Procediments CAD/CAM en teràpia podològica al pla d’estudis del Grau en Podologia a UManresa

Els estudis de Grau en Podologia a UManresa tornen a ser pioners oferint una nova assignatura de caràcter optatiu, dedicada exclusivament als Procediments de Disseny i Fabricació Digital (CAD/CAM) en Teràpia Podològica.

Els estudis de Grau en Podologia d’UManresa tornen a ser pioners en l’oferta de continguts dins del seu pla d’estudis. Tal com va passar fa tres anys amb la incorporació de la Simulació Clínica dins de les metodologies docents impartides durant els Pràcticums, els estudis de Podologia han incorporat enguany al seu pla d’estudis una assignatura de caràcter optatiu dedicada exclusivament als procediments digitals de disseny i fabricació de tractaments podològics. Aquesta assignatura, anomenada Procediments CAD/CAM en Teràpia Podològica, apropa l’alumne d’últim any de Grau a les últimes tecnologies en disseny i fabricació assistits per ordinador, inclosa la impressió 3D, que s’estan desenvolupant en el camp de l’ortopodologia de manera exponencial durant els darrers anys.

Per a l’elaboració de suports plantars o plantilles existeixen un gran ventall de metodologies basades en motlles físics i procediments manuals. A aquests procediments tradicionals, tot i seguir encara vigents, s’hi estan afegint metodologies digitals que poden incorporar-se de manera parcial o substituir-los completament. Parlaríem doncs de processos de fabricació de suports plantars mixtos o íntegrament digitals.

De manera resumida podríem seqüenciar en tres fases l’elaboració digital integral d’un suport plantar:

• La primera fase consistiria en la digitalització de la morfologia plantar del peu o de la totalitat de la cama en cas d’haver de realitzar una fèrula. Per fer aquesta digitalització disposem de diverses tecnologies: palpadors, que per contacte físic d’uns pins registren la topografia plantar; escàners làser, que escombren el peu amb un feix de llum làser; i els sensors de profunditat amb llum infraroja. Aquests últims són els que s’estan imposant en el mercat degut, principalment, a la contenció del seu cost i a la seva gran portabilitat. Obtindríem així un arxiu .stl o .obj amb la informació digitalitzada de la superfície en 3D del peu escanejat. 

• La segona fase, després d’haver digitalitzat la zona anatòmica requerida és la d’integració i processament mitjançant un programari CAD (Computer Aided Design) de l’arxiu obtingut de l’escaneig 3D. Aquest programari permet el disseny del tractament que es vol dur a terme i transformar-lo en un nou arxiu que s’enviarà a un maquinari que materialitzarà el tractament. Aquests programaris poder ser des de molt senzills i intuïtius fins a molt complets i complexos, on qualsevol disseny imaginat és possible.

• I la tercera fase és la de materialització o mecanització del tractament amb un procediment CAM (Computer Aided Manufacturing) per una impressora 3D o una fresadora per control numèric (CNC) en funció de la metodologia utilitzada. De manera simplificada podríem classificar en dos els procediments de creació de peces tridimensionals: procediments sostractius i procediments additius. En els procediments sostractius es parteix d’un bloc de material que, a través del fresat, a una o a doble cara segons els material, s’adquireix la peça tridimensional dissenyada. Aquest procediment, tot i fer-se servir des de fa molts anys per a la mecanització 3D de suports plantars, genera una gran quantitat de residus. En canvi, en els procediments additius el material es va dipositant o fusionant, segons tecnologia (FDM o SLS), capa a capa fins a l’obtenció de la peça final. Aquest procediment no genera cap residu i l’aprofitament de la matèria primera es gairebé total.

