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tórax impreso en 3D para fines de formación
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Ingenieros y médicos de la Universidad Otto von Guericke de Magdeburgo han desarrollado conjuntamente un modelo educativo y de formación para operaciones en la cavidad torácica humana.
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En el futuro, el modelo, creado a partir de datos reales de pacientes mediante una impresora 3D, se utilizará tanto en la enseñanza de estudiantes como en la cirugía torácica como modelo de formación realista para cirujanos. Además, también se podrá utilizar en la formación del personal de enfermería o para la instrucción en el sector de la tecnología médica, según el profesor Dr. med. Thorsten Walles, Jefe de Cirugía Torácica del Hospital Universitario de Magdeburgo y co-iniciador del proyecto "Modelo de Tórax de Magdeburgo".
"Las operaciones de pulmón, por ejemplo, son intervenciones técnicamente muy complejas", explica el cirujano. "En la cirugía mínimamente invasiva, la caja torácica supone un reto especial para el equipo de tratamiento gracias a su armadura ósea formada por las costillas, el esternón y la columna vertebral y a los delicados y muy sensibles órganos internos que protege", explica el profesor Dr. med. Thorsten Walles, Jefe de Cirugía Torácica del Hospital Universitario de Magdeburgo. "La cirugía torácica mínimamente invasiva requiere, por tanto, habilidades psicomotrices especiales de los cirujanos, que tienen que aprender fuera del quirófano. Hasta ahora, ha habido una escasez de buenos modelos para esto"
Según Walles, se calcula que en Alemania se realizan unas 50.000 operaciones de pulmón al año. Esta cifra aumenta cada año, entre otras cosas, por el persistente aumento de los casos de cáncer de pulmón. "Gracias a los avances técnicos de los últimos años, hoy en día muchas operaciones de diagnóstico y aproximadamente el 30 por ciento de las operaciones de caja torácica más grandes que implican la extirpación de secciones enteras de los pulmones ya pueden realizarse como operaciones de ojo de cerradura de forma mínimamente invasiva." El objetivo de los cirujanos torácicos es poder ofrecer un procedimiento mínimamente invasivo al mayor número posible de pacientes. En el futuro, esto debería verse facilitado, entre otras cosas, por el creciente uso de robots quirúrgicos. Para los cirujanos torácicos, esto significa que deben aprender y formarse en nuevos procedimientos quirúrgicos para poder utilizarlos con seguridad con sus pacientes.
El llamado "modelo de tórax de Magdeburgo", desarrollado con fines de formación por el profesor Walles y los ingenieros del Instituto de Tecnología de Procesos y Gestión de Calidad de la Universidad, recrea con precisión la situación espacial de la caja torácica humana. Se generó un prototipo a partir de datos anónimos de pacientes y, por tanto, es una copia 1:1 de una caja torácica humana.
"Nos encantó aceptar el reto que nos planteó el Centro Pulmonar de la Universidad", explica Fabian Laufer, asistente de investigación del Instituto de Tecnología de Procesos y Gestión de la Calidad de la Facultad de Ingeniería Mecánica. El joven académico y su equipo recibieron datos anónimos de pacientes procedentes de imágenes obtenidas de tomografías computarizadas en el Hospital Universitario. Estos datos se informatizaron, se procesaron con diversos programas informáticos, se analizaron y, a continuación, se alimentó una impresora 3D convencional con los parámetros del modelo obtenidos. A continuación, se imprimió un modelo de caja torácica de aproximadamente 50 x 40 centímetros utilizando un tipo de plástico resistente (PETG). Este se puede desinfectar y también se puede complementar con modelos de los órganos de la cavidad torácica. Se completa con una resistente cubierta exterior que reproduce con precisión la capa de músculo y tejido blando de un paciente y que se produjo en colaboración con el equipo de estudiantes de UMD Racing de la Universidad. Según el profesor Walles, este detalle exterior es importante:
"En la cirugía robótica existen normas para las vías de acceso a los pulmones y los demás órganos de la cavidad torácica, pero hay que enseñarlas y aprenderlas. Hasta ahora, esto se ha hecho utilizando modelos para la cirugía abdominal. Pero son muy imprecisos", dice el médico. "Lo que nos faltaba era un modelo que representara la situación de la caja torácica de forma natural, con las costillas obstruidas y los órganos internos en su sitio" Con modelos como éste, en el futuro se podrá llevar a cabo la formación, tanto en la enseñanza y la educación como en la práctica clínica diaria, y estandarizar la adquisición de procesos quirúrgicos. "Los cirujanos jóvenes tendrán su curva de aprendizaje detrás de ellos antes de entrar en contacto con los pacientes, y los cirujanos experimentados obtendrán un margen adicional para desarrollar nuevos enfoques operativos"
El modelo ya se ha presentado al público en ferias médicas especializadas y ha tenido una gran acogida, según Walles. Algunas empresas iniciales ya quieren utilizarlo para demostraciones de tecnología médica o para la formación práctica de sus implantes. Los médicos e ingenieros ya están planificando conjuntamente otros modelos. "Para los distintos retos quirúrgicos importantes, en el futuro también queremos desarrollar versiones "femeninas" y "juveniles" más pequeñas del modelo de caja torácica", explica Fabian Laufer. "Sobre la base del proceso de producción aditiva utilizado, en el futuro será posible tener en cuenta los requisitos individuales adicionales del cliente podría en la implementación de funciones y características específicas."