martes, 8 de septiembre de 2015

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Instituto Politécnico Nacional
Centro Interdisciplinario en Ciencias de la Salud
Unidad Milpa Alta

Licenciatura en Optometría
Gen. 45

U. A. Manejo de las Tecnologías de la Información y Comunicación


"Avances de la Optometría en México: Prótesis Oculares"


M. en E. Tlaseca García Gabriela


Equipo #3:

Álvarez García Michel
Contreras Torres Erick 
Domínguez Briones Kate
Domínguez González Daniela
Flores Elías Luis


Resumen

El proceso de fabricación de prótesis oculares se transforma a través de la historia.
En principio se crearon con finalidad artística elaborados en diferentes materiales como madera y oro. En la actualidad son dispositivos médicos artificiales que se fabrican en materiales como polimetil metacrilato por sus características físico químicas y buena bio compatibilidad, y cuyo propósito es la restauración estética, anatómica y en parte funcional de pacientes que presentan pérdida o malformación del globo ocular de origen congénito o adquirido (trauma o patología). 


Su construcción involucra varios procesos, los cuales buscan alcanzar una buena comunicación con el paciente para conocer sus expectativas. Los procesos principales en dicha fabricación son:

  • Realización de la copia de la cavidad orbitaria o impresión. 
  • Fabricación de un molde en yeso a partir de dicha impresión.
  • Realización de una copia en material plástico –Polimetilmetacrilato-, mediante el proceso de polimerización.
  • Sobre su superficie anterior, el pintado para copiar las características del ojo (iris y vasos sanguíneos).
  • Finalmente el pulido de la superficie, con materiales abrasivos para obtener la apariencia brillante y lisa de un ojo normal.

lunes, 7 de septiembre de 2015

Introducción:

Cuando se habla de prótesis oculares se piensa en la lesión, en la apariencia física, en el temor de ser usuario y lo que ello significa; en este sentido la visión, la mirada, las lágrimas, la luz, la expresión y todo lo demás que viene ligado al proceso de restaurar, cobra vital importancia al evocar nuestra identidad.


 Por el contrario, otras personas perciben en las prótesis la posibilidad de transformación y el regreso a una condición de aceptación (propia) y a una percepción de integridad. Y es precisamente lo que estos dispositivos deben proyectar a la comunidad afectada: la posibilidad de una corrección estética, anatómica y en parte funcional, como solución terapéutica, basada en sus requerimientos individuales, ya que el éxito de la prótesis es permitir la rehabilitación del paciente en sociedad con una apariencia normal.


 ¿Cómo se fabrica una prótesis ocular? Es una mezcla de ciencia, tecnología y arte, porque deben conocerse ampliamente las características anatómicas del globo ocular, la órbita, la cavidad anoftálmica y los tejidos circundantes; y mediante la utilización de instrumentos de medida e identificación como la lámpara de hendidura y el queratómetro, determinar las condiciones en cada paciente. 

El arte aporta elementos de juicio y conceptos básicos sobre color y modelado que permiten realzar los pequeños detalles del ojo y aquellas características que avivan la expresión de la mirada, (que hacen real el dispositivo), como el color y arquitectura del iris, el limbo que da ese detalle sutil de transición entre la córnea y la esclera dando la percepción de profundidad y naturalidad al ojo; los nevus y pigmentaciones y el tamaño de la pupila, que son particulares en cada individuo.


Esto hace posible una adaptación estética exitosa, traducida en un dispositivo muy similar al ojo compañero y que le permite a este paciente tener la confianza necesaria para sentirse cómodo en su interacción con la comunidad. 

La fabricación de prótesis oculares es una disciplina ampliamente conocida en todo el mundo, en países como Alemania, Francia, Inglaterra, India, Estados Unidos, México, Argentina, y Colombia. 

Alemania podría decirse es el lugar de origen de gran parte de las prótesis oculares en vidrio, por sus amplios y profundos conocimientos sobre el material, la técnica de fabricación y la adaptación clínica, que dio reconocimiento a personajes como Müller con su prótesis en vidrio (aún se fabrica) y que desarrolla una industria alrededor de esta disciplina.

Países asiáticos como India y China utilizan igual que en occidente el polímero polimetilmetacrilato PMMA como material de fabricación, por sus ventajas clínicas y económicas frente al vidrio y sus propiedades físicas y químicas, que lo hacen idóneo en la fabricación y adaptación de prótesis.  


Prótesis oculares: en arte milenario.

La creación de prótesis oculares se inicia como una expresión artística de la humanidad en una época tan remota como 8000 años A.C. (5) Su empleo, netamente artesanal en la ornamentación de imágenes sagradas y representativas de la cultura. Laiseca (1990), indica que los ojos por ser “símbolo de luz y de vida” fueron parte importante de las creencias religiosas y culturales.

