Estudio de digitalización e impresión 3D

La impresión 3D capaz de reproducir corazones humanos

corazón por impresión 3D

A estas alturas nadie que haya sido hablar de impresión 3D puede dudar que ésta es una de las tecnologías que va a revolucionar y a cambiar el mundo tal y cómo lo conocemos hasta ahora.

El último grito de la impresión 3D viene de la mano de MIT (Massachusetts Institute of Technology) y el Hospital Infantil de Boston, quienes han desarrollado un sistema que permite crear modelos físicos en tres dimensiones de un corazón humano de cualquier paciente al que previamente se le haya practicado una resonancia magnética. Con el desarrollo de esta nueva aplicación de la impresión 3D los cirujanos podrán a partir de ahora observar una reproducción exacta del corazón antes de someter al paciente a operación quirúrgica.

El autor principal de esta investigación ha sido Danielle Pace, estudiante graduado del MIT en ingeniería eléctrica y ciencias de la computación quien ha encabezado el desarrollo del software que analiza las imágenes por resonancia magnética. Mehdi Moghari, físico en el Hospital Infantil de Boston, desarrolló nuevos procedimientos que aumentan la precisión de la resonancia magnética por diez, y Andrew Powell, cardiólogo en el hospital, es el encargado del trabajo clínico del proyecto.

Los datos arrojados por una resonancia magnética (base de este modelaje en 3D) son en una serie de secciones transversales de un objeto tridimensional. Del mismo modo que una fotografía en blanco y negro, cada sección transversal tiene regiones de oscuridad y luz. En ese marco, los límites entre las regiones pueden indicar los bordes de las estructuras anatómicas… o no. Y es que los algoritmos que miden estos límites no siempre son lo suficientemente fiables como para realizar un modelo en 3D con garantías.

Hasta ahora, lo que se hacía para resolver este problema era aumentar estas diferencias con un modelo genérico del órgano a segmentar, que en el caso del corazón son las cámaras y vasos sanguíneos. El problema estaba en que este modelo falla cuando se aplica a pacientes que requieren una intervención por las irregularidades de su corazón. En estas sitaciones, los médicos se veían obligados a separar los segmentos de la resonancia magnética de forma manual, un proceso lento y costoso que lleva aproximadamente unas 10 horas (200 segmentos actualmente registrados en el corazón humano).

Expertos del MIT concluyeron que este procesamiento clásico era lento e ineficaz, de modo que decidieron dejar sólo 14 zonas de las 200 a analizar, gestionando el análisis del resto de segmentos mediante un algoritmo que predice qué zonas marcan los límites gracias a los datos extraídos de la escasa decena y media de resultados. De esta forma garantizan la fiabilidad de la segmentación al no compararse con un genérico sino con los patrones del propio órgano, mientras que recortan tiempo de procesamiento al manipular sólo 14 zonas en lugar de dos centenares de ellas.

Este otoño, siete cirujanos cardíacos en el Hospital Infantil de Boston participarán en un estudio destinado a evaluar la utilidad de los modelos.

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