Fig. 1 – (A) HLP unilateral completa
(B) Toma de impresión del paladar en alginato (Operation Smile Venezuela)
Fig. 2 – Diseño propuesto de modelo de entrenamiento
Apenas uno de cada diez niños que nacen con hendidura de labio y paladar logran superar el primer año de vida. Investigadores del Grupo de Biomecánica de la Universidad Simón Bolívar en conjunto con la organización Operation Smile en Venezuela proponen la capacitación en la técnica de ortopedia funcional del maxilar entre sus colaboradores médicos a través de muñecos de entrenamiento fabricados con las características que emulen la condición patológica en pacientes lactantes. Usando Materialise Mimics Innovation Suite los investigadores lograron generar modelos realísticos faciales con alto detalle de la cavidad oral a partir de imágenes médicas.
Capacitando especialistas médicos en OFM
Operation Smile es una organización de carácter internacional que presta apoyo médico multidisciplinario a pacientes con problemas en la región maxilofacial. En Venezuela, para los casos de hendidura de labio y paladar (HLP) este equipo de profesionales aplica la ortopedia funcional del maxilar (OFM) en recién nacidos, que consiste en la estimulación de todo el sistema estomatognático con la finalidad de provocar la respuesta de desarrollo orientado, guiando el crecimiento óseo, cerrando la fisura del paladar y moldeando el hueso maxilar superior. El registro correcto de la impresión en molde del paladar (Fig. 1) resulta fundamental para la fabricación de placas ortopédicas personalizadas por parte de especialistas entrenados para esta técnica en particular. El objetivo de este proyecto fue el diseño de un maniquí de entrenamiento dirigido a la capacitación para la toma de impresiones del maxilar superior en niños en etapa de lactancia (Fig. 2).
“Materialise Mimics resulta ideal para reproducir detalles de la HLP en modelos 3D a partir de imágenes CT.”
- Profesor Orlando Pelliccioni, Grupo de I+D+i de Biomecánica, Universidad Simón Bolívar, Venezuela
Otras operaciones disponibles, como region growing, afinaron el nivel de detalle requerido para la reconstrucción virtual, sin imperfecciones propias del proceso de reconocimiento de grises de las tomografías; luego, la máscara fue convertida en un modelo 3D.
Fig. 3 – (A) Modelo 3D obtenido en Materialise Mimics sin suavizado, (B) Máscaras unificadas desde Materialise 3-matic de la cabeza e impresión en yeso, (C) Relieves añadidos sobre el paladar para fines de entrenamiento
Fabricación exitosa del modelo 3D
Utilizando Materialise 3-matic, el equipo de diseñadores pudo incorporar al modelo 3D algunas modificaciones adicionales como una base de acople en el cuello para ensamblaje con la estructura del cuerpo, y marcadores en relieve sobre la zona del maxilar superior para fines de evaluación del entrenamiento médico (Fig. 3). Adicionalmente, y considerando la importancia de la reproducción fiel de la zona del paladar, se realizó una exploración por CT de una impresión en yeso de la hendidura del paciente y bajo el mismo procedimiento de reconstrucción 3D se llevó el modelo obtenido en Materialise Mimics a 3-matic, y se unificó la superficie seleccionada al modelo de toda la cabeza. Un primer prototipo fue fabricado utilizando manufactura aditiva, bajo la técnica de Fused Deposition Modeling (FDM) de Ácido Poliláctico (PLA) con una impresora MakerBot Replicator Z18. El archivo del modelo 3D fue evaluado previamente con la herramienta Inspector de Autodesk® Inventor® corrigiendo posibles errores de transformación al modelo STL para su lectura antes de ser procesada por la aplicación de fabricación MakerBot Print Software (Fig. 4). Próximos trabajos del Grupo de Biomecánica de la Universidad Simón Bolívar están dirigidos en la fabricación del maniquí de entrenamiento por rotomoldeo, dada sus ventajas para la reproducción de piezas plásticas huecas económicas con buen acabado y baja producción.
Fig. 4 – Modelo impreso por FDM en PLA
Materialise Mimics Innovation Suite ofrece beneficios en la fabricación de modelos de entrenamiento
- Las capacidades de segmentación de Materialise Mimics le proporcionan herramientas líderes en el mercado para convertir imágenes de CT en modelos 3D precisos de la malformación de labio y paladar
- Materialise 3-matic ayuda a ahorrar tiempo al eliminar la tarea de ajuste manual del modelo sin necesidad de aplicaciones CAD adicionales y con una excelente calidad de malla
- Con la capacidad de modificar modelos en máscara o nivel STL, la Suite le ofrece la flexibilidad de generar variaciones de un ensamblaje de la manera que desee
¿Tiene un proyecto en curso o desea conocer más?