La primera prueba física de su existencia en la antigüedad fue hallada en los detalles de los ojos en un cráneo en terracota entre 7000 y 6000 A.C. en Jericó; eran considerados accesorios artísticos por lo que este tipo de uso se cree popular.
Ojos en un cráneo en Terracota, en Jérico. (7000 a.C.)

 Poco a poco estos dispositivos evolucionaron con el hombre y su cultura, hasta obtener bellas piezas artísticas como las exhibidas en las diferentes dinastías egipcias; son ejemplo de esto los ojos realizados en obsidiana y cuarzo en las figuras de los príncipes Rahotep y Nofret de la dinastía IV egipcia que datan de 2400 A.C. donde puede verse el perfeccionamiento de las técnicas de fabricación y la versatilidad en el empleo de materiales. No podían ser otros sino los egipcios quienes dejaran los más bellos y elaborados ojos de la antigüedad como referencia de las prótesis oculares.
Príncipes Rahotep y Nofret de la dinastía IV egipcia (2400 a. C.)


La historia de la humanidad continuó y con ella los conocimientos del hombre sobre anatomía se ampliaron, lo cual permitió la creación y empleo de mejores técnicas y materiales para las prótesis, lo cual permitió alcanzar gradualmente utilidad clínica y desarrollar prótesis con otros materiales, tal como se observa en las esculturas griegas y romanas con ojos en piedras preciosas, oro y plata, pintadas con esmalte para realzar finos detalles. 

A mediados del siglo XVI el médico francés Ambroise Pare (1509-1590) realiza grandes aportes a la cirugía y estomatología, con el desarrollo de técnicas para la extracción de ojos, y menciona la adaptación de prótesis oculares.

Ambroise Pare

Aparecen en el siglo XVI los sopladores de vidrio en Venecia y con ellos el desarrollo de las prótesis de vidrio. En sitios específicos como las islas de Murano desarrollaron una técnica especial, la cual fue celosamente custodiada por mucho tiempo para fabricar vidrio, material que pronto encuentra aplicación en la rehabilitación ocular, pues surgieron muñecas en porcelana con ojos muy reales en cristal, que rápidamente indicaron el camino para su aplicación como prótesis ocular.

Sopladores de vidrio en Venecia (Siglo XVI).

El uso e implementación del vidrio en la ocularística pasó de los franceses a los alemanes, quienes refinaron las técnicas y aplicaciones del vidrio; primero con el uso del vidrio plomado y cristal de marfil, y luego con el descubrimiento del cristal en criolita en 1870 (5,6); siendo notables Ludwing Müller (1838-1879) y su sobrino Fredrich Anton Müller (1862-1939), gestores de la profesión en Alemania, quienes produjeron las mejores prótesis de su tiempo y gradualmente volcaron el mercado hacia su territorio. 
Ludwing Müller
Fue en Lauscha y Weisbaden (Alemania), donde se gestó el comercio de las prótesis oculares en cristal hasta mediados del siglo XX entre las dos primeras guerras mundiales, se produce el ocaso de este material. A mediados del siglo XIX aparecen los primeros intentos de fabricación de plástico; Parke (1862) en Inglaterra, trata la celulosa con ácido nítrico y obtiene un producto plástico de muy baja calidad. Posteriormente John Hyatt (1869) en Estados Unidos trabaja el material obtenido por Parke y lo mezcla con alcanfor, lo cual trae como resultado un plástico más estable, al cual llamó celuloide. Con estos productos se dan los primeros intentos para la fabricación de prótesis en otros materiales distintos del vidrio. 

John Wesley Hyatt
Entre las dos primeras guerras mundiales, la demanda de las prótesis aumentó debido al creciente número de heridos. Los principales productores y comercializadores de prótesis eran alemanes y ellos restringieron sus exportaciones a los países aliados: Francia, USA e Inglaterra; el cristal con el cual se fabricaba era proveniente de Alemania y durante este periodo fue difícil su consecución, hecho que llevó a dichos gobiernos a iniciar investigaciones para el desarrollo de nuevos materiales y métodos de fabricación.


En 1946 aparece la primera patente de prótesis ocular en plástico acrílico de origen francés, presentada por el profesor Kerboeuf, comandante del ejército francés, con la ayuda del cirujano dentista Ricoeur. En 1947 producen la primera prótesis en plástico del centro de prótesis oculares; este proceso ocurrió también en los Estados Unidos, quienes poco a poco introdujeron el nuevo dispositivo el cual recibió una gran acogida por la escasez de prótesis en aquel entonces.

