Utilizando su software patentado, la empresa ha podido crear modelos en una fracción del tiempo que normalmente se necesita para adaptar uno.
Steve Verze is the first ever patient in the world to be supplied with a fully digital 3D printed prosthetic eye November 25 at Moorfields Eye Hospital in London.
Image courtesy of Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust
El Fraunhofer Institute for Computer Graphics Research IGD ha utilizado su software patentado Cuttlefish:Eye para imprimir en 3D una prótesis ocular.
Según la compañía, los científicos han logrado crear modelos en una fracción del tiempo que normalmente se necesita para ajustar uno. La nueva tecnología de Fraunhofer se someterá a pruebas clínicas en el Moorfields Eye Hospital de Londres, donde 40 pacientes recibirán prótesis oculares impresas en 3D.
La compañía señaló que su proceso crea un escaneo 3D de la cuenca del ojo y una foto calibrada en color del ojo sano para crear el modelo 3D del ojo protésico. El controlador de impresión 3D Cuttlefish de Fraunhofer se utiliza para imprimir el modelo en una impresora 3D multicolor y multimaterial.
El proceso
Fraunhofer señaló que el proceso es posible gracias a los algoritmos de Cuttlefish:Eye, una solución de software del Fraunhofer Institute for Computer Graphics Research IGD.
Trabajando en estrecha colaboración con la empresa británica Ocupeye Ltd, el equipo de investigación de Darmstadt ha desarrollado un proceso único para crear un modelo virtual a partir de un escaneo de la cuenca del ojo junto con una foto del ojo sano. Esto sirve como una plataforma digital confiable para la impresión 3D. La innovadora tecnología para producir prótesis ahora se colocará en pacientes por primera vez en un ensayo clínico que se llevará a cabo en el Moorfields Eye Hospital de Londres.
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Mandeep Sagoo, MD, PhD, oftalmólogo consultor de Moorfields, señaló que la empresa está entusiasmada con el potencial del ojo completamente digital.
“Esta ha sido la culminación de 4 años de desarrollo de tecnología sofisticada entre Moorfields Eye Hospital, UCL Institute of Ophthalmology, Ocupeye Ltd y Fraunhofer”, dijo. “Esperamos que el próximo ensayo clínico nos brinde evidencia sólida sobre el valor de esta nueva tecnología, mostrando la diferencia que hace para los pacientes. Claramente tiene el potencial de reducir las listas de espera
Una necesidad
Las prótesis oculares se hacen necesarias cada vez que se ha tenido que extirpar quirúrgicamente un ojo por motivos de salud, como por ejemplo a consecuencia de una lesión grave o una enfermedad potencialmente mortal como el cáncer de ojo, afecciones que aquejan a más de 8 millones de personas en todo el mundo.
El método de medición individual de la cuenca del ojo y la fabricación de prótesis se ha mantenido prácticamente sin cambios durante muchas décadas. El moldeo invasivo puede ser incómodo y en los niños una experiencia angustiosa que muchas veces requiere anestesia general.
El proceso de elaboración manual de una prótesis ocular requiere mucho tiempo y puede resultar en una espera de varios meses, lo que exacerba lo que ya es un momento estresante para el paciente. Utilizando tecnologías de impresión 3D de vanguardia, el nuevo proceso acelera significativamente la producción y brinda a los pacientes una experiencia más rápida, mejor y más cómoda en general.
La cita inicial de la prótesis 3D del paciente comienza con un escaneo no ionizante, no invasivo y de 2,4 segundos de un escáner oftálmico de tomografía de coherencia óptica especialmente modificado, fabricado por TOMEY Japan. El escáner médico se utiliza habitualmente en un entorno hospitalario.
Color calibrado
El escaneo resultante de la cuenca del ojo y la imagen calibrada en color del ojo sano se transfieren sin problemas y digitalmente a Fraunhofer IGD. Tomey ha optimizado su capacidad de modo que la cuenca del ojo extirpado se mide con precisión y, además, se produce una foto calibrada en color del ojo sano. Cuttlefish:Eye crea un modelo de impresión 3D a partir de estos datos en un tiempo igualmente corto.
La compañía señaló que las impresoras están controladas por el controlador de impresora 3D universal Cuttlefish, que se caracteriza por su consistencia de color, así como por una representación realista incluso de materiales transparentes. La tecnología Fraunhofer IGD se utiliza en todo el mundo con muchos tipos diferentes de impresoras. Las prótesis 3D son impresas por Fit AG, con sede en Lupburg, que tiene muchos años de experiencia en la fabricación aditiva, especialmente en el campo de la tecnología médica. Una vez impresas, las prótesis son inspeccionadas y pulidas por un equipo de ocularistas experimentados. Con una sola impresora 3D, Ocupeye puede cumplir potencialmente el requisito anual de alrededor de 10 000 prótesis requeridas para el mercado del Reino Unido.
“Junto con Fraunhofer, hemos logrado el primer ojo protésico humano impreso en 3D”, dijo Gordon Bott, director ejecutivo de Ocupeye Ltd., en un comunicado. «Ahora existe una tecnología completa que realmente tiene el potencial de reimaginar las expectativas de los pacientes con prótesis oculares».
Cada paso del nuevo procedimiento de fabricación ha sido sometido a estrictos controles de calidad. Por ejemplo, el software Cuttlefish:Eye está certificado como dispositivo médico de Clase 1. Se realizaron extensas y exhaustivas pruebas de biocompatibilidad en los materiales de impresión 3D antes de que la Agencia Reguladora de Medicamentos y Productos Sanitarios del Reino Unido -MHRA- proporcionara una carta de aprobación para un ensayo clínico. El ensayo clínico reclutará alrededor de 40 pacientes para recibir una prótesis ocular impresa en 3D; serán examinados varias veces por personal clínico calificado en el transcurso de un año y se les pedirá que informen sobre sus experiencias.
Ese es un paso importante que está acercando a los socios del proyecto al cumplimiento de su visión. Es decir, tener la capacidad de proporcionar de forma rutinaria un producto médico realista a los pacientes que necesitan una prótesis ocular. Esto es posible gracias a un proceso innovador altamente «perturbador» que comienza con un dispositivo médico de tomografía de coherencia óptica, fabricado por Tomey Japan y con su sede europea en Núremberg. A partir de los conocimientos adquiridos durante la fase de investigación y desarrollo, Tomey adoptó la funcionalidad mejorada como estándar y aplicó las mejoras a sus dispositivos de próxima generación.
Potencialmente, con solo un dispositivo por clínica y el despliegue de una pequeña cantidad de impresoras 3D distribuidas geográficamente, se podría satisfacer la demanda estimada del mercado global de ocho millones de personas, aproximadamente el 0,1 por ciento de la población mundial.
