Imprimer en 3D un masque oculaire sur mesure pour un patient atteint de la maladie de Graves

La société italienne Digital Maison capture la géométrie précise du visage d'un patient avec Artec Eva pour concevoir et imprimer en 3D un masque oculaire pour soulager un trouble du sommeil.

La maladie de Graves, aussi connue comme maladie de Basedow, affecte environ 0.5% d'hommes et 3% de femmes avec une exophtalmie (un ou deux globes oculaires protubérants) comme un des symptômes communs. Le gonflement et l'immobilisation conséquente de l’œil résultent en un larmoiement excessif, une photophobie et une réduction du champ visuel. De manière à remédier à cette pathologie, le traitement débute généralement avec une thérapie pharmacologique et hormonale pour la maladie de Graves, et continue avec une intervention chirurgicale pour l'exophtalmie.

Patients avec exophtalmie

La chirurgie n'est pas à l'abri d'effets collatéraux, dont une des conséquences possibles est des dégâts au tissus tendineux du muscle Levator Palpebrae(le muscle élévateur de la paupière supérieure), prévenant la fermeture de l’œil et rendant quasiment impossible pour la patient de se reposer la nuit.

Cela a été le cas avec une patiente âgée de 48 ans qui, une année après avoir subi la chirurgie, a commencé à souffrir d'un trouble du sommeil, qui ne pouvait être soulagé par des aides tels que des masques de nuit ou des œillères.

Digital Maison, un service de scan et d'impression 3D à Turin, en Italie, a été engagée pour développer un masque sur mesure pour la patiente.

“Kairos 3D, qui nous a confié ce projet, connaît nos compétences pour le scan et notre passion pour de petits projets médicaux pour explorer l'utilisation des nouvelles technologies de scan 3D, modélisation et impression,” déclare Paolo Gianilo, le propriétaire de Digital Maison. “Notre but est de livrer des solutions rapides avec des techniques à bas coût.” 

Dans de précédents projets, Digital Maison a conçu une chaussure spéciale pour un patient avec une déformation sévère du pied, en utilisant un scanner, la modélisation rapide sur Rhinocéros, et le prototypage rapide sur Zprinter. Paolo A et un des premiers chercheurs en Italie à écrire une thèse sur les scanners 3D il y a 15 ans.

“Pour ce projet, nous avons utilisé l'Artec Eva, le seul scanner pour des objets de taille petite à moyenne capable de capturer des surfaces en détail avec une extrême facilité d'utilisation et de manipulation,” déclare Paolo. “la portabilité du scanner m'a permis de scanner directement chez la patiente, ce qui était un avantage d’un point de vue psychologique.”

Scan d'un patient avec l'Artec Eva

Quelques minutes de scan et de traitement des données dans Artec Studio ont permis d’obtenir une image précise et texturée du visage:

Le modèle 3D du visage du patient obtenu avec l'Artec Eva, avec et sans la texture

Les outils de mesure d’Artec Studio ont permis à Paolo de révéler de remarquables variations dans la forme du visage selon la position du patient (couché ou assis) : la peau sur les parties les plus molles, les joues principalement, peut bouger de jusqu’à 5mm si le patient passe de la position couchée à la position debout.

“Quand le but final du projet est de développer un appareil qui doit s’adapter parfaitement au visage, comme dans le cas où un masque de sommeil devait être fait, il est fondamental d’éviter les erreurs initiales,”déclare Paolo.”Il était évident pour moi que je devais travailler avec le scan du visage en position horizontale. Néanmoins, il était intéressant de comparer les deux scans dans Artec Studio pour voir les différences de hauteur.”

La couleur bleue indique des zones où la peau recule dans la position couchée, par rapport à la position assise.

En utilisant la modélisation de surface dans Rhinocéros 5 sur le maillage 3D, Paolo a créé un modèle 3D du masque. L’orthèse reproduisait la surface du visage à la perfection, Assurant le blocage de la lumière et la fermeture des paupières durant le repos nocturne.

Le modèle 3D du visage du patient portant le masque pour les yeux, développé dans Rhinocéros 5

Le modèle final a vu l’essai de différents matériaux avec l’impression FDM (fused deposition modeling ou modèle par dépôt fusionné, où l’imprimante applique le matériau en couches) sur une imprimante 3D Delta Wasp. Le choix s’est arrêté sur le Bioflex, un matériau semi-rigide, capable de garantir une adaptation au plus près et un haut niveau de confort.

Le masque oculaire imprimé en 3D

“Ce projet, destiné à résoudre un problème spécifique à un patient particulier, peut être appliqué dans des cas similaires où les patients souffrent de désordres similaires,”déclare Paolo.”Le scanner peut aider à produire un appareil parfaitement personnalisé pour à peu près n’importe quelle application médicale.”

Tout peronne ayant besoin d’un appareil orthétique tel que ce masque oculaire peut contacter Digital Maison pour plus de détails.

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