Son muchas las aplicaciones que tiene la Impresión 3D en el día a día, pero una de las que más nos hace sentir orgullosos en Additium3D es cuando nuestros medios de fabricación nos permiten participar en proyectos médicos para ayudar en la salud de los demás.
No es por tanto un misterio que uno de los trabajos que más nos sentimos orgullosos es de haber colaborado para ayudar al equipo de Cirugía del Hospital Universitario de La Fe en Valencia, en la operación para solucionar la dislocación de cadera que sufría Edu.
Para poder llevarlo a cabo participaron muchas partes de nuestro equipo que fueron necesarias para convertir un simple archivo .DICOM, extraído de una Resonancia Magnética, en un objeto impreso. Siempre todo con el objetivo de que los cirujanos fueran capaces de palpar y estudiar en directo la zona que iban a intervenir.
¿Qué nos demandaba el cliente?
El padre de Edu llegó a nosotros a través de un amigo personal suyo que resulta ser uno de los clientes y al mismo tiempo proveedor más fieles de Additium3D. Su problema era que en La Fe no estaban preparados para hacer este tipo de trabajos, pero el cirujano veía bastante importante poder estudiar en persona la zona a operar debido a la delicadez de la operación.
Por ello, tras contactar con José Luís, especialista en Fabricación Aditiva en la zona de Levante del grupo Solitium, acabó solicitándonos ayuda tanto en lo que viene a ser la creación del modelo a partir de los datos escaneados al paciente, como en la impresión 3D de dicho modelo para su objetivo final: ser estudiado por los cirujanos.
¿Cómo afrontó Additium3D las demandas del cliente?
La cuestión no solo residía en la impresión, sino en como convertir el archivo .DICOM extraído de las pruebas realizadas al paciente en un archivo limpio para poder imprimir correctamente y sin ruidos ni defectos lo deseado. Ellos habían estado haciendo pruebas por su cuenta, pero no eran capaces de extraer la información limpia, y ahí es cuando acaban en Additium3D.
Por otro lado, el otro tema a tratar consistía en la elección adecuada de tecnología de impresión y material para plasmarlo de forma que los médicos pudieran manosearlo bien. En este caso, lo tuvimos claro desde el primer momento, ya que al ser todo el conjunto de huesos del tren inferior humano: coxis, pubis, sacro, cadera, cabeza de los húmeros… Eran formas muy complejas que solo con Tecnología SLS, aprovechando su gran ventaja de no necesitar soportes para la impresión, podíamos aspirar a hacer correctamente. El material Nylon 12, para poder ofrecer el precio más competitivo con esta tecnología, así como muy buena resistencia y acabado.
¿Cómo creó el equipo de diseño de Additium3D el modelo a imprimir?
Nuestra experiencia previa trabajando con .DICOM no era muy extensa, pero si que hemos trabajado de seguido con clínicas de ecografía 4D que ofrecen a los padres réplicas de sus bebés antes de nacer. El volumen de datos era mucho mayor en el caso de una resonancia magnética, pero la forma de trabajar muy similar, por lo que tras varias pruebas pudimos dar con el resultado deseado.
Para estos casos el software Slicer es la opción más cómoda, ya que está pensado para trabajar precisamente con este tipo de datos. Es una herramienta muy sencilla de usar tras algunos tutoriales y con la que puedes manipular para eliminar el ruido que suelen generar estas pruebas. De esta forma, puedes maquillar suavizando las formas y aproximándolas a la realidad, y manteniendo las dimensiones y las formas que es lo que realmente busca el cliente.
En todas las ramas científicas, la paciencia y el mimo son fundamentales para conseguir buenos resultados, pero cuando se trata de trabajar con archivos .DICOM y Slicer, esta realidad la debemos llevar al extremo para conseguir el resultado deseado. Y con mucha paciencia y mucho trabajo suavizando formas, fuimos capaces de obtener un modelo con un grado de aproximación a la realidad máximo.
¿Cómo imprimió el equipo de fabricación de Additium3D el modelo?
Como se ha ya explicado previamente, desde el primer momento tuvimos claro que la mejor opción para afrontar este tipo de impresión era la Tecnología SLS. Este método de fabricación, que se basa en la fusión de un lecho de polvo por la acción de un láser, permite realizar impresiones sin soportes, siendo el propio cubo de polvo no sinterizado el soporte.
Esto era perfecto, ya que hacerlo en filamento resultaba muy poco conveniente tanto por los soportes que serían necesarios como por el acabado que se conseguiría. Y en el caso de la resina el precio para estos tamaños y la también necesidad de soportes, lo hacían opciones muy poco adecuadas.
El Nylon 12 es el material por excelencia que trabajamos en SLS, y para este caso era perfecto ya que nos ofrecía la resistencia que requería la necesidad de manipularlo. Por ello, de mano de nuestro equipo FUSE 1 de Formlabs realizamos la impresión primero de 1 prueba en tamaño pequeño, para certificar que era apropiado y lo que buscaban. Y posteriormente de 2 conjuntos, uno por piezas (separada las cabezas de los húmeros del cuerpo más grande) y otra a una escala menor en el que se imprimía todo unido.
El motivo de esto era satisfacer los dos objetivos de los cirujanos:
- En el caso de la impresión por partes a escala real, los médicos apreciaron como estaban las concavidades y la cabeza de los húmeros, y pudieron analizar cómo se debía mover la cadera dislocada para colocarse en su sitio
- En el caso de la impresión conjunta a escala menor, los médicos apreciaron como era la posición actual de la cabeza del húmero dislocado, y por otro lado, como era la posición adecuada del húmero correctamente colocado.
El hecho de que la operación fuera a realizarse a un niño, y por tanto su tamaño no fuera muy grande, permitió que en 2 impresiones fuera posible realizar la impresión de los dos conjuntos deseados.
Conclusión:
La impresión 3D es parte de nuestras vidas cada vez en más ámbitos, y uno en los que más recorrido tiene es a la hora de ayudar a los equipos médicos a practicar operaciones quirúrgicas antes de realizarse en la realidad.
Additium3D como solución integral de fabricación 3D tiene experiencia en diferentes proyectos relacionados con el campo médico. Prueba de ello es el Caso que acabó con Éxito tanto en el modelaje a partir de un archivo .DICOM obtenido tras una resonancia magnética al paciente, como la posterior impresión 3D en Nylon 12 aprovechando la posibilidad de imprimir sin soporte que ofrece la Tecnología SLS.
