De la adaptación convencional a la impresión 3D: diseño personalizado de lentes esclerales – revisión bibliográfica

AUTORES

1. Lucía Gloria Horno Graus. Óptico Optometrista, Zaragoza. España.
2. María Sáez Gómez. Óptico Optometrista, Óptica OptiMiStic, Calatayud. España.
3. Sofía Marín Civera. Óptico Optometrista, Óptica Universitaria, Zaragoza. España.
4. Diana Soriano Pina. Óptico Optometrista, Hospital Universitario San Pedro, Logroño. La Rioja.
5. Gema Insa Sánchez. Óptico Optometrista, Hospital Universitario Miguel Servet, Zaragoza. España.
6. María Puertas Lorente. Óptico Optometrista, Hospital Universitario Miguel Servet, Zaragoza. España.

RESUMEN

Las lentes esclerales han evolucionado desde diseños estandarizados basados en librerías de curvas predefinidas hacia soluciones personalizadas mediante tecnologías de impresión 3D y modelado digital. Esta revisión bibliográfica sintetiza la evidencia actual sobre el diseño personalizado de lentes esclerales con impresión 3D, comparándolo con los métodos convencionales de adaptación. La impresión 3D permite crear lentes basadas en mediciones individuales de la topografía corneal y escleral, ofreciendo un ajuste más preciso, mayor comodidad y mejor estabilidad visual, especialmente en córneas irregulares y casos complejos. Se describen las ventajas clave: personalización anatómica, reducción del número de lentes de prueba, menor tiempo de adaptación, capacidad de crear geometrías complejas y fabricación reproducible. También se discuten las limitaciones actuales, incluyendo el coste, la disponibilidad tecnológica y la necesidad de validación clínica a largo plazo. Esta revisión pretende ofrecer una guía práctica para ópticos-optometristas y oftalmólogos sobre cuándo y cómo considerar el diseño 3D en la práctica clínica.

PALABRAS CLAVE

Impresión 3D, lentes de contacto, queratocono.

ABSTRACT

Scleral lenses have evolved from standardized designs based on libraries of predefined curves to personalized solutions using 3D printing and digital modeling technologies. This literature review synthesizes current evidence on personalized scleral lens design with 3D printing, comparing it to conventional fitting methods. 3D printing enables the creation of lenses based on individual corneal and scleral topography measurements, offering a more precise fit, greater comfort, and improved visual stability, especially in irregular corneas and complex cases. Key advantages are described: anatomical customization, reduced number of trial lenses, shorter fitting time, ability to create complex geometries, and reproducible manufacturing. Current limitations are also discussed, including cost, technology availability, and the need for long-term clinical validation. This review aims to provide a practical guide for optometrists and ophthalmologists on when and how to consider 3D design in clinical practice.

KEY WORDS

3D printing, contact lens, keratoconus.

INTRODUCCIÓN

El éxito clínico de las lentes esclerales depende críticamente de la precisión del ajuste entre la superficie posterior de la lente y la topografía única de la córnea y la esclera del paciente^3,8,20. Los métodos convencionales de adaptación se basan en librerías de curvas estandarizadas y un proceso interativo de prueba y error, que puede requerir múltiples lentes de prueba y varias visitas clínicas para alcanzar un ajuste óptimo^3,8.

En los últimos años, la impresión 3D (fabricación aditiva) ha emergido como una tecnología transformadora en el diseño de lentes esclerales, permitiendo la creación de dispositivos altamente personalizados basados en mediciones digitales precisas de la superficie ocular^11,12,24. Esta tecnología utiliza topografía corneal, tomografía de coherencia óptica (OCT) anterior o sistemas de perfilometría escleral para generar modelos tridimensionales exactos del ojo del paciente, que luego se traducen en diseños de lente manufacturados mediante impresión 3D o moldeo basado en impresiones físicas^9,11,19,21.

Las ventajas potenciales incluyen: (1) ajuste anatómicamente preciso que reduce puntos de presión y mejora la comodidad^9,17; (2) menor número de lentes de prueba necesarias para completar la adaptación^3,14; (3) capacidad de crear geometrías complejas (zonas tóricas, multifocales, corrección de aberraciones de alto orden) que serían difíciles o imposibles con métodos convencionales^1,13; (4) reproducibilidad y almacenamiento digital que facilita la reposición rápida^23,24; y (5) reducción del tiempo total del proceso de adaptación^3,11.

Sin embargo, la adopción clínica generalizada enfrenta barreras como el coste elevado de los equipos, la curva de aprendizaje para los profesionales, la disponibilidad limitada de materiales biocompatibles certificados para impresión 3D oftálmica, y la necesidad de estudios clínicos prospectivos a largo plazo que validen resultados de seguridad y eficacia^7,12,25.

Esta revisión tiene como objetivo sintetizar la evidencia actual sobre el diseño personalizado de lentes esclerales con impresión 3D, identificando ventajas frente a métodos convencionales, aplicaciones clínicas prácticas, limitaciones tecnológicas y direcciones futuras de investigación para ópticos-optometristas y oftalmólogos^2,15.

