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Brasil fabrica la primera prótesis facial 3D gracias a un teléfono inteligente

El software gratuito y la tecnología aditiva están demostrando ser soluciones viables para obtener modelos de prótesis maxilofaciales a bajo costo.

 

La tecnología aditiva proporciona un avance muy útil en lo que refiere a la macroescultura de la prótesis, que se puede probar y adaptar, según sea necesario, directamente en el paciente.

 

La rehabilitación facial ha dado un paso importante gracias a la introducción de la tecnología de impresión 3D. Hoy, un método alternativo para capturar la anatomía facial es posible. Mediante el uso de un dispositivo móvil se pueden obtener y diseñar modelos 3D para posibilitar una mejor rehabilitación facial.

 

La fotografía 3D de la cual se parte para realizar el procedimiento se realiza mediante un método llamado fotogrametría. Este método está demostrando ser útil para casos de prótesis maxilofaciales por tres motivos principales: su capacidad para obtener modelos 3D a partir de imágenes en 2D, por la velocidad de captura y proceso, y por la ausencia de radiación para el paciente. También, porque genera buenos resultados y no es necesario que los profesionales realicen un entrenamiento muy complejo para utilizarla.

 

Esto se puede apreciar en un caso concreto aplicado a un hombre brasileño que, como consecuencia de un cáncer invasivo que le había afectado el rostro, debió sufrir la extirpación de un ojo, parte de la nariz y de una mejilla.
 

Carlito Conceiçao, un paciente brasileño de 54 años, utilizaba originalmente una prótesis que resultaba antiestética, frágil e inestable. Esta situación lo llevó a un severo cuadro de depresión y a la búsqueda de una alternativa superadora.
 

En 2016 su situación cambió gracias a un grupo de médicos de la Universidad Paulista (UNIP) de San Pablo, quienes le ofrecieron llevar a cabo un innovador procedimiento en el que, usando un teléfono inteligente y mediante la técnica de la fotogrametría, intentarían reconstruir e imprimir una prótesis en 3D de la parte faltante de su rostro.
 

Procedimiento
 

Conceiçao fue posicionado en una silla de 45 cm de altura, con un operador encargado de tomar fotografías ubicado a un metro de distancia, espacio suficiente para moverse durante el proceso de captura.
 

Todos aquellos accesorios que pudieran interferir con la captura de las fotografías fueron quitados previamente.
 

Durante el proceso, Conceiçao debió mantener una expresión facial neutral, con la mandíbula y la boca cerradas sin hacer fuerza.
 

La iluminación también fue un factor importante. La luz ambiente permitió tomar las fotografías sin flash y sin que eso implicase una sub o sobreexposición de la imagen.
 

Las fotografías fueron tomadas a tres alturas diferentes:
 

  • La primera, con el dispositivo a 1,5 m de altura desde el piso.
  • La segunda, manteniendo el dispositivo móvil a 1,25 m del piso.
  • La tercera, con el dispositivo móvil a 1 m de altura sobre el piso.
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    Luego de las capturas, el operador revisó la integridad de cada imagen verificando que no hubiera irregularidades en la iluminación, imágenes borrosas, partes incompletas de la cara del paciente o cualquier otro error evidente que pudiera comprometer el procesamiento de los datos.
     

    Luego de garantizar la buena calidad de las capturas, las imágenes fueron enviadas al servidor de 123D Catch®.
     

    Con el uso de la aplicación 123D Catch®, que utiliza el protocolo de captura de fotos descrito, se obtuvieron quince capturas de fotos en color de dos dimensiones en formato de archivo .jpeg.
     

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    A su vez, el uso combinado de esta aplicación móvil con la versión para computadora creó archivos de alta calidad .3Dp y .stl, éste último utilizado -luego de su edición- para imprimir la prótesis.
     

    La prótesis impresa con Duraform Polyamide C15 debió ser acabada manualmente para eliminar cualquier irregularidad que hiciera parecer la pieza distinta al resto del rostro. Es decir, se buscó una adaptación adecuada a la superficie de la piel aplicando textura y color similares a los naturales.
     

    Una vez terminada la pieza, al paciente se le instalaron imanes y tres tornillos de titanio debajo de las cejas. De este modo, la prótesis es muy fácil de poner y sacar para su correcta higiene.
     

    Fotografía 3D
     

    Además de su reciente aplicación en la rehabilitación facial, la fotogrametría es utilizada desde mediados del siglo XIX en las industrias espacial y aeronáutica, y en la geología, la meteorología, la geografía, el turismo y el entretenimiento.
     

    Existen dos formas de llevar a cabo la fotogrametría:
     

  • Estereofotogrametría: todas las capturas se realizan simultáneamente con diferentes cámaras a diferentes alturas y ángulos con respecto al objeto / sujeto.
  • Técnica monoscópica: se usa solo una cámara para realizar capturas secuenciales a diferentes alturas y ángulos con respecto al objeto / sujeto.
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    Comparada con otros métodos de modelado 3D -MRI, CT-Scan & Laser-, la fotografía 3D ha resultado ser una solución más práctica en el campo de la medicina.
     


     
     
     


    FUENTE:
    https://journalotohns.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40463-016-0145-3
    https://www.autodesk.com/solutions/photogrammetry-software

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