Desarrollo de modelos para la formación y planificación quirúrgica basados en impresión 3D.
LINEA DE ACTUACIÓN 6: TÉCNICAS Y PROCESOS PARA TERAPIAS AVANZADAS Y DIRIGIDAS, FORMACIÓN QUIRÚRGICA Y ROBÓTICA MÉDICA.
Palabras clave: Impresión 3D, formación quirúrgica, asistencia quirúrgica, cirugía de mínima invasión.
Coordina: Fundación Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón.
Participa: Servicio Extremeño de Salud (SES).
Persona de contacto: Francisco M. Sánchez Margallo (msanchez@ccmijesususon.com)
Con la creciente complejidad y dificultad de los procedimientos quirúrgicos, existe una necesidad urgente de herramientas de enseñanza quirúrgica con comportamientos realistas y de alta fidelidad. Las técnicas tradicionales incluyen modelos de enseñanza basados en modelos de cadáveres y animales. Sin embargo, los avances en la tecnología de impresión tridimensional (3D) permite la creación de modelos anatómicos para el desarrollo de procedimientos quirúrgicos específicos o para el tratamiento de patologías concretas. Por consigueinte, esta tecnología ofrece una solución eficaz para el ensayo y planificación quirúrgica preoperatorio, proporcionando así un entorno de simulación más realista.
Por consigeuinte, el objetivo de este proyecto es poner a punto y aplicar diversas técnicas de impresión 3D para el desarrollo de modelos 3D realistas y fucionales que faciliten la formación y planificación de determinados procedimientos quirúrgicos mínimamente invasivos en las dieferentes especialidades. Para ello, resulta crucial conocer la opnión de los cirujanos expertos, analizar el comportamiento de los tejidos y evaluar la viabiliad de los modelos desarrollados para el perfeccionamiento de su comprtamiento como modelo de formación y asistencia quirúrgica.
Estado actual
Se han diseñado y desarrollado diferentes modelos, para diferentes especialidades quirúrgicas, mediante técnicas de impresión 3D y combinación de materiales.
Se desarrolló un modelo de colon, elaborado con silicona, simulando las capas muscular y serosa de un colon real, así como un conjunto de lesiones (pólipos) para su resección mediante técnicas laparoscópicas (Fig. 1). El modelo ha sido validado para la formación en cirugía laparoscópica colorrectal (Fig. 2).
Figura 1. Diseño del molde mediante técnicas de impresión 3d (izquierda) y desarrollo del modelo de silicona.
Figura 2. Validación del modelo de colon como herramienta formativa en cirugía laparoscópica transanal (izquierda) y asistida por robot (derecha).
Por otro lado, se han diseñado y fabricado varios modelos de duodeno y páncreas para la formación en cirugía pancreática. Para ello, se diseñó un modelo de páncreas, intestino delgado y conducto biliar, para su aplicación como herramienta de formación en cirugías de anastomosis pancreatoyeyunal. Los diseños de los modelos 3D se han obtenidos a través de imágenes médicas de páncreas e intestino delgado sanos (Fig. 3). Los desarrollos iniciales han sido validados por cirujanos como herramienta formativa en anastomosis pancreatoyeyunal (Fig. 4).
Figura 3. Diseño CAD del modelo de páncreas.
Figura 4. Validación del modelo de páncreas como herramienta formativa para llevar a cabo una anastomosis pancreatoyeyunal.
Por último, see está diseñando e implementando un simulador para la formación en técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas en ginecología. Este trabajo consiste en el diseño de un simulador de útero, vagina y vejiga para su aplicación en la formación quirúrgica de histerectomías. Para ello, se han segmentado imágenes médicas en las que se obtienen modelos en 3D del aparato reproductor femenino y, posteriormente, poder diseñar un modelo básico en 3D de dichos órganos (Fig. 5).
Figura 5. Modelo CAD de parte del simulador para formación en cirugía ginecológica.
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