Aplicación clínica y personalización de una órtesis estática de tobillo-pie impresa en 3D

Por
Krista Asoluka
9 de octubre de 2023

Introducción

Spentys ofrece una gama de productos ortésicos y protésicos, que categorizamos en alfabetos ingleses de A1 - W2 e incluyen ortesis y prótesis de miembros superiores e inferiores. Lanzamos nuestras piezas de la serie B en 2022, que incluían la "órtesis estática(B2) y dinámica de tobillo y pie(B8)".

Las órtesis de tobillo-pie se utilizan de forma bastante rutinaria en las clínicas y, por lo tanto, su terminología es muy ambigua. Según (Eddison et al., 2022), un AFO que bloquea el movimiento en los tres planos a menudo se denomina AFO sólido (SAFO), AFO fijo o AFO rígido. Aunque nuestro AFO B2 se ajusta a los criterios de un AFO sólido, hemos optado por denominarlo AFO estático caracterizado por sus líneas de recorte a través de los maléolos. Es importante subrayar que nuestra nomenclatura distingue los AFOs sin articulaciones como estáticos, en contraste con sus homólogos dinámicos, que incorporan articulaciones.

En la aplicación Spentys , hay opciones para diseños estándar y diseños personalizados, ambos dan al clínico la autonomía para decidir cómo le gustaría variar el diseño del AFO estático desde incluir bucles, remaches, variar el grosor, añadir alvéolos (agujeros) e incluso incluir bota supra maleolar o como nosotros nos referimos como "Bota TPU".  

Esta nota de aplicación va más allá de lo básico, ofreciendo una exploración en profundidad de técnicas avanzadas y estrategias de personalización matizadas. Al profundizar en las complejidades de esta variante de AFO, los ortesistas pueden perfeccionar sus habilidades y ampliar sus conocimientos, lo que en última instancia conduce a tratamientos más personalizados y eficaces. Esta nota de aplicación es un valioso recurso que proporciona a los expertos los conocimientos necesarios para mejorar su práctica y ofrecer una atención al paciente de primera clase.

Productos

B2 Opciones con bota TPU

Los médicos suelen prescribir un AFO a los pacientes que sufren debilidad en los músculos dorsiflexores o flexores plantares del tobillo. Esto se debe normalmente a trastornos neurológicos o musculoesqueléticos como apoplejía, parálisis cerebral, lesión de la médula espinal y lesión de nervios periféricos. Para simplificar, nos referiremos a los AFO estáticos como modelos B2 en el resto de esta nota de aplicación.  

El modelo B2 se aplica predominantemente para limitar por completo el movimiento de la articulación del tobillo en pacientes con pie caído, plantarflexión débil y otros trastornos biomecánicos del pie y el tobillo que los clínicos consideren oportunos.

Especificaciones estándar: Nuestra especificación estándar para un modelo B2 típico tiene grosores variados, siendo el grosor global de 3 mm y el grosor de la placa de los dedos de 1,5 mm. Las líneas de corte del tobillo pasan por los maléolos, y las líneas de corte del pie en el borde medial están justo por encima del vértice del navicular y contienen el rayo en el borde lateral. En este punto, es esencial señalar que este modelo está diseñado principalmente para uso pediátrico y pacientes con un peso igual o inferior a 45 Kg. Los sistemas de cierre estándar son un estilo de trabilla externa en la pantorrilla proximal y una trabilla integrada en el empeine.

Para mejorar el control del tobillo y del mediopié, puede incorporar una incrustación de poliuretano termoplástico con o sin cordones. Esta incrustación puede acoplarse o desacoplarse del modelo B2.

Datos: El poliuretano termoplástico (TPU) es un material polimérico fabricable por adición con gran flexibilidad, buena resistencia a la hidrólisis, excelente biocompatibilidad y extraordinaria resistencia a la abrasión. Puede utilizarse en estructuras que requieren una mayor flexibilidad, como las estructuras de absorción de energía y los dispositivos portátiles.