Paulatinamente el plástico sustituyó al vidrio y diferentes clases de él fueron probados, hasta la aplicación del polimetilmetacrilato el cual es utilizado en la actualidad. Este material ha tenido amplia aplicación en la ciencia y la industria; puede citarse entre sus usos: la fabricación de lentes de contacto rígidos, material de restauración odontológica como la resina Paladín, cemento óseo, material de relleno a nivel de cirugía estética, lo que muestra la gran versatilidad del mismo y su aplicación en la restauración protésica ocular, ya que es un material empleado como materia prima en la construcción de keratoprotesis, prótesis oculares completas, cascarillas esclero cornéales, implantes orbitarios, anillos para simblefaron, conformadores y expansores; esto ha permitido a la ocularistica desarrollase como lo ha hecho en todo el mundo y contribuir a mejorar la calidad de vida de los pacientes, ofreciendo un dispositivo y servicio clínico de excelente calidad.

Reproducción de la cavidad anoftálmica: proceso de impresión.

Este es el proceso por el cual se copia mediante la inyección de un material de impresión las características de una superficie; dichos materiales para la impresión son los elastómeros e hidrocoloides. es una práctica usual en la fabricación de las prótesis oculares, además indican que existen ventajas aplicando esta técnica como la de mejor contacto de superficie y mejor movimiento, que contribuye a dar la apariencia normal a la orbita anoftálmica. 

Para hablar del proceso de impresión es necesario conocer las características de la superficie a reproducir, pues esto es lo que define el material de impresión adecuado para la misma; y aunque un material no es ideal en todos los aspectos y para todas las superficies; son el qué de la impresión (propósito) y la superficie a copiar, los que condiciona la aplicación y uso de uno u otro material. 


Para el proceso de impresión existen dos grandes grupos de materiales con aplicación ocular, los elastómeros y los hidrocoloides:

En este tipo de siliconas no hay formación de productos colaterales, lo cual es conveniente para evitar la toxicidad y asegurar la bio-compatibilidad con el tejido de la cavidad; además, presentan menor contracción lineal en el tiempo comparados con los otros elastómeros indicando que tiene mejor estabilidad dimensional, lo cual es importante a la hora de realizar varias copias de este modelo, puesto que garantiza mayor número de las mismas sin cambios significativos. 

El segundo grupo de materiales de impresión son los hidrocolides, este material deriva del ácido algínico que se encuentra presente en ciertas algas marinas; su uso popular se debe principalmente a su fácil manejo, su costo asequible y su fácil manipulación; basta mezclar el material con agua en las proporciones recomendadas por cada fabricante y se obtienen buenos modelos de trabajo; entre sus desventajas mas notorias están su baja estabilidad dimensional, ya que en poco tiempo (menos de 24 horas), la impresión puede sufrir cambios significativos y perder su precisión por contracción debido a la evaporación en el medio ambiente.

 La toma de impresión y el proceso de adaptación en sí de una prótesis ocular se realiza una vez la cavidad está sana y luego de un tiempo razonable entre 6 y 8 semanas después de la cirugía, previo control oftalmológico. El tejido debe estar libre de cualquier infección o inflamación, puesto que la manipulación del mismo puede poner en riesgo la recuperación del paciente. Para realizar la impresión se requiere de una jeringa y una cánula o cubeta para contener anteriormente la silicona que se va a depositar en la cavidad; dicha cánula debe ser de tamaño apropiado (diámetro aproximado: vertical 15mm, horizontal 25mm), con una forma cóncava, ovalada y con pequeñas fenestraciones en su superficie por donde sale el exceso de silicona durante la toma de impresión.

Cánulas fabricadas en polimetilmetacrilato

La cavidad se limpia con solución salina y se seca con un aplicador, se procede luego a aplicar una gota de anestésico tópico para disminuir el impacto del procedimiento sobre el paciente, así como la molestia e incomodidad durante el mismo. Se posiciona la cánula dentro de la cavidad; aparte se mezclan los dos tubos de la silicona hasta obtener un producto homogéneo, y rápidamente se inyecta el producto dentro de la cavidad del paciente; se le pide a éste que permanezca mirando al frente sin cambiar su punto de fijación por un momento y se permite endurecer al producto durante 2 minutos, tiempo aproximado en el cual se obtiene una estructura de consistencia sólida-elástica representativa de la cavidad que se acaba de copiar.

Limpieza de cavidad oftálmica

Fabricando el molde en Yeso: proceso de modelado.

El modelado es el proceso mediante el cual se obtiene un modelo de trabajo en yeso a partir de la impresión de la cavidad lograda con los materiales anteriormente descritos; como alginato o siliconas. 

Se realiza la copia de dicha superficie con yeso odontológico (tipo 3, 4 o 5), para obtener la reproducción positiva o troquel de la cavidad, esto permite al ocularista tener un molde con el cual pueda realizar varias copias en material acrílico para construir la prótesis ocular El modelado se lleva a cabo con yeso o sulfato de calcio semihidrato, éste es un material cerámico que se encuentra de forma abundante en la naturaleza y el cual se explota ampliamente en la industria de la construcción, el arte y la medicina; para nuestro caso es uno de los materiales utilizados en los procesos de fabricación de prótesis dentales y oculares. 


