Diseño y fabricación de modelos anatómicos tridimensionales para simulación médica personalizados

Las tecnologías de impresión 3D van a generar un cambio en el mundo médico que servirá para tratar las intervenciones quirúrgicas de manera más segura y con menos riesgos para la salud. Además, el futuro inmediato de la investigación incluirá la bioimpresión y la personalización de partes de la anatomía humana y la realización de prótesis a medida.

De las personas que son intervenidas en casos como los aneurismas, poco más de un 60% de los casos sobrevive y la mitad de ellos con discapacidades importantes. Todas las intervenciones complejas llevan riesgos y la realización de simuladores y reproducciones personalizadas salvan vidas reduciendo cifras de morbilidad. Además, permiten investigar con más capacidad y reducir costes hospitalarios.

El grupo interdisciplinar del Departamento de Dibujo apoyado por FabLab VLC ¿ UPV lleva a cabo todo el desarrollo que permite crear modelos tridimensionales de órganos (o parte de elllos) de los pacientes que contienen las propiedades físicas y morfológicas lo más idénticas a las reales, sobre los que simular las intervenciones antes de operar. Parte para ello de imágenes Dicom (TAC, resonancia), reproduciéndolas en tiempos muy cortos (alrededor de 48 horas). Sobre ¿el órgano personalizado de cada paciente¿ actualmente sólo se desarrollan y simulan órganos que se usan para visualizar, pero que no contienen la información especifica y personalizada del paciente, ni se acercan a los materiales que simulan las propiedades físico-mecánicas reales.

El grupo colabora con distintas especialidades médicas y desarrolla varias aplicaciones, validando nuevos productos alrededor de la simulación diagnóstica y evaluando las posibilidades futuras de la bioimpresión personalizada.
Entre otras aplicaciones, trabaja en el desarrollo de modelos del sistema coronario, especialmente las 4 válvulas (aórtica, mitral, tricúspede y pulmonar) en las cardiopatías congénitas y en las anatomías variables de los pacientes con operaciones previas de corazón; aneurismas cerebrales y prótesis personalizadas ¿partiendo de la impresión inicial del molde en 3D.

El desarrollo de estos modelos permiten una enseñanza activa, individualizada y adaptada a su nivel y necesidades; el aprendizaje práctico de técnicas de soporte vital sin riesgos; el entrenamiento y la coordinación de todo el personal del equipo en condiciones similares a las reales; la adaptación a diferentes niveles de dificultad; la discusión a través del registro visual y físico de la actuación. Y disminuyen los errores médicos.

Tanto en La Fe como los hospitales de referencia en España que cuentan con un área de Simulación en sus estructuras, han propuesto la Simulación como un método para la acreditación y re-acreditación de los profesionales de la misma manera en la que lleva a cabo en algunos estados de EEUU.

El proceso se realiza junto al Hospital Universitario y Politécnico LaFe de Valencia, y está siendo aplicado por: el área de Simulación Clínica y Seguridad del Paciente, en la sección de Neurorradiología; el Grupo Investigación Biomédica en Imagen (GIBI230) del IIS, en el área de Hemodinámica, y en el área de Coronaria con el reconocido Doctor Anastasio Montero. En la validación de este proyecto de Salud también participan en la actualidad el hospital Arnau de Villanova en el área de Traumatología, y el Centro de investigaciones de la Clínica El Bosque (Bogotá), hospital de referencia en Hispanoamérica.

Aplicaciones

  • Desarrollo de modelos 3D del sistema coronario, especialmente las 4 válvulas (aórtica, mitral, tricúspede y pulmonar); aneurismas cerebrales y prótesis personalizadas -partiendo de la impresión inicial del molde en 3D.

Ventajas técnicas

  • Enseñanza activa, individualizada y adaptada a su nivel y necesidades
  • Aprendizaje práctico de técnicas de soporte vital sin riesgos
  • Entrenamiento y coordinación de todo el personal del equipo en condiciones similares a las reales
  • Adaptación a diferentes niveles de dificultad

Beneficios que aporta

  • Disminución de errores médicos
  • La realización de simuladores y reproducciones personalizadas salvan vidas reduciendo cifras de morbilidad.
  • Investigar con más capacidad y reducir costes hospitalarios.

Experiencia relevante