Primera prótesis ocular impresa en 3D instalada en la cuenca de un paciente

DARMSTADT, Alemania, 29 de noviembre de 2021 (GLOBE NEWSWIRE) -- Las prótesisoculares se fabricarán en el futuro con impresoras 3D. Fraunhofer IGD ha desarrollado una serie de tecnologías que sustituyen la producción actual y totalmente manual de prótesis individuales. El software Cuttlefish:Eye de Fraunhofer utiliza un escáner 3D de la cuenca del ojo y una foto calibrada en color del ojo sano para crear el modelo 3D de la prótesis ocular. Elcontrolador de impresión 3D Cuttlefish® de Fraunhofer se utiliza para imprimir el modelo en una impresora 3D multicolor y multimaterial.

No sólo se produce una prótesis ocular impresa en 3D en una fracción del tiempo que lleva el proceso convencional, sino que la prótesis resultante tiene un aspecto más realista. Esto es posible gracias a los algoritmos de Cuttlefish:Eye, una solución de software del Instituto Fraunhofer de Investigación de Gráficos por Ordenador IGD. 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 de plataforma digital fiable para la impresión en 3D. La innovadora tecnología para fabricar prótesis se aplicará ahora por primera vez en pacientes en un ensayo clínico que tendrá lugar en el Moorfields Eye Hospital de Londres.

El profesor Mandeep Sagoo, oftalmólogo consultor de Moorfields, añadió: "Estamos entusiasmadoscon el potencial de este ojo totalmente digital. Ha sido la culminación de 4 años de desarrollo de una sofisticada tecnología entre el Moorfields Eye Hospital, el Instituto de Oftalmología de la UCL, Ocupeye Ltd y Fraunhofer. Esperamos que el próximo ensayo clínico nos proporcione pruebas sólidas sobre el valor de esta nueva tecnología, demostrando la diferencia que supone para los pacientes. Está claro que tiene el potencial de reducir las listas de espera".

Las prótesis oculares son necesarias siempre que un ojo ha tenido que ser extirpado quirúrgicamente por motivos de salud, por ejemplo, como resultado de una lesión grave o una enfermedad potencialmente mortal como el cáncer de ojo, condiciones que afectan a unas tres cuartas partes de un millón de personas en Europa y a más de ocho millones en todo el mundo. El método de medir individualmente la cuenca del ojo y fabricar las prótesis ha permanecido prácticamente inalterado durante muchas décadas. El moldeado invasivo puede ser incómodo y, en los niños, una experiencia angustiosa que a menudo requiere anestesia general. El subsiguiente proceso de fabricación, artesanal y lento, conlleva varios meses de espera, lo que agrava 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 proporciona a los pacientes una experiencia más rápida, mejor y más cómoda.

La cita inicial de la prótesis 3D del paciente comienza con un escaneo no invasivo y no ionizante de 2,4 segundos realizado con un escáner oftálmico de Tomografía de Coherencia Óptica especialmente modificado, fabricado por TOMEY Japan. El escáner médico se utiliza de forma rutinaria en un entorno hospitalario. El escáner resultante de la cavidad ocular y la imagen calibrada en color del ojo sano se transfieren sin problemas y de forma digital a Fraunhofer IGD. Tomey ha optimizado su capacidad de manera que la cuenca del ojo extraído se mide con precisión y, además, se produce una foto calibrada en color del ojo sano. Cuttlefish:Eye crea un modelo de impresión en 3D a partir de estos datos en un tiempo igualmente breve. Las impresoras se controlan con el controlador universal de impresoras 3D Cuttlefish®, que se caracteriza por su consistencia de color, así como por la representación realista incluso de materiales transparentes. La tecnología Fraunhofer IGD se utiliza en todo el mundo con muchos tipos de impresoras diferentes. Las prótesis 3D son impresas por la empresa Fit AG, con sede en Lupburg, que cuenta con muchos años de experiencia en la fabricación aditiva, especialmente en el campo de la tecnología médica. Una vez impresas, las prótesis son inspeccionadas y sometidas a un pulido final por un equipo de ocularistas experimentados. Con una sola impresora 3D, Ocupeye puede satisfacer potencialmente la necesidad anual de unas 10.000 prótesis que requiere el mercado británico.

Gordon Bott, director general de Ocupeye Ltd, añadió: "Junto con Fraunhofer, hemos conseguido la primera prótesis ocular impresa en 3D para humanos. Ahora existe una tecnología completa que realmente tiene el potencial de reimaginar las expectativas de los pacientes de prótesis oculares.

Cada paso del nuevo procedimiento de fabricación se ha sometido a estrictos controles de calidad. Por ejemplo, el programa Cuttlefish:Eye está certificado como dispositivo médico de clase 1. Se han realizado extensas y exhaustivas pruebas de biocompatibilidad de los materiales de impresión en 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 a unos 40 pacientes que recibirán una prótesis ocular impresa en 3D; serán examinados varias veces por personal clínico cualificado a lo largo de un año y se les pedirá que informen sobre sus experiencias.

Se trata de un paso importante que acerca a los socios del proyecto a la consecución de su objetivo. A saber, 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 "disruptivo" que comienza con un dispositivo médico de tomografía de coherencia óptica, fabricado por Tomey Japón y con su sede europea en Núremberg. A partir de lo aprendido durante la fase de investigación y desarrollo, Tomey ha adoptado la funcionalidad mejorada como estándar y ha aplicado las mejoras a sus dispositivos de próxima generación.

Potencialmente, con un solo dispositivo por clínica y el despliegue de un pequeño número de impresoras 3D distribuidas geográficamente, podría satisfacerse la demanda del mercado mundial estimada en ocho millones de personas, aproximadamente el 0,1% de la población mundial.

Para más información:

Más información sobre el controlador de la impresora 3D Cuttlefish®

Más información sobre la investigación en impresión 3D en Fraunhofer IGD

Acerca de Fraunhofer IGD:Fundado en 1987, el Instituto Fraunhofer de Investigación de Gráficos por Ordenador IGD es el instituto líder mundial en investigación aplicada en informática visual basada en imágenes y modelos 3D. Convertimos la información en imágenes y las imágenes en información. Las palabras clave son la interacción hombre-máquina, la realidad virtual y aumentada, la inteligencia artificial, la simulación interactiva, el modelado, la impresión 3D y el escaneado 3D. Alrededor de 180 investigadores en tres sedes en Darmstadt, Rostock y Kiel en Alemania desarrollan nuevas soluciones tecnológicas y prototipos para la industria 4.0, la sanidad digital y la ciudad inteligente. En cooperación con sus institutos hermanos de Graz (Austria) y Singapur, también adquieren relevancia internacional. Con un volumen de investigación anual de 21 millones de euros, utilizamos la investigación aplicada para contribuir al desarrollo estratégico de la industria y la economía.

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