El sulfato de calcio semihidratado (yeso) al igual que los materiales de impresión, necesita cumplir ciertas condiciones tanto en su manipulación como en su propósito de uso; debe tenerse en cuenta la relación entre agua/polvo (yeso) y siempre deben respetarse las cantidades recomendadas por el fabricante. La relación agua/ polvo es directamente proporcional a la resistencia del yeso y su dureza, por lo cual puede afectar de forma importante la calidad del troquel o molde obtenido. 

Es importante saber qué yeso se va a seleccionar; en este sentido los yesos se clasifican en cinco grupos, dicha clasificación es establecida por las especificaciones del Instituto Nacional Americano de estándares para la Asociación Americana Dental, ANSI/ ADA Nº25; diferenciados por sus propiedades físicas y químicas e indica las consideraciones particulares para cada uno de los cinco tipos de yesos existentes: tipo 1 de impresión, tipo 2 yeso para modelos, tipo 3 yeso piedra o dental, tipo 4 de alta resistencia y tipo 5 de alta expansión y resistencia. 


El modelo o troquel en yeso se prepara combinando el polvo con la cantidad de agua sugerida por el fabricante; se mezcla enérgicamente durante unos 90 segundos hasta obtener la suspensión fluida y fácil de manipular; se permite al material fraguar (endurecer la masa); en el momento que espese y densifique se deposita en una mufla, luego se introduce en este yeso la impresión y se termina de llenar la mufla; se cierra, (con fuerza para comprimir) y se le permite al yeso endurecer completamente. Puesto que es una reacción exotérmica, este proceso libera calor y dura alrededor de una hora para pequeñas cantidades de yeso (como las utilizadas para estos modelos).

Polimerización del polimetilmetacrilato: estructura de la prótesis ocular.

Una vez obtenido el troquel con el modelo de la cavidad, se inicia el proceso de polimerización en el cual se consigue un nuevo modelo; esta vez en polimetil metacrilato (material polímero) con la forma y las dimensiones de la cavidad, el cual después de pintarse y pulirse adecuadamente será la prótesis final del paciente. 

La polimerización llamada unión de monómeros o síntesis de polímeros es un proceso o reacción química, en la cual a partir de una unidad estructural base (molécula de monómero) se forma una molécula gigante llamada polímero con n-unidades estructurales repetidas y adheridas unas a otras mediante esta reacción, la cual puede llevarse a cabo de diferentes formas para lograr el aumento o crecimiento de la molécula del polímero: bien por adición o reacción en cadena, y por condensación o reacción en etapas. 



En la fabricación de prótesis oculares la materia prima es el polimetil metacrilato o PMMA conocido comercialmente como lucite o plexiglás; este material polímero es ampliamente utilizado por su transparencia, estabilidad química al calor y notables propiedades ante el envejecimiento, por lo que encuentra aplicación en la confección de prótesis, cementos y selladores dentales, así como lentes de contacto rígidos, keratoprótesis e implantes orbitarios entre otras aplicaciones. 


Para los fines de esta revisión de tema, se menciona su aplicación como material base en la fabricación de prótesis oculares. La polimerización ocurre por una reacción de adición, mediante la activación por calor o por luz ultravioleta, conociéndose como resina de termo curado y foto curado respectivamente; generalmente la presentación del PMMA es de dos componentes: uno líquido formado por el monómero y un polvo donde está parte del polímero; así se mezcla parcialmente el monómero con el polímero y se forma una masa plástica que posteriormente se introduce dentro del troquel de yeso y se cierra rápidamente para obtener el modelo polimerizado una vez se activa la reacción mediante calor.

Las resinas acrílicas de PMMA son los materiales en las que actualmente son fabricadas las prótesis oculares, aunque se sigue utilizando el vidrio en ciertas regiones de Europa y Asia.

 Las resinas son utilizadas por su versatilidad, economía y fácil manejo, proveen mejores condiciones frente al vidrio porque este último es quebradizo y puede producir lesiones a la cavidad por su alta fragilidad. Los materiales evolucionaron con el tiempo y es posible obtenerlos con la calidad y realismo adecuados para disimular la pérdida del ojo; las técnicas de polimerización también evolucionan, encontrándose resinas de PMMA con procesos de polimerización no sólo de termo activación, sino también de foto activación, las cuales utilizan la luz ultravioleta para precipitar la reacción y permiten que la confección de una prótesis no sea un proceso engorroso, complicado, lo cual deriva en mejores condiciones para el paciente y el fabricante.