Escaneado 3D, ingeniería inversa y prototipado rápido (impresión 3D) de máscaras de respiración asistida para pacientes.

Abstract

El objetivo de este trabajo es crear un prototipo de un adaptador para dos máscaras de oxígeno distintas mediante escaneado 3D e ingeniería inversa. La motivación para esta investigación es principalmente la necesidad de proporcionar una solución a ciertos casos clínicos en los que las máscaras que se comercializan no se adaptan correctamente a los rasgos del paciente. Por ello, el Hospital de Cruces y el Laboratorio de Diseño del Producto de la Escuela de Ingeniería de Bilbao colaboran para investigar una solución. El proceso incluye una primera fase de escaneado que incluye el uso de 3 escáneres diferentes: GO!SCAN, HandySCAN y ATOS. La imagen obtenida se procesará con su software correspondiente: VX Elements para los dos primeros escáneres y GOM Inspect para el último, con el objeto de preparar dicha imagen para la segunda fase del proyecto, que consiste en analizar y comparar los resultados obtenidos para encontrar la mejor opción para este proyecto. Una vez se ha decidido la mejor opción, se crean ambos adaptadores con VXElements. Finalmente, se imprimen en silicona y se prueban sobre la máscara correspondiente.

The purpose of this work is to create a prototype of an adaptor for two different commercial medical-breathing masks by means of 3D scanning and reverse engineering. The motivation for this investigation is the need to provide a solution to certain clinical cases in which the standard breathing masks commercialized do not adjust correctly to the patient’s features. The Hospital of Cruces and the Product Design Laboratory of the Engineering School of Bilbao are collaborating to investigate on a solution for it. The process includes a first phase of scanning involving 3 different 3D scanners: GO!SCAN, Handy REVSCAN and ATOS Compact Scan. The obtained images shall be processed using their corresponding software: VX Elements for the two former scanners and GOM Inspect for the latter, in order to prepare them for the second phase which consists of an analysis and comparison of the different scans and scanners to find out the best option to perform this work. Once the best option has been selected, an adaptor shall be created by means of VXElements. This adaptor is finally printed in silicon and tested on the corresponding breathing mask.

Lan honen helburua, bi oxigeno maskara desberdinentzat baliagarria den egokitzaile baten prototipoa sortzea da. Horretarako, 3D eskaneatua eta alderantzizko ingeniaritza erabili dira. Ikerketa honen motibazioa, merkaturatzen diren maskarak pazienteen ezaugarri fisikoetara egokitzen diren kasu klinikoetatik abiatzen da. Hori dela eta, egoera honi aurre egiteko asmoz, ebazpen bat bilatu nahi da. Horretarako, Gurutzetako Unibertsitate Ospitaleak eta Bilboko Ingeniaritza Eskolaren Produktuaren Diseinuaren Laborategiak bate egin dute arazo honi aurre egiteko. Prozesu hau bi fasetan banatzen da. Lehenengo fasean, eskaneatua 3 eskaner desberdinen bitartez egiten da: GO!Scan, Handy REVScan eta ATOS. Jarraian, hauetatik lortutako irudia, eskaner bakoitzari dagokion softwarearekin prozesatzen da. Zehatz-mehatz, aipatutako lehenengo bi eskanerrak VXElements softwarearekin prozesatzen dira eta aipatutako azken eskanerra, berriz, GOM Inspect-ekin. Hauen helburua, irudia 2. Faseko prestatzea da; izan ere, 2. Fase honetan, lortutako emaitzak aztertu eta alderatu nahi direlako, proiektuari hobeto egokitzen zaion aukera hautatzeko asmoz. Ondoren, kasuaren beharretara hobeto egokitzen den aukera erabakitzen da eta VXElements bitartez egokitzailea sortzen da. Azkenik, silikonan inprimatu eta dagokion maskaran egiaztatzen da.