Cerebra crea cascos infantiles personalizados impresos en 3D con Artec Eva

21/08/2019

Una organización benéfica de Reino Unido especializada en niños y niñas con afecciones neurológicas y relacionadas con el cerebro crea un casco de montar a caballo personalizado, escaneado e impreso en 3D.

Imogen no puede correr y jugar con los otros niños, pero sabe montar a caballo. Nació 11 semanas antes de lo normal con diplejía espástica, una forma de parálisis cerebral, y pasa gran parte de su tiempo en una silla de ruedas o sentada. Montar a caballo ha sido una gran alegría para Imogen, pero como también nació con hidrocefalia, una inflamación excesiva del cerebro, su cabeza es más ancha de lo normal y nunca pudo encontrar un casco de montar que le quedara bien.

Todos los cascos que llevaba eran demasiado grandes y le acababan tapando los ojos cuando montaba, o eran demasiado pequeños e incómodos. Su madre tuvo que meter un trozo de material bajo un casco más grande para evitar que se moviera, pero al cabo de poco tiempo Imogen acababa teniendo fuertes dolores de cabeza.

A pesar de no poder encontrar un casco cómodo para montar, el amor y la dedicación de Imogen por el deporte crecieron hasta el punto que participó y comenzó a sobresalir en la doma clásica, lo que hizo que fuera aún más importante para ella encontrar un casco que le quedara bien. La equitación es una actividad arriesgada, con una tasa lesiones hasta un 400% más alta que la de los motociclistas, los futbolistas y los esquiadores.

Frustrada por la falta de opciones, la madre de Imogen, Catherine, se dirigió a Cerebra, una organización benéfica conocida en todo el Reino Unido por crear productos personalizados para niños con necesidades especiales. Situado dentro de la Universidad de Gales Trinity Saint David, Cerebra Innovation Centre (CIC) es una organización financiada al 100% por donaciones que desarrolla productos altamente funcionales, innovadores y divertidos que no sólo devuelven a los niños el mundo del juego, sino que también son tan atractivos que a menudo otros niños que los ven en el patio de recreo o en la escuela empiezan a preguntar a sus padres si pueden tener lo mismo.

Los ingenieros de diseño del Centro de Innovación Cerebra ya han fabricado varios cascos personalizados para niños con hidrocefalia. El Dr. Ross Head nos explica cómo comenzó todo: "El primer proceso fue usar el escáner Artec Eva, una vez que vi lo que podía hacer, me vinieron mil ideas sobre cómo utilizarlo en nuestro trabajo, y fue entonces cuando me di cuenta de que podía usarlo para fabricar cascos hechos a medida".

El proceso final de diseño/producción se puso en marcha cuando se me ocurrió la sinergia de la digitalización, la impresión en 3D de los moldes, la fibra de vidrio de la carcasa y el mecanizado CNC del revestimiento de poliestireno".

Ian Walsh, director de ATiC (Assistive Technologies Innovation Centre) y su equipo de innovadores presentaron Artec Eva a Ross Head por primera vez. Antes de esto, ATiC consultó con los especialistas en digitalización 3D de Reseller Central Scanning de Artec, y fue durante una presentación de los scanners de Artec cuando ATiC comprendió que Eva sería una activo de gran valor en su equipo.

ATiC es un centro de investigación integrado que pone en práctica el diseño centrado en el usuario y las herramientas de innovación estratégica enfocadas sobretodo en la colaboración con la salud y el bienestar.

ATiC utiliza una amplia gama de tecnologías de captura de la realidad, como la digitalización en 3D, la biomecánica y el seguimiento de los ojos. Junto con una gama de instalaciones avanzadas de prototipado, como las impresoras 3D de última generación. ATiC también apoya y ayuda a muchas otras organizaciones benéficas y organizaciones mediante la innovación de nuevos productos, servicios y sistemas en todos los sectores de la salud y el bienestar.

El equipo de ATiC ha colaborado hasta ahora con Ross en Cerebra, proporcionando digitalización 3D con Artec Eva, innovando en el desarrollo del casco de Imogen. Esperamos que esta colaboración sea la primera de muchas, ya que tanto ATiC como Cerebra tienen como objetivo desarrollar e innovar aún más el proceso de diseño y fabricación.

Imogen y Artec Eva durante el escaneo

El Artec Eva es un escáner 3D ligero que utiliza luz blanca estructurada 100% segura y escanea rápidamente, no requiere que los niños permanezcan quietos más de un minuto. El escaneado 3D aparece en tiempo real en la pantalla de Artec Studio, el software del escáner, que procesa y exporta los escaneos a un software de CAD antes de la impresión en 3D. Una vez en el software CAD, se crea un plano de la cabeza del niño, obteniendose las dimensiones exactas para crear un modelo 3D preciso que a su vez se convertirá en un casco perfectamente ajustado.

