Aplicaciones ópticas en la elaboración de material didáctico para la enseñanza de la Optometría?" Clave del proyecto: 20061546 Introducción.- El propósito del trabajo I. Integración de un grupo de especialistas en óptica, diseño y mecánica así como un grupo de estudiantes de optometría para vincular la teoría, la investigación y el desarrollo tecnológico en el área de la óptica, para optimizar el uso de recursos con los que cuenta el IPN mediante el trabajo interdisciplinario y multidisciplinario. II. Diseñar los sistemas ópticos idóneos de acuerdo a su aplicación. III. Desarrollar prototipos para la enseñanza de la optometría. Los problemas abordados: diseñar y elaborar las herramientas, instrumentos y prototipos que se utilizan en la asignatura de oftálmica III, y también integrar la teoría con práctica por lo que se determino elaborar el equipo para la fabricación y adaptación de las prótesis y como consecuencia dar un servicio en la Clínica de Optometría Como ayudar a los pacientes que acuden a la clínica de optometría y que tienen visión baja que con anteojos convencionales no mejoran su agudeza visual. Como elaborar lentes especiales como son los lenticulares los cuales no se pueden elaborar con moldes convencionales. Hipótesis A través de grupos interdisciplinarios y multidisciplinarios se pueden diseñar y elaborar los materiales didácticos para la enseñanza de la asignatura de Oftálmica III, y realizar la adaptación y elaboración de prótesis oculares, así como proporcionar las ayudas ópticas a los pacientes que lo soliciten en la clínica de optometría. los problemas abordados, un bosquejo del trabajo y su importancia en un contexto mas amplio de investigación. El desarrollo tecnológico y la innovación en el área de la optometría es escaso en nuestro País por lo tanto es necesario que los alumnos y docentes se integren para desarrollar investigación, innovación tecnológicas, y propiciar que florezcan las virtudes creativas, como consecuencia abra mayor actividad productividad, menores costos. Métodos: Asistir a cursos de capacitación, consultar bibliografía. Constituir el grupo multidisciplinario y trabajar interdisciplinariamente por lo que fue necesario conocer el equipo y herramientas con las que cuentan las escuelas participantes.

Experimental: se probaron varios materiales y diseños para los diferentes prototipos Científico y Tecnológico. Determinamos nuestras necesidades prioritarias y la factibilidad de desarrollar los prototipos mediante los siguientes procesos: A) Procesos para los prototipos en PMMA B) Proceso para fabricar prototipos y herramientas en el laboratorio metal – mecánico del CITEC C) Procesos en la fabricación de las lentes A) Procesos para los prototipos en PMMA I. Las impresiones se utiliza para su preparación alginato, agua, un recipiente denominado taza de hule y una espátula para yeso. Se mezcla el agua con el alginato hasta que quede homogéneo y terso (1), para su aplicación en la cavidad orbitaria, se utiliza jeringa hipodérmica y cucharilla porta impresión.

II Modelo en yeso se utiliza taza de hule, espátula, yeso piedra, impresión en alginato y mufla caja de muerto, vaselina. Primero se prepara la mufla con vaselina, en el recipiente se prepara el yeso y se vacía para la primera parte de la mufla y se coloca la caja de muerto, ya fraguado se retira el alginato quedando el modelo en yeso para proceder a hacer el modelado en cera.

III. Modelado en cera: se utiliza mechero de alcohol, cera toda estación y/o cera para modelar, espátula lecrom, alcohol del 96. La espátula se calienta en la flama del mechero y se toma un poco de cera la cual se va moldeando (2) hasta darle la forma revisando el espesor con el calibrador y el tamaño según diseño

IV. Impresión en yeso del modelo en cera se utiliza agua, una taza de hule y una espátula para yeso piedra, el modelo en cera, separador yeso cera, vaselina mufla caja de muerto. Primero de prepara la mufla con vaselina, al modelo se le aplica el separador, en el recipiente se prepara el yeso y se vacía para la primera parte de la mufla y se coloca el modelo en cera se deja fraguar posteriormente se coloca vaselina se tapa la mufla y se prepara otro tanto de yeso este se vacía en este segunda parte ya fraguado se desmonta para tener la impresión de los dos lados.

V Modelo en polimetilmetacrilato (PMMA) se utiliza el Polímero, monómero, godete, espátula, separador yeso acrílico, impresión en yeso, prensa para mufla.