Especificación personalizada: Permite especificar todos los parámetros, desde la altura hasta las líneas de corte, el grosor y el desplazamiento global. También le permite llevar a cabo correcciones de escaneado específicas que se detallarán en una sección posterior. Al igual que con la especificación estándar, puede incluir una incrustación de TPU.  

No obstante, tiene la opción de elegir entre una bota completa (abarca la superficie plantar del pie) o una media bota que se fija a lo largo del borde medial y lateral del modelo B2 (no contiene la superficie plantar del pie).

Análisis comparativo: Modelo B2 frente a los AFO tradicionales de polipropileno

Aunque abogamos por un enfoque de fabricación híbrido, es esencial considerar el AFO SOLID tradicional de polipropileno junto con el modelo B2. El modelo B2 presenta claras ventajas sobre sus homólogos convencionales, entre las que se incluyen:

  • Peso: Fabricado mediante tecnología de fusión multichorro con material PA11/PA12, el modelo B2 ofrece la rigidez necesaria pesando sólo la mitad que el polipropileno (PP) calentado en horno de forma convencional. Este peso reducido es especialmente beneficioso para los pacientes pediátricos con problemas de movilidad.
  • Espesor: A diferencia del grosor uniforme de los AFOs sólidos de PP tradicionales, el grosor variado de los modelos B2 permite la acomodación dentro del calzado y la deformación controlada a lo largo de las fases de la marcha.
  • Flexibilidad de diseño: El ámbito de los AFO impresos en 3D permite a los clínicos incorporar elementos de diseño intrincados como los alvéolos, una hazaña difícil de lograr con los AFO moldeados por calor.

Propiedades de los materiales: La tabla siguiente le ofrece una visión general de las propiedades de los materiales utilizados en los AFO moldeados por calor tradicionales y en los AFO impresos en 3D

Tabla 1: Propiedades de los materiales

Estudio de caso

Una mujer de 16 años con distonía hemipléjica izquierda y coreoatetosis requería una ortesis tobillo-pie para ayudar en el despeje del pie durante la fase de balanceo y proporcionar una base estable de apoyo. La paciente había usado previamente una férula de hoja posterior AFO, que ayudaba a la propiocepción y equilibrio debido a la disminución del peso y prevenía la caída excesiva del pie durante la fase de balanceo. Sin embargo, esto era ineficaz para controlar la inestabilidad del tobillo y no era lo suficientemente rígido para dar cuenta del tono presente en el paciente.  

Evaluación de la marcha del paciente

B2 AFO como solución: Razonamiento del diseño

  1. Inmovilización de pie y tobillo: Elegimos el modelo B2 con una plantilla totalmente flexible para tratar la dorsiflexión débil y la inestabilidad de la articulación subastragalina.  
  1. Corrección del retropié: Se añadió al diseño un poste lateral del talón para corregir el varo del retropié.  
  1. Volumen reducido: se han añadido correas integradas para minimizar el volumen y facilitar la colocación del calzado.  
  1. Transpirabilidad: Se han añadido alvéolos (perforaciones) para mejorar la transpirabilidad y reducir el peso.  
  1. Estabilidad mediolateral: La bota interior moldeada, compuesta de material TPU, se diseñó para proporcionar estabilidad mediolateral y flexibilidad a la vez que cubre los maléolos.
  1. Material: El AFO se imprimió con PA12, que es un nailon conocido por tener una buena resistencia al impacto y permitir flexibilidad sin fracturas.  

Fabricación: El AFO impreso y la bota interior de TPU fueron post-procesados con alisado de vapor, mejorando aún más la resistencia y la flexibilidad. También sella la superficie lo suficiente para evitar que las bacterias queden atrapadas en la órtesis y proliferen.  