Imogen y Artec Eva durante el escaneo

"Imogen sentía curiosidad por Eva, ya que estaba escaneando su cara y su cabeza, y como es completamente seguro, no era un problema cuando miraba durante el escaneado. Y no le costó nada quedarse quieta durante la exploración, que terminó antes de que se diera cuenta", dice Ross Head.

El escaneo Artec Eva de Imogen, en tiempo real en el software Artec Studio

Después de escanear y exportar a CAD, se crea un modelo de dos partes. Ross nos explica entonces el proceso físico de la creación del casco. "La capa protectora interior de poliestireno se exporta para el mecanizado CNC y el modelo de carcasa se utiliza para crear un molde impreso en 3D (hembra). Una vez que la superficie interior del molde se ha alisado, se colocan capas de fibra de vidrio y kevlar con resina epoxi para crear una capa exterior extremadamente resistente".

Ross Head cogiendo un casco comercial al uso (I) y un casco personalizado de Cerebra (D)

Posteriormente, el casco ha sido homologado y certificado por la BSI (British Standards Institution), lo que demuestra su alto nivel de protección y calidad. Hasta ahora se han fabricado tres cascos, y dos niños (incluido Imogen) han sido escaneados con el Artec Eva de ATiC. Se está trabajando en la construcción de más cascos, y el Centro de Innovación Cerebra está empezando a ver en otros lugares un creciente interés en los cascos .

Ross Head se muestra muy satisfecho con los resultados: "Realmente estamos empezando con el escáner Eva... porque estamos creando productos personalizados para cada niño. Eva nos permite hacer cosas usando las medidas exactas de un niño, así que cuando llega el momento de que el niño se lo ponga, sienta que le queda como un guante, y para un niño que está acostumbrado a pasar por la vida sintiéndose como que no encaja, este tipo de ajuste perfecto es un sueño hecho realidad".

Ross Head e Imogen tras su primera experiencia con el nuevo casco

Continua, “Esta vez son los cascos, pero ya estamos viendo muchas aplicaciones para Eva... y porque sabemos que nos da toda la precisión que necesitamos y algo más, el cielo es el límite en cuanto a lo que podemos esperar y a lo que vamos a hacer aquí para nuestros hijos"..”

Además de los cascos personalizados, Cerebra también ha creado una gama de productos personalizados para niños con discapacidades. Arneses de columpio, para que los niños puedan ir en columpios de parque con seguridad sin riesgo de caerse; hamacas para niños mayores, permitiéndoles jugar y ejercitarse con seguridad; trineos con un asiento de seguridad para niños discapacitados, que les permite deslizarse felizmente por la nieve; caballos mecedores y mecedoras; el asiento de apoyo postural GoTo, que permite a los niños pequeños con problemas físicos mantener una postura saludable mientras caminan; ¡y muchos otros!

La firme creencia de Cerebra es que cualquier cosa que los niños puedan soñar, deben tener la oportunidad de perseguirla y hacerla. Nunca aceptes los límites de los demás como tuyos. En este sentido, Cerebra ha diseñado todo tipo de equipamiento especial para niños con necesidades especiales. Material para participar en eventos como triatlones, surf e incluso escalada de montaña. Por ejemplo, el pasado otoño, el equipo de Cerebra junto a Imogen subieron a la cima del pico más alto del sur de Gales, con ella sentada en una bicicleta de montaña customizada de cuatro ruedas que Cerebra había diseñado específicamente para ella.

El equipo CIC e Imogen en la cima de Pen & Fan, el pico más alto del sur de Gales

La madre de Imogen dice: "Imogen estaba tan emocionada por haber completado la subida... Gracias al equipo de Cerebra ha podido tener esta aventura - nunca antes había podido hacer algo así debido a su parálisis cerebral. Ha habido muchas veces que no ha sido capaz de participar en actividades físicas, algo que la excluía. Ser capaz de hacer cosas como esta es un verdadero estímulo para su confianza y autoestima".

Imogen con su nuevo casco y funda, ¡y su mejor amigo!

Ella continua: "¡Imogen adora su nuevo casco! Como es tan cómodo y se ve guapa, si por ella fuera estaría cabalgando todo el día¡ El Centro de Innovación Cerebra ha fabricado un casco súper cómodo que le permite competir en el deporte que más le gusta! Los chicos de Cerebra hasta le pusieron una funda (cubierta de casco) con el color favorito de Imogen".