En el godete se coloca el polimero y un poco de pintura al óleo de color, se le agrega monomero se incorpora y se deja reposar 10 min. Mientras al molde se le aplica separador, se coloca el PMMA preparado se sierra la mufla, se prensa y se mete al horno por 40 min. A 135° C. o se cose a baño maría por 2 horas, se deja enfriar lentamente y se desmolda para su desbaste.

VI Desbaste y pulido del modelo en polimetilmetacrilato o PMMA se utiliza motor con broquero y tornillo sin fin, fresas montadas, manta para pulir, pulimento, lijas. Se coloca la fresa en el broquero, y se desbasta el excedente así como toda la superficie aproximadamente 2mm del modelo en PMMA, posteriormente se lija para hacer la superficie uniforme para pulirla con la manta y el pulimento hasta lograr una superficie brillante.

VII Armado del modelo se utiliza mufla caja de muerto, modelo con las características correspondientes, PMMA. Se coloca el modelo en la mufla y posteriormente se agrega el preparado de PMMA para que se fusione con el modelo quedando un área transparente y la otra con las características del modelo. Posteriormente se prensa y se cose a baño maría por 2 horas. Terminado con la repetición del paso no. VI

B) Proceso para fabricar prototipos y herramientas en el laboratorio metal – mecánico del CIITEC

I. Diseño de las herramientas y /o prototipos, en equipo se determinaban las características de las herramientas y /o prototipos y se elaboran los diseños en CECYT MIGUEL BERNARD con las especificaciones requeridas y en otras ocasiones nos poníamos de acuerdo en las medidas. Los materiales empleados fueron barras de col roll, naylamid, pvc, bronce, aluminio solera de fierro, tornillos. Las herramientas utilizadas fueron el torno, la fresadora, taladro vertical la esmeriladora, pulidora brocas, buriles, cortadores verticales, calibradores, moleteador,

DISEÑOS DE MONTURAS MECANICAS PARA TELESCOPIOS PARA VISIÓN BAJA

II. Se determina el tipo de material y se procesan las piezas

III. Ensamblado de cada componente

Se fabricaron diversas piezas para el laboratorio de óptica instrumental como:

Blocks para vidrio Adaptadores para máquina generadora vertical

C) Procesos en la fabricación de las lentes I. Diseño y calculo de las superficies de las lentes

TELESCOPIOS 2X

Superficie Radio de curvatura Espesor Semidiámetro Material

1 52.31 2.964736 10 CROWN 2 ∞ 48.0536 10 Aire 3 -26.155 1.5 5 CROWN 4 ∞ 5 Aire

TELESCOPIO 3X

Superficie Radio de curvatura Espesor Semidiámetro Material

1 39.2325 3.295855 10 CROWN 2 ∞ 47.837 10 Aire 3 -13.0775 1.5 5 CROWN 4 ∞ 5 Aire

Grafica donde se representa las aberraciones de la lente

II. Selección de black en bruto

III. Bloqueado del black

IV. Desbaste de la superficie en el laboratorio de óptica.

V. Esmerilado mediano, fino

VI. Pulido del lente

VII. Biselado

VIII. Montado en armazón

Prototipos:

A) Cucharilla porta impresión B) Mufla para córnea C) Prensa para mufla D) Prótesis oculares E) Modelo de cabeza F) Telescopios para débiles visuales G) Lentes especiales

A) Cucharilla porta impresión en PMMA

El prototipo “Cucharilla porta impresión para cavidad orbitaria” es usado en la academia de Ciencias Metodológicas se aplica en la asignatura de Oftalmica III y en la Clínica de Optometría en la atención de los pacientes con prótesis ocular Desarrollo: Se determino el tamaño ideal realizando varias medidas de la abertura palpebral longitudinal, transversal y la curvatura de la porción anterior de la orbita se determinaron las siguientes medidas 3cm. X 2cm. Con un radio de curvatura de 9cm. Y una sagita de 3 mm. y que pudiese adaptarse a una jeringa hipodermica desechable. Se realizo: I) El diseño de la Cucharilla porta impresión para cavidad orbitaria

II) Se elaboró un modelo en cera toda estación (conforme al paso III)

III) Se realizó una impresión en yeso piedra (conforme al paso IV)

IV) Se preparo el metilmetacrilato para enmuflarla, prensarla y se termocura en un esterilizador por 40 min. a 135° C. (conforme al paso V).

