Cómo tratar a niños con quemaduras graves utilizando máscaras producidas con la impresión 3D

Hay pocas cosas más trágicas en la vida que el que un niño sufra lesiones graves, pero cuando ocurre un accidente, Romans Ferrari es uno de los mejores lugares para la recuperación.

Situado en las cercanías de la ciudad francesa de Lyon, Romans Ferrari es un centro de rehabilitación pediátrica que ofrece asistencia a los niños y adolescentes que han sufrido traumatismos, daños o tumores cerebrales, politraumatismo y quemaduras graves.

El centro tiene una dilatada experiencia a la hora de ofrecer tratamiento para quemaduras faciales graves, que incluye máscaras de compresión especializadas que reducen el riesgo de complicaciones y cicatrices. Sin embargo, la forma tradicional de producir estas máscaras requería un proceso de trabajo incómodo que podía inducir un trastorno de estrés postraumático en los niños.

Sigue leyendo para descubrir cómo Romans Ferrari desarrolló un nuevo proceso de trabajo digital para crear máscaras compresivas a medida para el tratamiento de quemaduras faciales utilizando el escaneo 3D y la impresión 3D, gracias a una colaboración entre varios equipos de doctores, protésicos e ingenieros.

Romans Ferrari acepta a niños y adolescentes de toda Francia que son enviados allí por diversos hospitales después de los tratamientos iniciales (en la UCI). Desde un punto de vista médico, el primer paso es recibir a los pacientes lo más pronto posible para evitar que se formen complicaciones de cicatrización, como contracturas cicatriciales y cicatrices hipertróficas, que implican una ganancia de volumen y que se desarrollen cicatrices fibrosas y gruesas. 

La meta es epidermizar las heridas lo antes posible, para que no queden heridas abiertas que lleven a infecciones, complicaciones y a un desequilibrio electrolítico. Después, comienza la verdadera rehabilitación, que incluye vendar la piel con compresiones y sesiones de rehabilitación que combinan fisioterapia, duchas filiformes y otros métodos. 

 Laura Weibel, una paciente del Centro Romans Ferrari, lleva una máscara compresiva.

 Los dispositivos de compresión ayudan a las cicatrices a madurar y sanar, evitando complicaciones, mejorando la textura de las cicatrices, haciendo la piel más flexible y guiando al cuerpo para que desarrolle las cicatrices más cómodas y estéticas posibles a medida que los niños crezcan.

Además de las compresiones tradicionales que utilizan los centros de quemados de todo el mundo, el equipo de Romans Ferrari también desarrolló dispositivos a medida que incluían relieves especializados, que el centro llama DMDG o "dispositivos de maduración y crecimiento", que permiten un apoyo localizado de la cicatrización y un modo más delicado de trabajar en la progresión de la misma en lo que respecta a la adhesión y elasticidad intracicatricial.

Antes, las máscaras compresivas para quemaduras faciales se creaban a partir de moldes de escayola. El técnico ortoprotésico creaba un negativo con tiras de escayola y a partir de él se creó un positivo que se usó para termoformar la máscara final.

Jean-François Veauville, un miembro del consejo de administración de Romans Ferrari, trabajó anteriormente como ingeniero de construcción aeronáutica en Toulouse, centrándose en materiales compuestos. Dio a los estudiantes de ingeniería de la École Generale de Lyon, una universidad de investigación, la tarea de completar un estudio para entender si la impresión 3D se podría usar para producir la máscara directamente o para mejorar el proceso de crearla. 

El nuevo proceso de trabajo digital empieza con el médico marcando las posteriores ubicaciones de los relieves objetivo y después un técnico ortoprotésico escanea el rostro del paciente.

Evaluaron múltiples tecnologías de impresión 3D disponibles y trabajaron con proveedores de servicios para obtener impresiones de prueba. Después de realizar una extensa investigación durante seis meses, los resultados indicaron que la impresión 3D se podría utilizar para producir los positivos, que anteriormente se hacían con escayola. 

Pero eso era solo una de las partes del desafío, ya que el equipo tenía que encontrar una manera de digitalizar todo el proceso de trabajo. A continuación, el equipo de estudiantes puso al Sr. Veauville en contacto con 3DZ France, un revendedor e integrador de equipamiento de impresión 3D, que colaboró con el equipo de Romans Ferrari para hallar la mejor solución para cada paso del proceso de trabajo. Esto incluía reproducir digitalmente el proceso manual actual con alta precisión, encontrar la solución de impresión 3D adecuada para producir las máscaras y validar todo el proceso de trabajo.

El nuevo proceso de trabajo consiste en escanear la cara del paciente con un escáner 3D y usar software CAD para diseñar una máscara basada en el escaneo. Antes de escanear, el médico marca con suavidad las ubicaciones de los dispositivos DMDG en la cara del paciente y el técnico utiliza un lápiz digital para añadir con precisión al diseño estos detalles grabados.  A continuación, la máscara se imprime en 3D en una impresora 3D de sinterizado selectivo por láser (SLS) Fuse 1 y sirve como el positivo para termoformar la máscara final. 

Las máscaras se imprimen en 3D en una impresora 3D SLS de la serie Fuse.

Dado que subcontratar las máscaras es costoso y puede llevar varios días, el centro buscaba una solución que se pudiera implementar directamente in situ. "El sistema sanitario francés no financia este tipo de desarrollo para nuestro centro. Hemos podido trabajar en ello gracias a donaciones y a que la máquina de Formlabs que nos recomendaron era lo bastante asequible como para encajar con nuestros medios", dijo el Sr. Veauville.

"[El nuevo proceso de trabajo] es más rápido y también más cómodo para los pacientes porque no sienten las tiras de yeso sobre la cara. Los resultados de la impresión 3D siempre han sido satisfactorios. Cuando ha habido que pensar como un equipo y sobre todo, para lo que ha habido que proporcionar formación a los técnicos ortoprotésicos, ha sido a la hora de colocar los dispositivos DMDG con suficiente precisión. Es necesario colocar estos relieves de diferentes formas de una manera muy precisa sobre la cicatriz, según las zonas que lo necesiten", dijo la Dra. Arias.

Los relieves se hacen a mano sobre moldes impresos en 3D con silicona, que sirven después como positivo para termoformar la máscara final a partir de una lámina de plástico transparente.

En función de la gravedad de sus lesiones y la rehabilitación que necesitan, los pacientes a menudo permanecen en el centro más de un año. Durante este tiempo, viven allí y continúan con sus estudios. También salen en grupo, asisten a conciertos y se preparan para la vida fuera del centro, ya que al principio, puede ser difícil hacer dicha vida sin preocuparse de que otras personas los miren.

Romans Ferrari actualmente trata aproximadamente al 25 % de los niños con quemaduras graves en Francia y ha trabajado con clínicas dentro del país y en otros países como Italia y Jordania. 

El equipo de Romans Ferrari ha tratado a más de 100 pacientes utilizando el nuevo proceso de trabajo digital y ahora esperan hacer que su innovación esté disponible para más pacientes.

Gracias al uso de tecnologías digitales, también ha sido posible ofrecer tratamiento a pacientes que viven lejos de Lyon. Hace poco, Romans Ferrari colaboró con la organización Médicos Sin Fronteras en Jordania, donde los médicos escanearon la cara de un paciente y enviaron el archivo de escaneo al centro de rehabilitación pediátrica. A continuación, el equipo pudo fabricar dispositivos de compresión en Francia y enviarlos a Jordania.