médico.

Cualquier persona que necesite un artefacto de ortesis como esta máscara, puede contactar a Digital Maison para obtener información adicional.

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