Con el creciente aumento de la demanda de tratamientos ortopédicos personalizados y de alta precisión, los métodos tradicionales de medición manual y fabricación de órtesis ya no pueden satisfacer los requisitos actuales de eficiencia y precisión.

Para responder a este desafío, el escáner 3D portátil 3DeVOK MQ, equipado con el mango inalámbrico 3DeVOK Airgo y combinado con la tecnología de impresión 3D SLS (Sinterizado Selectivo por Láser) de TPM3D, ofrece a hospitales, clínicas e instituciones médicas una solución digital integral para ortopedia, capaz de fabricar órtesis totalmente personalizadas.

Figura 1. Escáner 3D 3DeVOK MQ equipado con el mango inalámbrico 3DeVOK Airgo

Antecedentes

En el tratamiento mediante órtesis para la columna vertebral, la mano y la muñeca, así como el pie y el tobillo, los métodos tradicionales presentan las siguientes limitaciones:

• ·Moldeado con yeso de alto contacto: El paciente debe mantener una postura fija durante un periodo prolongado, lo que provoca incomodidad y dificulta la limpieza posterior.
• ·Precisión limitada de las mediciones manuales: Los resultados dependen en gran medida de la experiencia del técnico; cualquier error puede dar lugar a órtesis mal ajustadas o a una menor eficacia del tratamiento correctivo.
• ·Largos ciclos de fabricación y baja eficiencia: Desde la toma del molde hasta la fabricación final, el proceso requiere mucho tiempo, retrasando el inicio de la rehabilitación.
• ·Escasa personalización: Resulta difícil adaptar completamente la órtesis a la biomecánica específica del paciente, lo que afecta al ajuste, la estabilidad y la comodidad del dispositivo.
  
  

Solución digital para órtesis

Para superar estas limitaciones, 3DeVOK ofrece una solución integral, desde el escaneo 3D hasta la fabricación de órtesis mediante impresión 3D.

El flujo de trabajo se compone de las siguientes etapas principales:

Escaneo 3D de alta precisión

El escáner 3D profesional 3DeVOK MQ captura datos tridimensionales de alta precisión de la columna vertebral, la mano y la muñeca, así como del pie y el tobillo del paciente.

En combinación con el mango inalámbrico 3DeVOK Airgo, permite realizar un escaneo completamente portátil y flexible, facilitando la captura desde cualquier ángulo y garantizando una reproducción precisa de la anatomía del paciente.

Los datos obtenidos se procesan inicialmente en 3DeVOK Studio, donde se realizan tareas de eliminación de ruido, optimización de la malla y preparación del modelo, generando archivos 3D estándar como STL y OBJ.

Figura 2. Escaneo 3D del torso, la mano y la muñeca, así como del pie y el tobillo del paciente con el 3DeVOK MQ

Modelado digital y diseño personalizado

Los archivos 3D procesados en el software de escaneo 3DeVOK Studio pueden importarse a programas de modelado como Rodin4D o Freeform para realizar el diseño 3D y la optimización estructural de la órtesis.

Durante esta fase, los diseñadores pueden efectuar ajustes locales, optimizar la geometría e integrar análisis de cargas y principios ergonómicos, con el fin de mejorar la rigidez estructural, la comodidad y el ajuste de la órtesis.

 Figura 3. Modelado de una órtesis para la columna vertebral con Rodin4D

Figura 4. Modelado de una órtesis para la columna vertebral con Freeform

Impresión 3D SLS de alta precisión

Una vez finalizado el modelo 3D, la órtesis se fabrica directamente mediante tecnología de impresión 3D SLS (Sinterizado Selectivo por Láser) utilizando los equipos de TPM3D, socio tecnológico de 3DeVOK.

La tecnología SLS permite fabricar estructuras complejas con una geometría de alta precisión, obteniendo órtesis ligeras, resistentes y duraderas, al tiempo que mejora la comodidad, el ajuste y el rendimiento durante su uso.