MATERIAL Y MÉTODO

Se realizó una revisión bibliográfica siguiendo los criterios de la declaración PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) para la búsqueda, selección y análisis de la literatura científica disponible^16,18.

Fuentes de búsqueda: se consultaron PubMed/MEDLINE, Google Académico y ScienceDirect.

Estrategia de búsqueda: se emplearon combinaciones de los términos “scleral lens”, “3D printing”, “additive manufacturing”, “custom design”, “personalized contact lens”, “ocular topography”, “scleral profilometry”, “EyePrintPro” y “digital eye mapping”, en inglés y español^3,9,11.

Criterios de inclusión: artículos originales, revisiones, series de casos, reportes clínicos y artículos técnicos publicados entre 2020 y 2026 que abordaran el diseño, la fabricación, el ajuste clínico o los resultados de lentes esclerales personalizadas mediante impresión 3D o tecnologías digitales relacionadas.

Criterios de exclusión: estudios centrados exclusivamente en prótesis oculares sin relación con lentes esclerales funcionales, artículos sobre impresión 3D de lentes blandas sin aplicación escleral, y publicaciones sin acceso al texto completo o resumen suficientemente detallado.

DESARROLLO

Métodos convencionales de adaptación de lentes esclerales:

La adaptación convencional de lentes esclerales se basa en el uso de librerías de lentes de prueba con curvas posteriores estandarizadas (generalmente esféricas o tóricas en zonas específicas) y diámetros predeterminados^3,8. El proceso típico incluye: medición inicial de la topografía corneal, selección de lente de prueba, evaluación del ajuste con lámpara de hendidura, modificación interativa de parámetros, y repetición hasta alcanzar un ajuste satisfactorio^3,8,11.

Estudios retrospectivos han reportado que, con métodos convencionales, se necesitan en promedio 2-3 lentes para completar la adaptación, con un tiempo total que puede extenderse varias semanas³. Además, en ojos con asimetría escleral significativa, irregularidades corneales severas (queratocono avanzado, post-cirugía refractiva complicada, post-queratoplastia) o anomalías anatómicas, los diseños estandarizados pueden no lograr un ajuste óptimo, resultando en puntos de presión, descentramiento, inestabilidad visual o necesidad de modificaciones complejas^7,9,13,17.

Diseño personalizado con impresión 3D: fundamentos tecnológicos:

La impresión 3D aplicada a lentes esclerales se basa en tres componentes principales^11,12,24:

(a) Adquisición de datos anatómicos: se utilizan sistemas de imagen ocular de alta resolución. Las tecnologías más comunes incluyen topografía corneal basada en Placido o Scheimpflug, OCT de segmento anterior, perfilometría escleral (scleral profilometry) e impresión física directa (EyePrintPro) ^9,11,19,21.

(b) Modelado digital (CAD): los datos se procesan mediante software CAD para generar un modelo 3D de la superficie ocular. El software permite personalizar el aclarado corneal (vault), diseñar zonas tóricas o multifocales, incorporar corrección de aberraciones de alto orden (HOA) y ajustar el espesor de la lente^11,12,13.

(c) Fabricación mediante impresión 3D: los métodos más utilizados incluyen estereolitografía (SLA), sintetizado selectivo por láser (SLS) y moldeo basado en impresión 3D. El proceso completo puede completarse en 10-15 minutos de diseño digital más 1-2 horas de impresión, frente a las más de 10 horas que requiere la manufactura convencional^12,23,24.

Ventajas del diseño 3D frente a métodos convencionales:

La literatura identifica múltiples ventajas:

Personalización anatómica precisa: capacidad de crear una lente que se ajusta exactamente a la topografía única del paciente, especialmente relevante en queratocono avanzado, post-cirugía refractiva, post-queratoplastia y ojo seco severo^2,9,10,17.

Reducción del número de lentes y del tiempo: con métodos convencionales se necesitan entre 2 y 4 lentes; con diseño 3D, un porcentaje relevante de pacientes se adapta con 1-2 lentes, completando el proceso en 1-2 visitas frente a las 3-5 habituales^3,11,21.

Geometrías complejas: la impresión 3D permite superficies tóricas en múltiples zonas, diseños multifocales personalizados, corrección de aberraciones de alto orden (HOA) y geometrías asimétricas^12,13.

Reproducibilidad: el diseño digital puede almacenarse y reimprimirse sin necesidad de nuevas mediciones, facilitando la reposición rápida y la consistencia entre lentes^11,23,24.

Eficiencia y costes: menor desperdicio de material, producción local y automatización del proceso, con reducciones descritas del tiempo de producción^12,23,25.

Evidencia clínica publicada:

La evidencia procede principalmente de estudios retrospectivos y series de casos^3,9,12. Un estudio multicéntrico con diseño personalizado basado en datos y específico por cuadrante reportó un elevado porcentaje de ajuste exitoso y mejora visual significativa, con un promedio reducido de lentes necesarias^3,14.

