Artec Eva aiuta a creare protesi facciali all'avanguardia per bambini con ustioni gravi

La collaborazione di Romans Ferrari con le principali aziende 3D ha portato a un rivoluzionario flusso di lavoro digitale per la creazione di maschere di compressione personalizzate.

Una sfida: la cura delle ustioni dei bambini

Immaginare la difficile situazione di un bambino che soffre per ustioni non può che evocare una profonda empatia nel cuore di chiunque, semplicemente a causa della quantità di dolore subito, sia fisicamente che emotivamente. Il processo di recupero da tali lesioni richiede molto tempo ed è immensamente difficile per l'intera famiglia. La resilienza e il progresso costante sono ingredienti essenziali per avere speranza, che è vitale per i pazienti impegnati a ricostruire le loro vite. Sapere che l'innovazione nel settore sanitario può fornire la speranza tanto necessaria è a dir poco un sollievo.

Indipendentemente dai tipi di ustione che un bambino ha subito, tutti infliggono stress, paura e traumi. Pertanto, aiutare questi bambini richiede pazienza, cure personalizzate e tecnologie all'avanguardia. Una di queste tecnologie, la scansione 3D, ha rivoluzionato molti settori, permettendo di creare protesi e plantari stampati in 3D, eseguire operazioni di chirurgia maxillo-facciale digitale e altro ancora.

Un ottimo esempio di questa innovazione è una recente partnership tra professionisti italiani e francesi che promuove l'uso della produzione additiva nella sanità. Questa iniziativa pilota, gestita congiuntamente dal partner di Artec 3DZ e da Romans Ferrari, una clinica di riabilitazione pediatrica di Lione, ha stabilito uno nuovo standard nella cura ricostruttiva delle ustioni.

Un team eccezionale, all'altezza della missione

Entrambe le aziende sono pioniere nel loro campo: partner a lungo termine di Artec 3D, 3DZ fornisce soluzioni 3D di fascia alta attraverso la sua rete internazionale di filiali. Il Romans Ferrari Center di Lione è una struttura con team altamente qualificati di medici, infermieri e personale di riabilitazione che svolgono un lavoro all'avanguardia nella cura delle ferite, nel trattamento delle cicatrici e nella chirurgia ricostruttiva. Attualmente, gli specialisti di Romans Ferrari curano il 25% dei bambini francesi con gravi ustioni. Oltre all'aiuto immediato volto a facilitare la guarigione delle ustioni, i professionisti di Romans Ferrari si sforzano di ridurre al minimo le cicatrici a lungo termine e forniscono supporto psicologico in modo che i loro piccoli pazienti possano tornare alla loro vita quotidiana il prima possibile.

Con sede nella città di Miribel vicino a Lione, la clinica utilizza dispositivi di maturazione dermica graduale, che consentono una rigenerazione più rapida dei tessuti attraverso la compressione. Nel corso di questa collaborazione, Jean-François Veauville, membro del consiglio di amministrazione di Romans Ferrari ed ex ingegnere aeronautico di Tolosa, ha commissionato uno studio all'École centrale de Lyon per capire se la stampa 3D potesse essere utilizzata per produrre maschere partendo da scansioni 3D. Dopo 6 mesi di ricerca, si è scoperto che la stampa 3D era davvero la soluzione migliore: i ricercatori di École Centrale hanno raccomandato al centro di riabilitazione di contattare la divisione francese di 3DZ per una consulenza sulle specifiche dell'utilizzo delle tecnologie 3D per la loro applicazione.

La struttura riabilitativa accoglie bambini e adolescenti provenienti da tutta la Francia

Il centro di riabilitazione aveva già avuto una storia di successo nel lavorare con i partner di Artec 3D. Avevano ottenuto il loro Artec Eva da CADVision, quindi per questo progetto la clinica aveva già lo scanner 3D giusto. Rimaneva solo da capire come implementare la stampa 3D nel progetto. Per questo, gli specialisti medici si sono rivolti a Formlabs, leader globale della stampa 3D. Un piano ha preso vita: per ottenere la scansione facciale di un paziente, utilizzare la stampante a sinterizzazione laser selettiva (SLS) Fuse 1 di Formlabs e utilizzarla come positiva per la termoformatura del dispositivo di compressione finale. In breve, il processo si è ridotto alla scansione del paziente per ottenere un file 3D, elaborandolo per poterlo importare senza problemi nel software CAD, quindi inviarlo alla stampante e ottenere il risultato in poche ore.