V) Se prueba la cucharilla porta impresión con una mezcla de alginato

VI) Valoración de la impresión de acuerdo a la cavidad

VII) Aprobación del prototipo

B) Mufla para córnea

El prototipo “Mufla para córnea e iris” es usado en la academia de Ciencias Metodológicas se aplica en la asignatura de Oftálmica III y en la Clínica de Optometría en la atención de los pacientes con prótesis ocular Desarrollo: I) Se realizo el diseño de cada una de las partes que conforman la mufla para una y otra de cuatro cavidades con las siguientes características: Pieza para cavidades de un Tamaño de 80mm X 14 mm. X 32mm. En donde se tornearan las cuatro cavidades cónicas divididas en 2 partes para poder separarlas con un φ = 12mm. Radio de 7.8 mm. Correspondiente al poder dióptrico de la cornea de 43 y un barreno al centro de 2mm. X 5 mm.

Contra mufla con las siguientes características: Tamaño de 80mm X 14 mm. X 15 mm. Con cuatro cilindros de h= 3 mm. y φ = 12mm.cuya función es comprimir el polimetilmetacrilato. CONTRA MUFLA Perfil

Porta mufla que es el recipiente donde se aloja la mufla para que al momento de presionar con la prensa la parte de la cavidad no se abra De 80 mm. X 34mm. X 64 mm.

II) Elaboración en col roll, en el taller de metal mecánica del CIITEC

Cavidades y soporte de mufla Porta mufla y caviades con la forma de la córnea dividida Piezas que integran la mufla

III) Se probaron la mufla con polimetilmetacilato ( PMMA) haciendo controles de temperatura, soluto y solvente (ionomero) y prensado.

C) Prensa para mufla

El prototipo “Prensa para mufla” es usado en la academia de Ciencias Metodológicas se aplica en la asignatura de Oftálmica III y en la Clínica de Optometría en la atención de los pacientes con prótesis ocular Desarrollo:

I) Esta prensa se diseño porque las prensas normales no eran adecuadas ya que con la temperatura y presión se rompían. Por lo que se fabrico con solera, se usaron tornillos de alta resistencia y tuercas

II) Se probaron y son utilizados en la elaboración de las prótesis oculares D) Prótesis oculares

El prototipo “Prótesis oculares” es usado en la academia de Ciencias Metodológicas se aplica en la asignatura de Oftálmica III y en la Clínica de Optometría en la atención de los pacientes con prótesis ocular se atendieron a 6 pacientes en cuyo proceso se utilizaron la cucharilla de impresión, la mufla para córnea, la prensa. I) Se presentaron a la Clínica de Optometría 6 pacientes para adaptación de prótesis.

Desarrollo:

II) Historia clínica, diagnostico y tratamiento y adaptación de prótesis oculares. Valoración de cavidad.

III) Toma de impresión conforme a los (a) procesos para los prototipos en pmma I, II

IV Modelo en yeso, en cera conforme el proceso A) III, IV y se prueba en el paciente del modelo en cera

V Impresión del modelo en cera en yeso y posteriormente se prepara el PMMA con el monómero coloreándolo con pintura de óleo blanca para obtener la concha blanca

VI La concha blanca se desvasta hasta dejar el espacio para la córnea y para la conjuntiva que va con pmma transparente

VII Pintura de iris. Primero se toman las medidas del iris y de la pupila posteriormente se cortan circulos en papel carson con maquina sacabocado

VIII PINTURA DE IRIS. Materiales pinturas guache de diferentes colores, pinceles diversos, motor para iris, círculos de papel

Se llevan controles de colores de iris con las posibles combinaciones y caracterizaciones se compara con las fotografías del ojo sano. En la mufla para iris se coloca el iris pintado y el PMMA preparado tranparente se enmufla prensa y se termopolimeriza

Así mismo se llevan controles de córneas con iris integrado después de la termo polimerización ya que varia la tonalidad del iris. Se prepara desbastando este iris se coloca en la mufla en el molde de yeso y se le agrega el PMMA preparado de prensa se termo polimeriza. Se prepara desbastándolo y puliéndolo para la caracterización de la conjuntiva y vasos sanguíneos.