EyePrintPRO ha demostrado un ajuste preciso en queratocono avanzado y post-queratoplastia, con mejora de la agudeza visual^9,10,22. Un estudio prospectivo con perfilometría corneo-escleral reportó un elevado porcentaje de ajuste satisfactorio con una o dos interaciones¹⁹. Los estudios sobre prótesis oculares impresas en 3D han confirmado la viabilidad del proceso y una reducción relevante del tiempo de producción respecto a los métodos artesanales convencionales^23,24.

Limitaciones de la evidencia: la mayoría de los estudios disponibles son retrospectivos, con muestras pequeñas y sin grupo control. Faltan ensayos prospectivos a largo plazo que comparen directamente el diseño 3D frente al convencional en términos de seguridad, eficacia y complicaciones^12,15,25.

Limitaciones y desafíos actuales:

Coste inicial elevado: las impresoras 3D (SLA), el software CAD y los equipos de imagen representan una inversión significativa, lo que limita el acceso a clínicas de mayor tamaño^12,25.

Curva de aprendizaje: requiere dominar la captura de datos, el software CAD, el manejo de impresoras 3D y el control de calidad del proceso^11,12.

Materiales biocompatibles: se requieren resinas con alta transmisibilidad de oxígeno (Dk/t), biocompatibilidad certificada y estabilidad química y mecánica; la gama actual de materiales disponibles es todavía limitada^12,24,24.

Validación clínica: faltan estudios prospectivos, aleatorizados y a largo plazo que evalúen la seguridad ocular, la eficacia visual, la durabilidad y la satisfacción del paciente^12,15.

Disponibilidad tecnológica: la tecnología se concentra en centros especializados y países con recursos avanzados, lo que podría ampliar la brecha en la calidad de la atención^7,25.

Aplicaciones clínicas prácticas:

Queratocono avanzado: pacientes en estadio III-IV, tras implante de anillos intracorneales, o con fallo de adaptación con lentes convencionales pueden beneficiarse de un ajuste exacto a la topografía irregular^2,9,10.

Post-cirugía refractiva: las irregularidades tras LASIK/PRK (ectasia, haze) pueden abordarse con una superficie óptica suave y personalizada^13,17.

Post-queratoplastia: la asimetría extrema y las suturas residuales dificultan el ajuste convencional; el diseño 3D permite evitar puntos de presión sobre las suturas^17,22.

Ojo seco severo: un aclarado corneal preciso y un reservorio lagrimal estable son especialmente adecuados para el síndrome de ojo seco severo, la queratopatía neurotrófica o la enfermedad de injerto contra huésped¹⁰.

Aberraciones de alto orden: el diseño guiado por frente de onda (wavefront-guided) incorpora corrección personalizada de coma, trefoil y aberración esférica, mejorando la calidad visual¹³.

Prevención y manejo de complicaciones:

Resulta esencial mantener protocolos estrictos^3,21: evaluación inicial exhaustiva de topografía, OCT, superficie ocular y función lagrimal¹¹; verificación del ajuste mediante lámpara de hendidura y OCT en la primera visita tras la entrega de la lente^3,13; educación del paciente en inserción, retirada, limpieza y signos de alarma, con un acompañamiento cercano que facilite la adherencia al tratamiento en usuarios primerizos^4,10; seguimiento programado a las 24-48 horas, a la semana, al mes y posteriormente cada 3-6 meses³; y disponibilidad de modificaciones digitales rápidas, con ajuste y reimpresión sin necesidad de una nueva adaptación completa^19,23.

DISCUSIÓN-CONCLUSIONES

El diseño personalizado mediante impresión 3D representa un avance significativo frente a los métodos convencionales, con ventajas en precisión, tiempo de adaptación y reproducibilidad^3,12,23. Las aplicaciones más prometedoras incluyen el queratocono avanzado, la cirugía post-refractiva, la post-queratoplastia, el ojo seco severo y la corrección de aberraciones de alto orden^2,9,13.

Sin embargo, la adopción generalizada enfrenta barreras: coste inicial elevado, necesidad de formación especializada, disponibilidad limitada de materiales biocompatibles y falta de ensayos clínicos prospectivos a largo plazo^12,15,25.

Desde el punto de vista práctico, los hallazgos de esta revisión respaldan el uso selectivo del diseño 3D en casos complejos donde los métodos convencionales han fracasado, y en centros especializados que puedan invertir en tecnología y formación^6,11. Para las adaptaciones rutinarias, los métodos convencionales siguen siendo efectivos y accesibles^8,20.

En conclusión, el diseño 3D de lentes esclerales es una tecnología emergente con potencial transformador, pero su implementación óptima requiere mayor evidencia, reducción de costes y desarrollo de materiales biocompatibles específicos^12,15. Los estudios futuros deberían priorizar ensayos controlados aleatorizados que comparen lentes 3D frente a convencionales en resultados visuales, comodidad, seguridad y coste-efectividad^3,14.

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