Una rivoluzione medica in divenire: il 3D per la creazione di protesi

Lo staff medico di Romans Ferrari ha curato i suoi piccoli pazienti da molti anni, e desiderava trovare un'alternativa meno dolorosa ai metodi tradizionali. Il loro obiettivo principale era quello di creare maschere speciali, in grado di guarire le ustioni sul viso dei bambini e su altre parti del corpo. Naturalmente, questo era un progetto di grande delicatezza, in particolare quando si riproducevano i contorni dei volti con ustioni. Prima di modellare una protesi facciale era necessario creare una replica digitale di estrema precisione. È esattamente qui che Artec Eva è entrato in gioco.

Un ortoprotesista che scansiona in 3D il volto di un paziente con Artec Eva.

I protesisti e molti altri professionisti medici scelgono Eva ormai da molti anni per semplificare i loro flussi di lavoro, e per una buona ragione: questo scanner 3D versatile e leggero ha ripetutamente dimostrato la sua capacità di ricostruire con precisione superfici di ogni tipo, comprese quelle del corpo umano e di diverse parti del corpo. Artec Eva è sempre stato un dispositivo di scansione 3D di riferimento nel settore sanitario grazie a livelli di precisione costanti e a una curva di apprendimento molto delicata: la sua facilità d'uso ispira sia i neofiti che i medici esperti. Basato su una tecnologia a luce strutturata assolutamente sicura, lo scanner è completamente senza contatto, rapido e preciso, e aveva tutte le carte in regola il progetto.

L'intero processo di creazione di maschere facciali per pazienti con ustioni prevedeva una tecnica tradizionale di calco in gesso, una procedura convenzionale in cui delle strisce di gesso vengono applicate direttamente sulla pelle e utilizzate per modellare il viso. Inutile dire che questo metodo era incredibilmente doloroso, soprattutto per la pelle sensibile dei bambini. Durante questa dolorosa procedura, scomoda, spaventosa e che metteva a dura prova la pelle già fragile del bambino, il giovane paziente finiva per subire un altro trauma.

Il medico del centro segna i punti mirati per Laura Weibel, paziente di Romans Ferrari.

Il progetto realizzato da 3DZ e Romans Ferrari ha permesso di ripensare completamente la procedura, rendendola a misura di bambino, meno invasiva e molto più efficiente. In sostanza, le aziende hanno sostituito il calco in gesso con una scansione 3D del volto del paziente. Grazie ad Artec Eva, sono stati in grado di ottenere un perfetto gemello digitale del viso del paziente senza entrare minimamente in contatto con la pelle.

È stata quindi creata una protesi, con alla base la scansione, rendendo il processo senza contatto e più accurato. La scansione 3D del viso realizzata con Artec Eva è stata elaborata in Artec Studio e trasferita al software Geomagic Freeform per fornire il modello perfetto per la maschera. Tutto questo è stato seguito da Formlabs Fuse 1 che ha stampato la maschera finale. Il prodotto finito era una replica precisa e personalizzata del rilievo facciale del paziente, con cuscinetti in silicone posizionati sul lato interno della protesi per "massaggiare" l'area bruciata e consentire una guarigione più efficiente.

Lavorare sui dati 3D prima di creare un modello stampabile in 3D.

"La tecnologia 3D è una fase essenziale del nostro nuovo flusso di lavoro, e ci ha permesso di produrre più di cento maschere in un anno. Non siamo mai riusciti a raggiungere questo livello di produzione con i metodi convenzionali," ha dichiarato Christophe Debat, amministratore delegato del Centre Romans Ferrari.

