IMPRESIÓN 3D A PARTIR DE IMÁGENES BIOMÉDICAS

IMPRESIÓN 3D A PARTIR DE IMÁGENES BIOMÉDICAS

Jornada Técnica en el Hospital Universitario Parc Taulí de Sabadell

Autores: Laia Terrones, Mireia Funes, Imma Urgell, Anna Renterías, Marc Bernal, Alison Mamami, Nerea Piedra.

Institut Roger de Llúria. Barcelona

El pasado martes 19 de octubre del 2021 tuvo lugar en Sabadell una sesión sobre el proyecto de investigación que se inició en 2015 centrado en  el uso de tecnología de impresión 3D a partir de la adquisición de imágenes médicas. El Hospital Universitari Parc Taulí de Sabadell es una unidad pionera en España junto a otros centros de referencia como el Vall d’Hebrón o Sant Joan de Déu.

Alumnos de diferentes escuelas Imagen para el diagnóstico y Medicina Nuclear y profesionales del sector se dieron cita a este evento para saber más sobre las nuevas tecnologías de impresión 3D, sus aplicaciones médicas, sus beneficios e inconvenientes, las funciones del Técnico Superior en Imagen para el Diagnóstico (TSID) y especialmente concienciar al colectivo de las posibles salidas laborales de esta nueva tecnología.

Presentan esta sesión un médico traumatólogo, un técnico especialista (TSID) y un bioingeniero. Nos cuentan que empezaron con este servicio de laboratorio 3D y radiología en el 2015, a partir de la elaboración de prótesis de hombro hasta la actualidad, que se dedican a la planificación quirúrgica, a la investigación, ingeniería aplicada a la medicina y a la docencia. Destaca hasta el momento su aportación a la fase más crítica de la pandemia por COVID-19, generando piezas compatibles con respiradores de emergencias aunque su potencial más importante en la actualidad consiste en la impresión de modelos anatómicos, diseño de guías quirúrgicas, implantes personalizados y proyectos de investigación.

Antes de nada debemos definir qué es una impresión 3D: es una reproducción tridimensional intangible de la anatomía obtenida a partir de una imagen médica para el uso diagnóstico y el tratamiento. las imágenes de TC o RM en formato DICOM que deben ser convertidos a formato STL para poder transformarse en una pieza final de uso médico. También existe la posibilidad de elaborar un prototipo a través de planos de ingeniería para cualquier otra finalidad.  Las imágenes diagnósticas más utilizadas hasta el momento son de estudios TC que dan mejores resultados que de RM, utilizados con protocolos de adquisición específicos con grosores de corte mínimo y sin espacio entre los mismos.

La extracción de datos específicos de la región de interés (ROI) se denomina proceso de segmentación, proceso clave en la creación del modelo final: cualquier error en este paso puede influir en la pieza y  que la prótesis o el accesorio quirúrgico no funcione bien una vez implantado en en la persona atendida. También es posible elaborar prototipos a partir de imágenes de RM cuya segmentación es más compleja y con resultados más controvertidos. 

El objetivo del laboratorio de impresión 3D es acelerar la inclusión de la ingeniería en los hospitales para obtener mayor eficiencia en el trabajo de los profesionales en los tratamientos  y consecuentemente el éxito en los tratamientos de las personas atendidas.

¿Qué beneficios específicos aporta la impresión 3D en la planificación quirúrgica? Por un lado reduce el tiempo de realización de la operación, en consecuencia disminuye el coste económico derivado del procedimiento. Al ser piezas “a la carta” se reducen los tiempos de exposición a las radiaciones (menor tiempo de fluoroscopia) y mejora el pronóstico de la  rehabilitación causada por posible movilidad o mala implantación.

¿En concreto en el Hospital Taulí, cuáles han sido las aplicaciones del laboratorio 3D desde su implementación clínica?

  • Generar modelos reales para mejorar la planificación quirúrgica en función de las características del paciente o la complejidad de la cirugía. Son modelos de simulación para la enseñanza de procedimientos quirúrgicos al personal médico cualificado o simplemente para emplear en docencia.

  • La impresión de prótesis a partir de materiales compatibles o que imitan los tejidos biológicos para evitar posibles rechazos. Las prótesis según estudios realizados suelen durar alrededor de 20 años, mucho más que las piezas quirúrgicas que se suelen implantar. Por ejemplo, en una cirugía de raquis si hay errores en la prótesis es frecuente que el paciente se tenga que reintervenir. En el  caso de la cirugía de radio distal, la mejora es biomecánicamente indiscutible. Pero no sólo las partes óseas son candidatas, gracias a las técnicas de RM  se pueden elaborar prótesis de partes blandas o vasculares con mejores rendimientos que las convencionales. Según cifras de los ponentes, en el Hospital Taulí  desde la creación del Laboratorio 3D, 392 pacientes fueron beneficiados de esta tecnología y la reducción de los tiempos de cirugía y aumento de las mínimamente invasivas ha sido destacado.

  • El diseño de guías quirúrgicas personalizadas (instrumental que está hecho a medida para cada paciente) para cada operación a partir de la planificación quirúrgica virtual que permite realizar las intervenciones con precisión y exactitud. Se usan por ejemplo, en osteotomías en cirugías reconstructivas o deformidades, osteosíntesis percutánea y tunelización ósea dirigida. Se busca conseguir el plano anatómico perfecto para poder introducir la aguja en la dirección correcta, por ejemplo en la corrección de osteotomía en la tibia. 

  • Desarrollo de productos sanitarios a medida que ayudan a transformar ideas en productos comercializables. 

Se ofreció a los asistentes la posibilidad de tener en las manos un modelo de pelvis en 3D antes y después de la reconstrucción quirúrgica que fué utilizado para planificar accesos de difícil localización peroperatoria.

Por último todos coinciden en destacar la importancia del TSID como figura emergente y de vital importancia en el procedimiento, puesto que es el profesional que mejor se adapta a los software de imagen, a los que está habituado y entrenado  para aportar ese plus de calidad al equipo multidisciplinar facultativo y de bioingeniería. 

Para mayor información acerca del proyecto y con los profesionales implicados se puede visitar  https://3dptlab.com/

 

 

 


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