Usando Artec Eva Lite para mejorar la vida de las personas con discapacidad

Una organización voluntaria con sede en el Reino Unido, REMAP, ofrece soluciones a medida para personas con discapacidades cuyas necesidades no se pueden satisfacer utilizando dispositivos estándar, como el Servicio Nacional de Salud del Reino Unido (NHS). Uno de los voluntarios de REMAP, Bill Fraser, ingeniero jubilado de 75 años, vive en las Highlands escocesas, cerca de Inverness.

Bill trabajaba ayudando a una joven llamada Karis, ella tiene problemas con su sistema respiratorio. El tener que usar una máscara continuamente durante gran parte de su vida había causado que su perfil facial natural cambiara, por lo que una máscara estándar ya no le servía.

En otro caso, una mujer de las Hébridas Exteriores había tenido que luchar durante años para realizar las tareas cotidianas debido a su extrema sensibilidad cutánea. Nacida sin varios de sus dedos, Helen no podía usar los guantes protectores comunes.

Con el tiempo, estos problemas cambiaron y la participación de Bill en ambos casos viene desde varios años atrás. Bill llegó a la conclusión de que proporcionar la solución óptima en cualquiera de estos casos sería difícil a menos que se pudiera establecer con precisión la forma exacta del perfil facial cambiado, o de las manos sin dedos. En marzo de 2019 estudió la posibilidad del escaneo 3D, lo que lo llevó a contactar con Patrick Thorn socio Gold de Artec 3D Certificado, Patrick Thorn & Co. Juntos, llegaron rápidamente a la conclusión de que el Artec Eva Lite sería la mejor opción para el proyecto.

"Todo lo que hace REMAP se basa en donaciones caritativas y en la aportación voluntaria de tiempo y materiales por parte de sus socios", dice Patrick. "REMAP no tiene demasiado en su cuenta bancaria, por lo que el costo del escáner representó un obstáculo significativo para seguir avanzando". Trabajando juntos, Patrick y Bill concibieron una solución a medida que incluía descuentos concesionales y fondos de pensiones para hacer posible que REMAP adquiriera un escáner Eva Lite.

La versión económica del escáner más vendido, Artec Eva, el Artec Eva Lite ofrece la misma precisión pero con una funcionalidad reducida, puede escanear en alta calidad sin textura, ideal para trabajar con partes del cuerpo humano. Como opción relativamente económica, el Eva Lite es ideal para cualquiera que busque un escáner 3D profesional sin disponer de un gran presupuesto.

Patrick viajó a Edimburgo en Escocia con el Eva Lite, donde fue recibido por Bill y uno de sus colegas del REMAP. Pasaron un día de instrucción con Patrick para que les mostrara cómo realizar escaneos 3D y explicara los detalles del Eva Lite, además de sondear las posiblidades que tenían de usar otros equipos de escaneo 3D. A los pocos días de la visita de Patrick, Bill había escaneado con éxito el perfil facial de Karis, y también había completado un viaje a las Hébridas, regresando con los tan esperados escaneos de las manos de Helen. Antes de esto Bill no había tenido experiencia alguna con el escaneo.

Creación de una máscara de respiración personalizada

Este caso gira en torno a Karis, una joven con distrofia muscular congénita. Esto la limita físicamente a una silla de ruedas y la deja completamente dependiente de sus cuidadores. Durante muchos años, ha necesitado un respirador y una máscara facial completa para ayudarla a respirar de manera efectiva. Karis es brillante e inteligente y a pesar de todas las complicaciones a las que tiene que enfrentarse, mantiene una perspectiva de la vida impresionantemente positiva y comunicativa. Tiene muchas aficiones cómo el arte, el cine, el teatro y el fútbol, ¡por nombrar sólo algunos! Y de ellas participa en la medida de lo posible. Recientemente completó su licenciatura en Escritura Creativa y Estudios Clásicos en la Universidad Abierta, y tuvo el honor de ser invitada especialmente a Londres para participar en el 50º aniversario de la Universidad Abierta.

Desafortunadamente, la necesidad de usar constantemente una máscara facial durante muchos años causó un cambio gradual en su perfil facial natural. Esto condujo finalmente a la situación en la que una máscara facial estándar ya no se sellaba correctamente en su cara. La consecuencia fue una función respiratoria cada vez más deficiente, que a su vez estaba empezando a afectar seriamente a la salud y la calidad de vida de Karis. Cualquier solución efectiva tendría que encontrar alguna forma de mejorar el sellado entre la máscara y su perfil facial afectado.