Più opportunità per portare il nuovo metodo verso nuovi orizzonti

Poco dopo la sua implementazione, il nuovo metodo ha iniziato a ottenere riscontri in diverse conferenze e mostre tecnologiche, in particolare l'edizione 2023 di Global Industrie Lyon. Ispirati dai risultati rivoluzionari raggiunti dal team di Romans Ferrari, Artec 3D e 3DZ hanno offerto il loro centro per testare lo scanner 3D di nuova generazione di Artec, Artec Leo, che, come il suo predecessore, ha riscosso molto successo in campo medico. L'idea alla base di questo esperimento era di verificare se Leo potesse aumentare il flusso di lavoro e consentire una creazione ancora più rapida ed economica di maschere stampate in 3D per i pazienti con ustioni.

Gli stampi in silicone stampati in 3D fungono da positivo per la termoformatura della maschera finale utilizzando plastica trasparente.

Gli specialisti di Romans Ferrari hanno avuto modo di provare lo scanner wireless pionieristico di Artec in varie condizioni e i risultati sono stati più che soddisfacenti. Anche se il team aveva appena iniziato a esplorare il potenziale di questo scanner 3D basato sull'intelligenza artificiale, lo ha trovato veloce, intuitivo ed estremamente conveniente: senza cavi tra i piedi, la replica 3D costruita sullo schermo HD in tempo reale e le capacità di elaborazione uniche di Leo, potevano concentrarsi interamente sui loro pazienti. "Quando scansioniamo i bambini con Eva, eseguiamo la prima scansione e poi la uniamo al resto. Con Leo, ci fermiamo se la persona si è mossa, e va bene così perché Leo unisce automaticamente le immagini e possiamo continuare con la scansione e finirla. Questa è una caratteristica molto preziosa," ha detto uno dei medici specialisti coinvolti.

Artec Leo

Un altro vantaggio è stato scoperto quando le luci LED lampeggianti di Leo sono state spente. "Quando spegniamo il flash di Eva, non c'è più luce [dello scanner]", ha detto un esperto di Romans Ferrari. "C'è un enorme vantaggio con Leo: l'abbiamo visto proprio stamattina durante la scansione di una bambina. Anche quando il flash era spento, rimanevano alcune luci, la paziente rimaneva concentrata su quelle luci e seguiva l'obiettivo [con gli occhi]. Per questo motivo, troviamo Leo particolarmente interessante, soprattutto per la scansione dei bambini."

Una guarigione che è più di un recupero fisico

Indubbiamente, le ustioni hanno un impatto profondo e duraturo sulla salute mentale e sul benessere fisico di una persona. Inutile dire che se si tratta di un bambino che ha subito una grave ustione, questa esperienza dolorosa è ancora più grave. In questo caso, se il trattamento più avanzato fosse disponibile tempestivamente, si potrebbe non solo ridurre il dolore e migliorare la guarigione, ma anche riportare i bambini alla loro vita normale ripristinando la loro energia emotiva.

I nuovi dispositivi di compressione aiutano a guarire le cicatrici, prevenendo le complicanze e rendendo la pelle più flessibile.

"Come operatori sanitari, dobbiamo reinventarci ogni giorno per il bene dei pazienti. La scansione 3D è una vera rivoluzione medica, poiché oltre ad aiutare il recupero fisico, contribuisce a migliorare la qualità della vita e a dare a ogni bambino la forza e la fiducia di cui ha bisogno per riprendersi," ha affermato Joël Lhermenault, direttore del Centro Romans Ferrari.

Gli scanner Artec 3D non sono nuovi alle cure pediatriche avanzate: che si tratti di progettare impianti auricolari per giovani pazienti affetti da microtia, di creare caschi per bambini con condizioni neurologiche, di personalizzare le protesi stampate in 3D o di sviluppare le migliori maschere respiratorie, non mancano mai di fornire precisione, velocità e comfort.

Cosa hanno in comune tutti questi progetti? L'idea che la tecnologia 3D porti il supporto, il cambiamento e la speranza di cui ogni bambino ha bisogno.