Los investigadores prueban escáneres 3D de vanguardia para ayudar a mejorar el diseño de las prótesis



Investigadores de la Universidad de Southampton y sus socios Exceed Worldwide han puesto a prueba escáneres 3D de vanguardia para ayudar a aumentar la calidad y cantidad de servicios de prótesis en todo el mundo.

El estudio, realizado dentro del grupo de investigación People Powered Prosthetics, comparó modelos de yeso y escaneos 3D para usuarios de prótesis en Camboya para establecer la idoneidad de diferentes tecnologías digitales.

Los resultados, publicados en el Revista de prótesis y órtesis, ayudará a las personas a elegir el escáner adecuado para diferentes usos, incluido el nuevo diseño de prótesis, la réplica de prótesis desgastadas o el control de la forma de las extremidades, y evaluará si los escáneres asequibles en países de bajos ingresos son adecuados para su propósito.

Una prótesis se fija al cuerpo mediante un encaje a medida que se coloca sobre el muñón (o muñón) del paciente. Los encajes protésicos que se ajustan bien son cruciales para la comodidad del usuario y permiten que las personas sean independientes y realicen actividades funcionales como estar de pie, caminar, trabajar y usar el transporte.

Por lo general, estos enchufes son producidos por expertos que utilizan un método de yeso práctico. Esto obtiene excelentes resultados, pero a menudo es iterativo, lo que tiene un costo y algunos inconvenientes para los pacientes.

Los métodos de diseño y fabricación asistidos por computadora (CAD / CAM) implican escanear en 3D el muñón de la persona, diseñar el encaje en software y utilizar talladores robóticos en la fabricación. Las exploraciones dan una indicación real de la forma de las extremidades, pero pueden surgir variaciones porque las extremidades cambian a medida que los músculos de las personas se contraen y se relajan.

Antes de este artículo, la evidencia de la confiabilidad de los escáneres 3D para el diseño de prótesis se producía utilizando modelos de yeso y maniquíes que no se mueven o tienen problemas de equilibrio. Estamos generando y compartiendo datos de confiabilidad únicos al escanear directamente las extremidades de un grupo de usuarios de prótesis y compararlos con datos de referencia importantes (la confiabilidad de los médicos expertos que usan yesos) para comparar la precisión y efectividad del escáner “.

Dr. Alex Dickinson, autor principal, Grupo de Investigación en Ciencias de la Bioingeniería

Para cada participante, un protésico hizo dos modelos de yeso y se escanearon sus miembros residuales después de cada yeso.

La investigación encontró que algunos escáneres de bajo costo podían capturar la forma de la extremidad con una repetibilidad similar (la diferencia entre sus dos mediciones repetidas) a la del protésico experto usando sus manos y yeso, pero que otros dispositivos dieron resultados considerablemente diferentes entre sus dos mediciones en comparación con el clínico.

Los investigadores de Southampton colaboraron en el estudio con protésicos expertos de Exceed Worldwide, una organización benéfica que proporciona prótesis a miles de personas en Camboya y en todo el sudeste asiático.

El Dr. Dickinson agrega: “Al igual que con muchas tecnologías emergentes, existe el riesgo de que las personas puedan elegir escáneres de muy alta precisión que podrían limitar el beneficio del enfoque para las clínicas adineradas; por otro lado, las personas podrían elegir los nuevos escáneres de muy bajo costo. que se están desarrollando junto con la impresión 3D, que podría no ser lo suficientemente precisa para capturar la forma anatómica para el diseño de prótesis.

“Estos nuevos datos deberían ayudar a las personas a elegir el escáner adecuado para el trabajo correcto. Sugerimos que las tecnologías de diseño y medición de prótesis se comparen con el médico experto y se utilicen para respaldarlos, nunca para reemplazar sus habilidades y capacitación. Al elegir las tecnologías adecuadas, puede ayudar a garantizar que los servicios de prótesis sean accesibles para la mayor cantidad de personas posible, más sostenibles y sin comprometer la calidad “.

Fuente:

Referencia de la revista:

Dickinson, AS, et al. (2020) Selección de tecnologías de escaneo 3D adecuadas para el diseño de encajes protésicos y la caracterización de la forma de la extremidad residual transtibial. Revista de Prótesis y Ortesis. doi.org/10.1097/JPO.0000000000000350.

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