"La máscara estándar consiste en una carcasa de plástico rígido con un sofisticado sello labial de silicona flexible", explica Bill. "Esto sella muy eficazmente en una gama de perfiles faciales normales para contener la presión positiva dentro de la máscara al inflar los pulmones. A medida que el perfil del rostro de Karis cambiaba, sus cuidadores se vieron obligados a apretar cada vez más las tiras de la máscara con el fin de mantener un sellado eficaz entre la máscara estándar y su rostro". Esto, sin embargo, agravó el daño que la máscara estaba haciendo en la cara y complicaba el problema.

Bill ya había ideado una modificación del sellado de la máscara que había funcionado bien para Karis desde 2015 hasta 2019. Sin embargo, debido a los continuos cambios en su cara, volvían a aparecer las fugas. Para resolver este problema se necesitaría una máscara a medida diseñada específicamente para Karis. Esto sólo se podía hacer si se podía escanear su cara para obtener la geometría exacta de su perfil facial. Cualquier proceso de escaneo tendría que ser rápido, ya que sin su máscara Karis no puede respirar.

Usando el Artec Eva Lite, en menos de 30 segundos, Bill pudo obtener el escaneo detallado del perfil facial de Karis. De este modo, pudo comenzar a trabajar en la creación de la máscara personalizada.

La cubierta de la máscara estándar original, la extensión a medida, y el sello labial

Para evitar la necesidad de quitarle repetidamente la máscara e interrumpir su respiración para realizar comprobaciones de progreso, se hizo una impresión en 3D de los nuevos datos del escáner para el rostro de Karis. El sello labial original de silicona se despegó cuidadosamente de la cubierta de la máscara estándar. Luego se hizo un escaneo detallado del borde expuesto de la cubierta de la máscara rígida. Utilizando un software de diseño 3D se calculó la forma de una pieza de extensión mediante el levantamiento digital del borde de la cubierta original para que coincidiera con la imagen escaneada del perfil facial de Karis. La pieza requerida de extensión se creó físicamente imprimiendo la forma obtenida en el PLA. Finalmente, el borde interno de la pieza de extensión fue adherido a la cubierta de la máscara original, y el sello labial de silicona original se volvió a unir al borde externo de la pieza de extensión.

Comparación de la máscara original (izquierda) y la máscara personalizada para Karis (derecha)

Estas modificaciones permitieron que el sello labial funcionara como estaba previsto, y sellar la máscara contra el rostro de Karis con una tensión significativamente reducida en las tiras de la cabeza de la máscara. Se restauró una función respiratoria satisfactoria, y la máscara ahora es más cómoda de usar. Se sigue trabajando para perfeccionar la forma de la pieza de extensión y mejorar aún más el rendimiento de la máscara personalizada.

"Karis es una joven extraordinaria, que no deja que las dificultades que enfrenta afecten a su felicidad en la vida", dice Bill. "Estoy realmente agradecido a Artec por facilitarnos la adquisición del escáner que nos ha permitido ayudarla".

Karis con David Attenborough en la cena del 50 aniversario de la Universidad Abierta en Londres. (Foto cortesía de The Open University)

Resolviendo el problema de los guantes

Una segunda aplicación de REMAP para el Eva Lite ayudó a Helen, que vive en las remotas Hébridas Exteriores (o Islas Occidentales) en el Reino Unido. Nacida sin varios de sus dedos, Helen sufre una forma extrema de sensibilidad dermatológica. Esto hace que la piel de sus manos pueda reaccionar con rapidez tras una ligera exposición a una amplia gama de sustancias, incluyendo productos de limpieza, artículos de belleza, zumos de comida e incluso la luz del sol. Después de un brote de este tipo, a Helen – que vive sola – le resulta difícil lavar, limpiar o cocinar hasta que la piel de sus manos se haya curado. Puede llevar varias semanas evitar escrupulosamente hasta el más mínimo contacto con cualquiera de los muchos irritantes potenciales para conseguir que la reacción disminuya y permita que su piel se recupere.

Las manos de Helen (Foto cortesía de Helen)

Este tipo de problemas se resuelven normalmente usando guantes protectores desechables o una crema protectora adecuada. Helen ha probado muchos de estos, pero su aguda sensibilidad de la piel ha resultado en una reacción adversa a cada producto probado. Durante años también ha tratado de adaptarse y usar una amplia gama de guantes normales para proteger sus manos. "Se han realizado muchas pruebas, entre ellas modificar manualmente los guantes de algodón, cortar los dedos de los guantes desechables estándar y volver a sellarlos, invertir los dedos y sujetar los dedos invertidos dentro del guante", dice Bill. " Ninguna de ellas proporcionó una solución factible. Incluso estudiamos si los dedos protésicos podrían darle a Helen la posibilidad de conseguir guantes normales permanentes".