Figura 5. Sistema de impresión 3D SLS de TPM3D

Aplicación médica de ciclo completo

Las órtesis digitales en 3D pueden integrarse con programas de rehabilitación y tratamiento integral, ofreciendo un sistema personalizado de recuperación que abarca todo el proceso, desde el diseño de la órtesis hasta la rehabilitación del paciente.

Beneficios de la solución

Al implementar la solución digital para órtesis de 3DeVOK, las instituciones médicas pueden obtener múltiples ventajas en el diseño y la fabricación de órtesis:

• ·Mayor precisión de las órtesis: El escáner 3D 3DeVOK MQ captura con precisión la anatomía del paciente, reduciendo los errores asociados a las mediciones manuales tradicionales y garantizando un ajuste mucho más preciso a la morfología individual.
• ·Reducción del tiempo de fabricación: Gracias a su amplia área de escaneo de 1100 × 1000 mm, el 3DeVOK MQ permite completar rápidamente escaneos de cuerpo completo o de zonas específicas. Además, su funcionamiento intuitivo facilita el uso incluso por parte de usuarios sin experiencia, reduciendo los costes de formación y operación.
• ·Mejora de la experiencia del paciente: El escaneo 3D sin luz visible ofrece una experiencia cómoda y segura para los ojos. Combinado con un diseño personalizado, mejora el ajuste de la órtesis y aumenta la comodidad durante su uso.
• ·Fácil replicación y escalabilidad: El flujo de trabajo digital puede implementarse en distintos departamentos y adaptarse a diversos tipos de órtesis, favoreciendo una producción estandarizada y una implantación a gran escala.

Caso de aplicación

El Hospital Zhongshan Chen Xinghai de Medicina Tradicional China y Occidental Integrada ha aplicado esta solución en la fabricación de órtesis para la columna vertebral, la mano y la muñeca, así como el pie y el tobillo.

Mediante el uso del 3DeVOK MQ para la adquisición de datos anatómicos y la impresión 3D SLS de TPM3D para la fabricación, se produjeron con éxito múltiples órtesis totalmente personalizadas.

Según la valoración de los pacientes, las órtesis ofrecen un excelente ajuste, una gran comodidad y resultados muy positivos durante el proceso de rehabilitación, demostrando plenamente la viabilidad y el valor clínico de esta solución digital basada en tecnologías 3D.

Vídeos demostrativos

• Escaneo 3D de la columna vertebral
• Escaneo 3D de la mano y la muñeca
• Escaneo 3D del pie y el tobillo
  
  

Figura 6. Centro de impresión 3D del Hospital Zhongshan Chen Xinghai de Medicina Tradicional China y Occidental Integrada

Conclusión

Como dispositivo principal de la solución digital para órtesis de 3DeVOK, el escáner 3D 3DeVOK MQ, combinado con el mango inalámbrico 3DeVOK Airgo y la tecnología de impresión 3D SLS, permite establecer un flujo de trabajo eficiente, preciso y personalizado para la fabricación de órtesis.

Esta solución sustituye el tradicional moldeado con yeso por un proceso de escaneo 3D sin contacto y de alta precisión, mejorando significativamente la eficiencia y la calidad del diseño.

En comparación con los métodos convencionales de moldeado con yeso, que suelen ser voluminosos, requieren mucho tiempo y pueden resultar incómodos para los pacientes, el nuevo enfoque digital basado en 3D no solo mejora la precisión y la eficiencia de fabricación, sino que también optimiza notablemente la experiencia del paciente.

Al integrar los datos obtenidos mediante escaneo 3D con la impresión 3D, las órtesis pueden diseñarse de forma totalmente personalizada para adaptarse a la anatomía del paciente y a sus necesidades específicas de rehabilitación.

Además, las estructuras huecas permiten mejorar la ventilación, reducir el peso y aumentar la comodidad durante el uso, proporcionando a las instituciones médicas un sólido soporte tecnológico para elevar la satisfacción del paciente y mejorar los resultados terapéuticos en dispositivos de rehabilitación personalizados.

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