Artec Eva aiuta a ridare il sonno ai malati di morbo di Graves

Riepilogo: Molti pazienti affetti dal morbo di Graves optano per un intervento chirurgico. Ma questo spesso si traduce in gravi effetti collaterali, disagi e insonnia.

Obiettivo: utilizzare uno scanner 3D palmare (Artec Eva) per acquisire digitalmente il viso di un paziente, quindi stampare in 3D una maschera facciale personalizzata utilizzando uno speciale materiale flessibile (BioFlex ).La maschera è progettata per aiutare i pazienti a dormire la notte.

Strumenti utilizzati: Artec Eva, Artec Studio

La compagnia italiana Digital Maison cattura un’accurata geometria del volto di una paziente con Artec Eva per modellare e stampare in 3D una maschera per gli occhi per alleviare un disturbo del sonno.

Il morbo di Graves, conosciuto anche come morbo di Basedow, colpisce lo 0,5% degli uomini e il 3% delle donne, con sintomi di esoftalamo (protrusione di uno o entrambi i bulbi oculari). Lo sporgere e la conseguente immobilità dell’occhio risultano in eccessiva lacrimazione, fotofobia e riduzione del campo visivo. Per porre rimedio a questa patologia si ricorre di solito a terapie farmacologiche e ormonali per il morbo di Graves, e si procede con un intervento chirurgico per l’esoftalamo.

Pazienti con esoftalamo

L’operazione chirurgica non è immune a effetti collaterali, uno dei quali è il possibile danno del tessuto tendinoso del muscolo levatore della palpebra superiore, impedendo la chiusura dell’occhio e rendendo difficile per il paziente dormire di notte.

Questo è stato il caso per una paziente di 48 anni che, un anno dopo il trattamento chirurgico, ha iniziato a soffrire di disordine del sonno, che non poteva essere alleviato con rimedi tradizionali quali maschere per dormire o bende.

Un servizio di scansione e stampa 3D di Torino, Digital Maison, è stato contattato per sviluppare una maschera per gli occhi personalizzata per la paziente.

Kairos 3D, dai quali abbiamo ricevuto questo incarico, era al corrente delle nostre abilità e passione per piccoli progetti medici per esplorare l’uso di nuove tecnologie di scansione, modellazione e stampa 3D” dice Paolo Gianolio, proprietario di Digital Maison. “Il nostro obbiettivo è di fornire soluzioni rapide con tecniche a basso costo.”

In un progetto precedente Digital Maison ha progettato una speciale scarpa per un paziente con una grave deformazione del piede. Ne hanno fatto un modello con uno scanner, rimodellandolo in Rhinoceros e poi ne hanno fatto un prototipo con Zprinter. Paolo è stato uno dei primi ricercatori in Italia a scrivere una tesi sugli scanner 3D 15 anni fa.

“Per questo progetto abbiamo usato Artec Eva,l’unico scanner disponibile per oggetti di dimensioni medie, capace di catturare superfici nel dettaglio con estrema facilità di utilizzo e di impugnatura” Dice Paolo. “La portabilità dello scanner mi ha permesso di scansionare direttamente nella casa della paziente, il che è stato un indubbio beneficio psicologico.”

Scansione della paziente con Artec Eva

Un paio di minuti di scansione ed elaborazione dei dati in Artec Studio ha prodotto un’immagine precisa e texturizzata del volto della paziente:

Il modello 3D della faccia della paziente ottenuto con Artec Eva, con e senza texture

Lo strumento di misura di Artec Studio ha permesso a Paolo di rivelare considerevoli differenze nella forma del volto a seconda della posizione della paziente (sdraiata o seduta): la pelle sulle parti morbide, in particolare le guance, può muoversi di fino a 5 mm se la paziente si sposta da sdraiata a seduta.

“Quando lo scopo finale di un progetto è di sviluppare un dispositivo che aderisca perfettamente su di un volto, come in questo caso, è fondamentale evitare errori iniziali,” Dice Paolo. “È stato ovvio per me che bisognava lavorare con la scansione della faccia in una posizione orizzontale. Ciononostante, è stato interessante confrontare le due scansioni in Artec Studio e vedere le differenze in altezza.”

Il colore blu indica aree dove la pelle è quella della posizione sdraiata, confrontate con quella della posizione seduta.

Usando una modellazione di superficie in Rhinoceros 5 sulla mesh 3D, Paolo ha creato un modello 3D della maschera. La ortesi replicava la superficie facciale alla perfezione, assicurando la protezione dalla luce e la chiusura delle palpebre durante il sonno.

Il modello 3D della faccia del paziente con la maschera per gli occhi in Rhinoceros 5

Il modello finale è stato sottoposto a diverse prove di materiale con stampa FDM (fused deposition modeling, dove la stampante dispone il materiale in strati) su una stampante Delta Wasp 3D. La scelta è ricaduta sul Bioflex, un materiale semi-rigido, capace di garantire un’elevata aderenza e un alto livello di comfort.

La maschera per occhi stampata in 3D

“Questo progetto, mirato a risolvere il problema specifico di un paziente, può essere applicato in casi simili dove il paziente soffre di un disturbo del genere,” dice Paolo. “Lo scanner aiuta a produrre un dispositivo perfettamente personalizzato per ogni tipo di scopo medico.”

Chiunque necessiti di un dispositivo ortetico come questa maschera per gli occhi, può contattare Digital Maison per maggiori dettagli.

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