Les tecnologies sostractives, amb el fresat per control numèric, són les més assequibles i les que fa més anys estan presents en la fabricació CAM de suports plantars. Però són les tecnologies additives, entre elles la impressió 3D, les que fa poc més de 3 anys s’estan obrint pas en el procediments digitals de fabricació de tractaments ortopodològics, així com en altres àmbits. Aquest creixement es deu a la gran evolució de la tecnologia de materials que poden ser impresos, obtenint peces que responen cada vegada millor als requeriments físics i mecànics necessaris. El material que actualment s’està imposant per a la fabricació additiva és la poliamida 12 (PA12), una pols de niló que es fusiona o sinteritza capa a capa gràcies a uns agents químics i per l’acció de llum làser o ultraviolada.

Moltes empreses del sector, siguin específiques de podologia o de l’àmbit de la impressió 3D, estan veient aquest fet com una oportunitat per desenvolupar un producte amb molt recorregut i amb un gran potencial de creixement dins de l’àmbit terapèutic podològic. Tot i representar una gran revolució, aquests procediments també tenen certes limitacions si les comparem amb les metodologies tradicionals o manuals. Les més importants estan relacionades amb la inversió que suposaria la compra d’impressores 3D, el temps de fabricació i la limitació quant a la modificació del producte final en cas d’haver d’ajustar-lo o modificar-lo. La recerca i desenvolupament treballen per tal de disminuir o eliminar aquestes limitacions. Una bona solució per la qual estan optant molts centres de podologia per evitar la gran inversió d’una impressora 3D és realitzar a la consulta la digitalització i part del disseny (fases 1 i 2), per posteriorment externalitzar la fabricació del tractament (fase 3) a empreses especialitzades en el sector. Una altra opció interessant i molt comuna és la utilització de formularis que, adjunts a la digitalització del peu,  permeten la comunicació entre el podòleg i l’empresa a la qual s’externalitza la fabricació del suport plantar. D’aquesta manera, el podòleg no ha de saber fer servir programaris CAD i pot indicar de manera precisa les característiques del tractament que prescriu pel seu pacient.

Tornant a la formació dels estudiants del Grau en Podologia a UManresa amb la posada en marxa d’aquesta nova assignatura, l’alumne té l’oportunitat de conèixer les últimes novetats en aquest àmbit i presenciar “in situ” els procediments de digitalització i manufacturació de tractaments ortopodolòlogics amb tecnologia d’impressió 3D. En aquest sentit, durant el passat mes de maig, els alumnes han pogut visitar tres dels centres de producció 3D de referència del territori: AVINENT, a Santpedor, d’àmplia experiència en el sector d’implantologia dental i que aposta també per l’àmbit podològic; PodoTec3D, a la Zona Franca de Barcelona, primera empresa espanyola en oferir plantilles personalitzades dissenyades i fabricades amb impressió 3D;  i EDSER Labs, a Esplugues de Llobregat, empresa amb més de 20 anys d’experiència en el sector. Per altra banda, a través de diferents tallers programats dins del pla docent de l’assignatura, els alumnes poden realitzar pràctiques de digitalització plantar amb sensors de profunditat IR i amb diferents programaris (CAD) poden dissenyar els seus propis suports plantars o simular tractaments segons diferents patologies proposades.

És evident que estem vivint l’inici d’una gran revolució pel que fa a les metodologies de fabricació digitals additives en el camp de l’ortopodologia. Des d’UManresa estem compromesos amb la qualitat docent i ens mantenim atents a aquesta evolució adaptant els continguts dels Estudis de Grau en Podologia per mantenir-nos sempre actualitzats.

Xavier Ruiz Tarrazo, coordinador del Servei de Podologia de la Clínica Universitària i docent del Grau en Podologia a UManresa

REFERÈNCIES

1. Barrios-Muriel J, Romero-Sánchez F, Alonso-Sánchez FJ, Rodríguez Salgado D. Advances in Orthotic and Prosthetic Manufacturing: A Technology Review. Materials (Basel). 2020 Jan 9;13(2):295.
2. Wojciechowski E, Chang AY, Balassone D, et al. Feasibility of designing, manufacturing and delivering 3D printed ankle-foot orthoses: a systematic review. J Foot Ankle Res. 2019 Feb 7;12:
3. Gómez S. Impresión 3D. Segunda edición. Barcelona: Ed. Marcombo; 2020