Prótesis a medida para pacientes en zonas remotas de Ruanda con Artec Leo

El experto en escaneo de Artec 3D, Mikhail Korolev, mostrando al personal médico de Handicap International cómo usar Artec Leo. Foto de Artec 3D.

Alrededor de 30 millones de personas en todo el mundo necesitan prótesis u ortesis. Sin embargo, la OMS estima que el 90% de los países de bajos ingresos no tienen acceso a la tecnología necesaria para tratarlas y devolverles comodidad, confianza y movilidad.

Muchos de estos pacientes viven en países en desarrollo, como Ruanda, donde el sistema de salud todavía está en proceso de recuperación tras el genocidio de 1994. Además, uno de los mayores desafíos es el traslado de pacientes desde zonas remotas a las clínicas.

Hace dos años, la ONG Handicap International, tras superar retos parecidos en Uganda, ideó un plan para llevar la atención directamente a los amputados en Ruanda. En lugar de trasladarlos a centros para hacer mediciones de sus extremidades, la idea era imprimir las prótesis en 3D y colocarlas en minutos.

HVP Gatagara: las instalaciones donde se desarrolla el proyecto Handicap International. Foto de Artec 3D.

Sin embargo, Handicap International necesitaba una forma más rápida de medir a los pacientes para aprovechar todo el potencial de la fabricación digital. Por eso empezaron a colaborar con Artec 3D. Artec no solo envió varios escáneres 3D Artec Leo, sino que también mandó expertos para formar al equipo y que pudieran sacar el máximo provecho de esta tecnología.

Familiarizarse con Artec Leo

Gracias al apoyo de la Dirección de Cooperación al Desarrollo y Asuntos Humanitarios de Luxemburgo, los ingenieros de Artec 3D pudieron viajar a principios de 2024 para esta formación. Aunque el equipo de Handicap International nunca había usado escaneo 3D antes, el hecho de ser inalámbrico y contar con pantalla integrada hizo que fuera rápido y fácil de aprender.

En solo cinco días, el equipo logró capturar rápidamente todos los datos necesarios y superar una prueba que demostraba que estaban listos para personalizar las prótesis.

"Cuando lo usaron por primera vez, pensaron que debían ir despacio y con cuidado. Pero en pocos días se dieron cuenta de que podían sacar modelos 3D facilmente", explicó Jerry Klein, experto de Artec 3D. "Podían empezar a escanear al instante, y lo vi en sus ojos, ¡estaban asombrados de lo fácil que es escanear!"

Personal médico de Handicap International en una práctica de captura de la parte inferior de la pierna con el escáner Artec Leo 3D. Foto de Artec 3D.

Robert Clement Hakorimana, gerente técnico del proyecto, destacó el seguimiento en tiempo real de Leo y su increíble precisión de 0,1 mm. Durante las pruebas, no vio apenas diferencia entre el escaneo y las mediciones con cinta métrica, y se sorprendió por lo realistas que quedaban los modelos.

En comparación con el proceso anterior, que llevaba dos días con moldes de yeso, la impresión 3D ha simplificado todo, reduciendo a la mitad los tiempos. Además, lo digital ha hecho las mediciones más fáciles para los pacientes, y Hakorimana destacó que el escaneo 3D sin contacto "respeta mejor la privacidad", especialmente en áreas sensibles.

Prótesis transfemorales impresas en 3D

Desde la formación inicial, el proyecto ha avanzado a toda velocidad: el equipo ha desarrollado su propia tecnología de impresión 3D y ha comenzado a tratar a los pacientes. Para su primer lote de prótesis, el personal médico ha decidido adaptar dispositivos transfemorales, diseñados para restaurar miembros amputados por encima de la rodilla.

Para crear estas prótesis, empezaron capturando los miembros de los pacientes y creando un modelo 3D estanco dentro de Artec Studio. Después de eliminar los artefactos de la superficie con el pincel inteligente Defeature del programa, pasaron a rellenar agujeros y, finalmente, simplificaron la malla (para reducir el número de polígonos y hacer los modelos más fáciles de trabajar en otros programas).

El experto en escaneo 3D de Artec, Mikhail Korolev, y el equipo de Handicap International editando sus datos de escaneo 3D en Artec Studio. Foto de Artec 3D.

Klein y su equipo de Artec también enseñaron al grupo cómo crear moldes añadiendo una geometría cúbica y eliminando los escaneos anatómicos de brazos o pies de la forma sólida. Sin embargo, en este caso, solo fue necesario verificar las medidas con un mapeo de desviación punto a punto y exportar el modelo refinado al software OrtenShape para convertirlo en una prótesis lista para imprimir en 3D.

Gracias a este software de diseño médico gratuito, el equipo puede ajustar la forma de los dispositivos para que se adapten mejor a cada anatomía. Por ejemplo, cuando los pacientes tienen mucha concentración de tejido blando, pueden quitar material de la prótesis. Por otro lado, añadir material alrededor de zonas óseas, como las articulaciones, ayuda a evitar roces dolorosos al moverse.

Todo el proceso de captura y diseño se hace en menos de dos horas, y la impresión 3D se realiza durante la noche, así que cada mañana hay un nuevo lote listo para colocar en el paciente.

“Imprimimos en 3D las prótesis transfemorales día y noche, para que estén listas por la mañana”, añade Hakorimana. "Como nuestro diseño tiene un conector integrado, puedes colocar los dispositivos al instante, sin necesidad de perforar, la forma ya está hecha. Una vez que la impresión está lista, podemos conectar la articulación de la rodilla y darle la prótesis al paciente en solo 30 minutos".

Ayudar a más pacientes

El equipo de Handicap International ya ha cambiado la vida de 23 pacientes con prótesis a quienes han devuelto la capacidad de caminar y hacer actividades diarias sin ayuda. Pero no se quedan ahí. Siguen mejorando su diseño de prótesis y la ONG está trabajando en una forma de 'reflejar' la apariencia de las extremidades sanas de los amputados para crear prótesis súper realistas.

Los expertos en escaneo 3D de Artec Jerry Klein (cuarto izquierda) y Mikhail Korolev (sexto derecha) con Handicap International. Foto por Artec 3D.

Con OrtenShape ofreciendo prótesis y ortesis, como las de tobillo, pie, rodilla y corsés para la espalda, Hakorimana y su equipo planean expandirse a nuevas áreas. Además, el escaneo 3D de Artec ofrece una solución tan completa que se espera que las autoridades locales de salud adopten la tecnología y empiecen a fabricar sus propios dispositivos médicos.

“Esta tecnología cubre todas nuestras necesidades protésicas y ortésicas”, concluyó Hakorimana. “Ya hemos invitado a personas de diferentes hospitales para que empiecen a usar esta tecnología. También hemos informado al Ministerio de Salud, para que la adopten y ayuden a difundirla por todo el país”.

El objetivo es proporcionar prótesis a al menos 300 pacientes y hacer del proyecto un referente de lo que el escaneo 3D puede lograr en este campo. En los próximos años, la iniciativa ayudará a Handicap International a ampliar su labor solidaria y llegar con más facilidad a personas en zonas remotas de todo el mundo.