Modelos Anatómicos Digitales 

Con la impresión 3D de modelos anatómicos digitales se remplaza el uso de animales, cadáveres y maniquíes para aplicaciones educativas, entrenamiento preoperatorio de diferentes patologías, explicaciones al paciente y para pruebas en el desarrollo de dispositivos Médicos innovadores. Como se puede observar en la ilustración 1.

Los contras de no utilizar impresiones 3D para aplicaciones médicas son las siguientes:

• Los animales no te dan una aproximación a la anatomía humana, son caros, necesitan de un ambiente controlado y sobre todo que existen muchas preocupaciones éticas.
• Los cadáveres no tienen la sensación del tejido vivo porque están muy procesados, no tienen la patología necesaria ni exacta para estudiar, necesitan de un ambiente controlado y son de difícil adquisición.
• Los maniquíes no cuentan con una aproximación al tejido humano y son de alto costo.

Los beneficios de utilizar modelos anatómicos impresos en 3D son los siguientes:

• Son creados directo de la anatomía de la persona proveniente de un estudio de imagenología.
• Tienen propiedades de tejido blando hasta óseo generando un realismo biomecánico para modelos complejos
• Los materiales con multi texturas dan una exactitud y funcionalidad para una simulación en procedimientos clínicos como suturar, cortar y perforar.

Ilustración 1.  Práctica preoperatoria en cardiología.

El valor agregado está en los tres materiales de última generación de Stratasys (como se muestra en la imagen ilustrativa 2), ya que simulan diferentes tejidos en un modelo impreso en 3D, redactados a continuación.

Primero está el TissueMatrix, este material es el más flexible y suave en impresión 3D, ideal para replicar corazones.

El segundo es el GelMatrix, es un material de soporte en gel, ayuda a la limpieza de vasos sanguíneos impresos de hasta 1 mm de diámetro.

Y por último es el BoneMatrix, este es de alta tenacidad para replicar hueso y tejido conectivo.

 Ilustración 2.  Materiales para aplicaciones médicas marca Stratasys

Pensar en 3D en el área médica cada vez será más indispensable, hoy en día se validan aplicaciones para modelos vasculares, cardiovasculares, ortopédicos, pediátricos, neurológicos y oncológicos impresos en 3D para mejorar el ciclo de atención médica en las etapas de análisis clínico, practicas preoperatorias, y en educación.

Ciclo de desarrollo del modelo anatómico digital impreso en 3D.

Es importante entender las etapas que se necesitan para la obtención de los modelos.

Primero se adquieren archivos DICOM provenientes de imagenología, puede ser tomografía o resonancia magnética pero deben cumplir con parámetros especificados como el tamaño del píxel (menor de 1 mm) y una matriz de pixeles en cada plano (520 x 520 pixeles) para que se pueda segmentar las imágenes en la segunda etapa de segmentación mediante un software especializado, nosotros recomendamos Mimics de Materialise, cuando ya se tiene limpio el modelo y en buenas conficiones se exporta en STL para  pasar a la tercer etapa de Impresión 3D, aquí se configura el trabajo en el software de la impresora (GrabCAD) para seleccionar materiales y ubicación del modelo., al finalizar la impresión 3D pasamos a la cuarta y última etapa, con la limpieza y acabados, donde se retira el material de soporte y en caso de ser necesario se pule el modelo.

A groso modo es un resumen del proceso que se necesita llevar a cabo para obtener un modelo anatómico impreso en 3D como se muestra en la ilustración 3.

 Ilustración 2.  Etapas para el desarrollo de un modelo anatómico digital Impreso en 3D

El modelo es diseñado para optimizar la experiencia del usuario para procedimientos y aplicaciones específicas. Por ejemplo, los tumores pueden ser diseñados para ser removibles para simular y practicar antes de la cirugía.

Esta tecnología nos da muchos beneficios tangibles como la reducción de costos e intangibles como la reducción de tiempo en quirófanos. En procesos hospitalarios esto da un valor agregado tanto para el hospital, como para el doctor y para el paciente.