Impressió 3D a partir d'imatges biomèdiques

Impressió 3D a partir d'imatges biomèdiques

Jornada Técnica a l'Hospital Universitari Parc Taulí de Sabadell

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

Institut Roger de Llúria. Barcelona

Dimarts passat 19 d'octubre del 2021 va tenir lloc a Sabadell una sessió sobre el projecte de recerca que es va iniciar en 2015 centrat en l'ús de tecnologia d'impressió 3D a partir de l'adquisició d'imatges mèdiques. L'Hospital Universitari Parc Taulí de Sabadell és una unitat pionera a Espanya al costat d'altres centres de referència com el Vall d’Hebron o Sant Joan de Déu.

Alumnes de diferents escoles Imatge per al diagnòstic i Medicina Nuclear i professionals del sector es van donar cita a aquest esdeveniment per a saber més sobre les noves tecnologies d'impressió 3D, les seves aplicacions mèdiques, els seus beneficis i inconvenients, les funcions del Tècnic Superior en Imatge per al Diagnòstic (TSID) i especialment conscienciar al col·lectiu de les possibles sortides laborals d'aquesta nova tecnologia.

Presenten aquesta sessió un mèdic traumatòleg, un tècnic especialista (TSID) i un bioenginyer. Ens expliquen que van començar amb aquest servei de laboratori 3D i radiologia en el 2015, a partir de l'elaboració de pròtesi d'espatlla fins a l'actualitat, que es dediquen a la planificació quirúrgica, a la recerca, enginyeria aplicada a la medicina i a la docència. Destaca fins al moment la seva aportació a la fase més crítica de la pandèmia per COVID-19, generant peces compatibles amb respiradors d'emergències encara que el seu potencial més important en l'actualitat consisteix en la impressió de models anatòmics, disseny de guies quirúrgiques, implants personalitzats i projectes de recerca.

Abans de res hem de definir què és una impressió 3D: és una reproducció tridimensional intangible de l'anatomia obtinguda a partir d'una imatge mèdica per a l'ús diagnòstic i el tractament. les imatges de TC o RM en format DICOM que han de ser convertits a format STL per a poder transformar-se en una peça final d'ús mèdic. També existeix la possibilitat d'elaborar un prototip a través de plans d'enginyeria per a qualsevol altra finalitat. Les imatges diagnòstiques més utilitzades fins al moment són d'estudis TC que donen millors resultats que de RM, utilitzats amb protocols d'adquisició específics amb gruixos de tall mínim i sense espai entre aquests.

L'extracció de dades específiques de la regió d'interès (ROI) es denomina procés de segmentació, procés clau en la creació del model final: qualsevol error en aquest pas pot influir en la peça i que la pròtesi o l'accessori quirúrgic no funcioni bé una vegada implantat en en la persona atesa. També és possible elaborar prototips a partir d'imatges de RM la segmentació de les quals és més complexa i amb resultats més controvertits.

L'objectiu del laboratori d'impressió 3D és accelerar la inclusió de l'enginyeria als hospitals per a obtenir major eficiència en el treball dels professionals en els tractaments i conseqüentment l'èxit en els tractaments de les persones ateses.

Quins beneficis específics aporta la impressió 3D en la planificació quirúrgica? D'una banda redueix el temps de realització de l'operació, en conseqüència disminueix el cost econòmic derivat del procediment. En ser peces “a la carta” es redueixen els temps d'exposició a les radiacions (menor temps de fluoroscopia) i millora el pronòstic de la rehabilitació causada per possible mobilitat o mala implantació.

En concret a l'Hospital Taulí, quines han estat les aplicacions del laboratori 3D des de la seva implementació clínica?

Generar models reals per a millorar la planificació quirúrgica en funció de les característiques del pacient o la complexitat de la cirurgia. Són models de simulació per a l'ensenyament de procediments quirúrgics al personal mèdic qualificat o simplement per a emprar en docència.

La impressió de pròtesi a partir de materials compatibles o que imiten els teixits biològics per a evitar possibles rebutjos. Les pròtesis segons estudis realitzats solen durar al voltant de 20 anys, molt més que les peces quirúrgiques que se solen implantar. Per exemple, en una cirurgia de raquis si hi ha errors en la pròtesi és freqüent que el pacient s'hagi de reintervenir. En el cas de la cirurgia de ràdio distal, la millora és biomecánicament indiscutible. Però no sols les parts òssies són candidates, gràcies a les tècniques de RM es poden elaborar pròtesis de parts toves o vasculars amb millors rendiments que les convencionals. Segons xifres dels ponents, a l'Hospital Taulí des de la creació del Laboratori 3D, 392 pacients van ser beneficiats d'aquesta tecnologia i la reducció dels temps de cirurgia i augment de les mínimament invasives ha estat destacat.

El disseny de guies quirúrgiques personalitzades (instrumental que està fet a mida per a cada pacient) per a cada operació a partir de la planificació quirúrgica virtual que permet realitzar les intervencions amb precisió i exactitud. S'usen per exemple, en osteotomías en cirurgies reconstructives o deformitats, osteosíntesi percutània i tunelitzación òssia dirigida. Es busca aconseguir el pla anatòmic perfecte per a poder introduir l'agulla en la direcció correcta, per exemple en la correcció d'osteotomía en la tíbia.

Desenvolupament de productes sanitaris a mesura que ajuden a transformar idees en productes comercialitzables.

Es va oferir als assistents la possibilitat de tenir a les mans un model de pelvis en 3D abans i després de la reconstrucció quirúrgica que va anar utilitzat per a planificar accessos de difícil localització peroperatòria.

Finalment tots coincideixen a destacar la importància del TSID com a figura emergent i de vital importància en el procediment, ja que és el professional que millor s'adapta al programari d'imatge, als quals està habituat i entrenat per a aportar aquest plus de qualitat a l'equip multidisciplinari facultatiu i de bioenginyeria.

Per a més informació sobre el projecte i amb els professionals implicats es pot visitar https://3dptlab.com/

 

Noticias Relacionadas

14a Assemblea General Anual de l'EFRS.
14a Assemblea General Anual de l'EFRS.
Sessió online Dia internacional de la Radiologia - IDOR 2021
Sessió online Dia internacional de la Radiologia - IDOR 2021
La SERAM, amb el Grau pels Tècnics. La Societat mèdica declara insuficient la formació actual del Cicle formatiu en imatge mèdica i radioteràpia
La SERAM, amb el Grau pels Tècnics. La Societat mèdica declara insuficient la formació actual del Cicle formatiu en imatge mèdica i radioteràpia
Reunió de la Comissió  interinstitucional de Tècnics Superiors en Imatge per al Diagnòstic i Radioteràpia
Reunió de la Comissió interinstitucional de Tècnics Superiors en Imatge per al Diagnòstic i Radioteràpia