REMAP también dedicó tiempo a estudiar la disponibilidad de guantes a medida, pero no se encontró ninguna solución asequible. Durante años, Helen ha estado buscando personalmente posibles soluciones. Finalmente, logró un gran avance en octubre de 2018, cuando estableció que su piel parecía ser compatible con un producto de caucho de silicona llamado Dragon Skin, utilizado en las industrias cinematográfica y teatral para crear efectos especiales. El objetivo de Bill se convirtió en un desafío relativamente sencillo: encontrar una forma de hacer guantes de Dragon Skin que se ajusten a las manos de Helen y que no se caigan.

Al principio, los dos estudiaron la posibilidad de obtener la forma de cada una de las manos de Helen vertiendo gel de moldeo a su alrededor. Una vez que el gel de moldeo se hubiera fijado su mano sería extraída del molde y el molde se usaría para hacer una réplica del modelo de esa mano. Helen estaba dispuesta a esto, pero REMAP no quería arriesgarse a una reacción de la piel a causa del gel. Pronto se hizo evidente que conseguir un escaneo 3D de las manos de Helen sería la única forma segura de permitir que el proyecto siguiera adelante. Debido a la remota ubicación de Helen, incluso una breve visita desde el continente requiere tres días completos y cuesta varios cientos de libras, se intentó que este escaneo fuera realizado para REMAP por alguna otra agencia cercana a Helen pero no se pudo encontrar ninguna. El avance del proyecto dependía de que REMAP adquiriera los escaneos 3D de las manos de Helen.

Una vez que se entregó el Eva Lite a REMAP por parte de Patrick, poco fue el tiempo que se perdió. En junio de 2019 Bill viajó a las Islas Exteriores – conociendo a Helen cara a cara por primera vez – y escaneó sus manos en 3D. Modificó digitalmente estos escaneos, añadiendo manguitos y ajustando las dimensiones para asegurar que los guantes formados con ellos tuvieran la holgura adecuada para permitir a Helen ponérselos y quitárselos de nuevo sin demasiados problemas. La siguiente etapa consistió en obtener impresiones en 3D de estos modelos de guantes.

"REMAP a menudo depende de la buena voluntad y la generosidad de otros para realizar sus objetivos", dice Bill. "Obtener impresiones en 3D para hacer los guantes fue un ejemplo de ello, ya que la impresión en 3D puede ser bastante cara. El tamaño limitado de cualquiera de las impresoras 3D disponibles significaba que cada molde de guante tendría que ser impreso en dos partes que posteriormente tendrían que ser unidas".

La impresión en 3D de las manos de Helen.​

"Piel de Dragón" es una goma de silicona en dos partes. Hasta que se seca, la mezcla es bastante fluida y tiende a caer gradualmente hasta el punto más bajo", explica Bill. "Por lo tanto, se tuvo que diseñar y construir un dispositivo rotativo para asegurar que las sucesivas películas de Piel de Dragón aplicadas a los moldes se distribuyeran uniformemente y así producir guantes de un grosor razonablemente uniforme."

Hay disponibles numerosos grados de Piel de Dragón, cada uno de ellos ofrece una combinación diferente de fuerza y flexibilidad cuando se seca. Helen había obtenido varias muestras para verificar su compatibilidad con su piel. También usó las muestras para evaluar la probable idoneidad de ese grado como material para guantes protectores, y sugirió tres grados a Bill que ella pensó que podrían funcionar. Entonces produjo varios pares de guantes, variando el grado y el número de capas de los mismos, para que Helen pudiera probarlos y valorar cuál era la mejor solución.

El lote inicial de guantes a medida, junto con los moldes montados en el dispositivo rotativo.

Helen ya ha recibido este lote inicial y está en proceso de pruebas. Mientras el equipo sigue trabajando en mejoras para el producto final, ella ya ha notado la diferencia. "Es increíble la diferencia de no tener esos trozos de guante que sobran, o el extraño peso de los dedos plegados que tenían los antiguos guantes", afirma Helen.

En conclusión

Se están desarrollando nuevas mejoras tanto en la mascarilla como en los guantes. Sin embargo, existe un hecho claramente evidente: Ni la forma del rostro de Karis, ni la de las manos de Helen, podrían haberse determinado adecuadamente sin la utilización de tecnologías de escaneo 3D. "El escáner Artec Eva Lite nos proporciona esta tecnología", dice Bill. “Sin él y sin el apoyo continuo de Patrick, ninguno de los dos proyectos podrían haber prosperado con la precisión y la creatividad necesarias para lograr una solución válida”.

En el futuro, REMAP continuará su labor de ofrecer soluciones personalizadas para aquellos a quienes la discapacidad les plantea problemas en la vida cotidiana y que tienen que hacer frente y superar dificultades particulares. Lamentablemente, en estos tiempos de recursos tan limitados a menudo este tipo de personas sienten que las organizaciones podrían hacer más por proporcionarles la asistencia que necesitan.

"Es todo un privilegio poder trabajar para una organización como REMAP", dice Bill, "y tener la oportunidad de ayudar en situaciones difíciles".