Recreación virtual idéntica

Un pie digital es una representación virtual y precisa del pie humano obtenida mediante escaneo 3D. Consiste en una geometría formada por mallas de polígonos, normalmente triángulos, cuyos vértices se sitúan en el espacio tridimensional. Para ello, se utiliza un sistema de digitalización que obtiene una nube de puntos correspondiente al pie, a partir del cual se reconstruye la malla resultante.

Las tecnologías de digitalización de pies pueden clasificarse según el método de adquisición de geometría 3D que utilizan. Por un lado, están los métodos basados en triangulación láser, los cuales emplean un dispositivo láser para calcular la posición de cada punto obtenido del pie. Este tipo de sistemas disponen de una gran precisión y fiabilidad, aunque la digitalización con ellos puede ser algo lenta, puesto que el escaneo de ambos pies se realiza por separado con una duración de entre 15 y 20 segundos cada uno. Otros sistemas de digitalización utilizan cámaras de profundidad tipo Microsoft Kinect o Intel Realsense, las cuales tienen una distancia focal de funcionamiento más reducido, y generan resultados menos precisos. Como parte de sus ventajas, éstos son unas 10 veces más rápidos ya que la digitalización puede realizarse en 2-3 segundos, y ambos pies pueden escanearse de manera simultánea.

Dentro de los sistemas de digitalización, resulta de gran importancia que no dejen ninguna parte del pie significativa en un ángulo muerto, como ocurre habitualmente con la planta del pie al estar en contacto con el suelo. Para ello, es fundamental que el dispositivo de digitalización disponga de una base transparente, y que se haga uso de una tecnología que pueda integrarse con el dispositivo de manera adecuada. Por ejemplo, por su distancia focal limitada, los dispositivos basados en cámaras de profundidad no son adecuados para la digitalización de la planta del pie desde esta posición. En estos casos la parte del pie digital relativa a la planta se genera a partir de una estimación, pero no se corresponde fielmente con la del usuario.

Según la calidad de digitalización del dispositivo empleado, el pie digital resultante puede usarse para uno u otro cometido. Por ejemplo, aquellas mallas menos precisas y/o con una planta no digitalizada (generada a partir de una estimación), son adecuadas para estimar parámetros básicos como la talla del pie del usuario o su anchura. Por el contrario, las mallas más precisas pueden servir para elaborar estudios más específicos y detallados de la anatomía del pie del usuario, caracterizando puntos y medidas significativas sobre el pie digital, e incluso, para adaptar hormas con vistas a la personalización del calzado. Lo mismo ocurre con el diseño de plantillas anatómicas y soluciones podológicas de similar naturaleza, donde se necesita una reproducción completamente precisa de la planta del pie, con las diferentes estructuras y arcos que la conforman.

Comparativa de sistemas de digitalización de pies

Cámaras de profundidad Triangulación láser

Velocidad: Rápidos (2-3 s) Más lentos (15-20 s)

Método: Digitalización simultánea de pies Digitalización por separado de pies

Precisión: Menos preciso Más preciso

Ángulos muertos: Presentes (planta del pie) Ausentes

Adecuados para: Cálculo de talla/ancho Estudios podológicos, personalización de hormas de calzado,

diseño de plantillas anatómicas

Plantillas anatómicas: tradición vs pie digital

La función principal de una plantilla anatómica es disminuir y distribuir de manera equilibrada la presión plantar entre los puntos de apoyo del pie, aliviando el estrés que estos puedan soportar al permanecer de pie durante largos periodos o al realizar actividades que requieran un relativo esfuerzo físico. Un apoyo del pie inadecuado puede conducir a lesiones a largo plazo, un aspecto especialmente importante en caso de padecer enfermedades como la diabetes. Para los pacientes de esta enfermedad, una distribución correcta de la presión resulta esencial para prevenir la formación de úlceras.

Tradicionalmente se han utilizado procedimientos artesanales como la toma manual de medidas sobre el pie o la obtención de moldes negativos-positivos del pie, a partir de espumas fenólicas o yeso para el diseño y fabricación de plantillas anatómicas.  Este procedimiento, además de ineficiente en términos de tiempo empleado, es altamente impreciso por su elevada carga de trabajo manual, lo cual provoca que un mismo podólogo sea incapaz de crear dos plantillas idénticas para los pies de un mismo paciente, cuando su necesidad a cubrir sí que es la misma.

En la actualidad, es posible rediseñar este proceso para ejecutarlo de una forma completamente digitalizada. En primer lugar, obteniendo una réplica digital del pie del usuario con un margen de error de apenas décimas de milímetro. A continuación, mediante la utilización de sistemas de diseño 3D como INESCOP ICad Insoles, pueden crearse plantillas personalizadas adaptadas al pie digital de manera sencilla. Por último, la malla 3D correspondiente a la plantilla diseñada puede enviarse a una máquina de fabricación digital, como una fresadora por control numérico, o a una impresora 3D para fabricarse en un flujo de trabajo digitalizado, metódico y preciso.

Una nueva era en la fabricación de plantillas

Respecto a la fabricación de plantillas personalizadas con impresión 3D, se trata de una tendencia que irrumpió recientemente en el mercado la cual aporta importantes ventajas. Por un lado, proporciona mayor sostenibilidad a la industria en comparación con otros métodos de fabricación tradicionales como el fresado, al no producir desperdicios de material. Sin embargo, lo que le confiere un mayor valor es la posibilidad de utilizar materiales funcionalizados, es decir, aditivados con distintas partículas que permiten dotar al producto de determinadas propiedades que pueden ser, por ejemplo, antimicrobianas, antibacterianas, o de liberación de medicamentos, lo cual resulta especialmente beneficioso en el ámbito de la salud.