Caracterización de conjuntiva. Se prepara nuevamente PMMA transparente se enmufla y se termocura posterirmente se desbasta a que la superficie quede regular y tersa se

pule al alto brillo se prueban con el paciente y se les capacita para extraerlas y colocarlas así mismo se les dan las indicaciones para limpieza y revisión periódica Adaptación terminada de las prótesis

E) Cabeza de silicón

El prototipo que es un modelo de “Cabeza de silicón”. Es usado en la academia de Ciencias Metodológicas se aplica en la asignatura de Oftálmica III para practicar la adaptación de las prótesis oculares Impresión del rostro Paciente sentado y con la cabeza inclinada viendo hacia arriba se le aplica vaselina en cara y cabello, pestañas y cejas, se le aplican unas gasa húmedas en forma de cilindro en las fosas nasales y se le colocan unos popotes en la boca para ver si puede respirar bien, se le pide que cierre sus ojos. Se prepara el alginato se le agrega una capa de gasa para darle estabilidad y se le agrega una capa de yeso piedra ya fraguado se separa se corre el molde en yeso y se hace un modelo en cera para perfilarlo. Obtención del negativo Se prepara el yeso y se coloca el modelo previamente con vaselina, se separa después de que fragua. Obteniendo así una impresión en yeso para posteriormente obtener modelos en yeso, cera o el silicón

Se hacen los mismos pasos anteriores pero con parte posterior de la cabeza y se hace la impresión en la otra mitad de la caja de madera en yeso. Se prepara silicon y se le agrega poco a poco Fibras flop para darle la tonalidad de la piel y se aplica una paca delgada en las empresiones negativas. Se cierra la caja y se deja el area del cuello descubierta y se fleja para que no se abra con la presión de poliuretano Se prepara la espuma de poliuretano mezclando los 2 componentes e inmediatamente se vacía en la caja

Se desmolda y se hace la caracterización primero se abren los parpados y las cejas, bigote etc. se coloca pelo por pelo, se elaboran sus prótesis de acuerdo a su cavidad y se pone un poco de maquillaje.

F) Telescopios para débiles visuales

El prototipo “Telescopios para pacientes con visión baja” es usado en la clínica de Optometría en el departamento de especialidades. El consta de: “Diseño y elaboración de lentes para telescopios” usados en pacientes con visión baja. Se realizaron los cálculos matemáticos de las lentes. Y se fabricaron de acuerdo a las especificaciones según c) Procesos en la fabricación de las lentes “Estructura mécanica para el soporte de las lentes” se diseñaron las partes mecánicas y se elaboraron 3 prototipos en material de naylamid fabricadas en el ciitec de acuerdo a los cálculos de diseño. Se ensamblaron la parte óptica a la mecánica para constituir el telescopio para pacientes con visión baja

G) Lentes especiales Se diseñaron y elaboraron lentes microscópicas y lenticulares basados en la óptica paraxial se diseñaron y elaboraron lentes microscópicas y lenticulares basados en la óptica paraxial

Atención a pacientes Se dio atención a pacientes que acudieron a la clínica de optometría. Se elaboraron y adaptaron las prótesis oculares a la medida de acuerdo a las características personales de cada uno. Se diseñaron elaboraron y adaptaron lentes especiales Se diseño y adapto un soporte para telescopio para un armazón convencional

Reparación de equipo de la clínica de optometría Se reparo equipo de la clínica en cuando a partes mecánicas, eléctricas y ópticas como fueron lámparas de hendidura foroptor, lensómetros, queratómetros y esferómetros

Curso de actualización “Diseño y construcción de lentes oftálmicas para ametropias altas” con Numero de registro DESC/CICS-UST/002/2006 con duración de 40 hrs. Realizado del 9 de al 20 de enero de 2006 en el CICS-UST.

CONCLUSIONES -El trabajo multidisciplinario vincula las diferentes escuelas del IPN. Y fomenta la unión y apoyo para la solucion de problemas interinstitucionales. -El autoequipamiento estimula el interes entre alumnos y profesores para el quehacer cientifico y tecnologico. -Contribuye de manera importante en el proceso enseñanza - aprendizaje. -Capacitación a alumnos PIFI. - Disminuye los costos de equipo. - Estimula la creatividad. - Disminuye los costos en servicios opticos a las comunidades. - Que se estimule este tipo de trabajos dentro de nuestro Instituto contribuye al desarrollo de la “Técnica al servicio de la Patria."