Proceso  

Flujo de trabajo B2
  1. Selección del producto: Se elige la bota B2 (AFO estático) con incrustación de TPU personalizada.
  1. Escaneado: Mediante un iPad, un escáner de sensor estructurado captura un escaneado de molde positivo.
  1. Corrección: La aplicación Spentys ofrece cuatro opciones de corrección: sin corrección, corrección de forma, corrección estándar y correcciones personalizadas. La corrección personalizada permite ajustar la altura del talón, el desplazamiento de los maléolos, la alineación de los ángulos del antepié y el retropié y la amplitud del tobillo.
  1. Modelado: Las especificaciones se transfieren al diseñador de Spentys para el diseño del AFO.
  1. Especificación de fabricación: La impresión 3D local emplea la tecnología MJF con PA12.

Beneficios

B2 con media bota de TPU
  1. Autonomía del ortesista: El ortesista podría decidir cómo se diseñaría exactamente el AFO y podría variar los parámetros tanto como fuera posible.
  1. Ligero: El dispositivo es ligero y fácil de poner con el calzado.  
  1. Transpirabilidad: El dispositivo no provocará tanta sudoración debido a la naturaleza del material y a la incorporación de los alvéolos, que ayudan a evitar la acumulación de bacterias

Preguntas más frecuentes

  1. ¿Están validados clínicamente los modelos B2 de Spentys ?

Sí, los modelos B2 de Spentys están validados clínicamente. Nuestro proceso de validación actual incluye las impresoras HP Multi Jet Fusion (MJF). Sin embargo, estamos trabajando activamente para ampliar esta validación a otras tecnologías de impresión 3D. Estas validaciones garantizan que nuestros AFO cumplen las estrictas normas clínicas de seguridad, eficacia y satisfacción del paciente.

  1. ¿Cuál es la resistencia de los AFO? ¿Se han sometido a pruebas mecánicas?

Spentys Los AFO, incluidos los modelos B2, están diseñados para ser robustos y duraderos. Se someten a pruebas mecánicas exhaustivas para evaluar su resistencia y capacidad de carga. Estas pruebas garantizan que nuestros AFO están fabricados para soportar el uso diario y proporcionar un apoyo fiable al paciente.

  1. ¿Cuánto se tarda en pedir un modelo B2 en la aplicación Spentys ?

Realizar un pedido de un modelo B2 en la aplicación Spentys es un proceso rápido y eficaz. Una vez introducidas las especificaciones requeridas, la aplicación genera un resumen del pedido y un plazo de entrega estimado. Este proceso suele durar solo unos minutos, lo que permite a los profesionales sanitarios obtener soluciones de AFO personalizadas para sus pacientes.

  1. ¿Se puede escanear directamente al paciente en lugar de un molde?

Spentys ofrece la posibilidad de escanear directamente a los pacientes mediante una avanzada tecnología de escaneado. Este escaneado digital es la base para crear AFOs B2 a medida, mejorando la precisión y la comodidad del paciente. El proceso minimiza la necesidad de moldes tradicionales, agilizando el proceso de personalización.

  1. ¿Los AFO sólo se imprimen en 3D con impresoras HP MJF?

Spentys Los AFO, incluidos los modelos B2, han sido validados para la impresión 3D mediante la tecnología HP Multi Jet Fusion (MJF). Sin embargo, estamos ampliando activamente nuestros esfuerzos de validación para incluir otras tecnologías de impresión 3D. Este compromiso refleja nuestra dedicación a la innovación y a ofrecer a médicos y pacientes una gama más amplia de opciones.

  1. ¿En qué colores están disponibles?

En Europa, las impresoras HP MJF ofrecen AFO en blanco y negro. Sin embargo, es importante señalar que los profesionales de EE.UU. tienen acceso a una mayor variedad de colores gracias a la disponibilidad de diferentes modelos de impresoras. Estas opciones de color pueden adaptarse a las preferencias individuales manteniendo la eficacia clínica de los AFO.

Referencias

Eddison, N., Healy, A., Buchanan, D., & Chockalingam, N. (2022). Standardized classification system for bespoke thermoplastic ankle foot orthoses. The Foot, 53, 101924. https://doi.org/10.1016/J.FOOT.2022.101924

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