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Nuevo prototipo impreso en 3D de un neuroblastoma para la planificación quirúrgica preoperatoria

El equipo de Investigación, Desarrollo e Innovación del CIM UPC  y del Hospital Sant Joan de Déu ha conseguido un nuevo prototipo de neuroblastoma que permite reducir costes manteniendo la calidad y, a la vez, mejorar las habilidades quirúrgicas de los profesionales médicos durante la planificación quirúrgica preoperatoria.

El neuroblastoma es un tumor sólido abdominal, muy frecuente en niños y niñas. Para extraerlo, se tiene que realizar una cirugía compleja que requiere experiencia por parte de los profesionales. La planificación quirúrgica estándar se basa en imágenes de TAC o resonancias, aunque en los casos más complejos, la anatomía está alterada y estas imágenes son difíciles de interpretar. 

Con la planificación virtual en 3D y la impresión 3D se trabaja para superar estas dificultades; la tecnología más avanzada para estos casos es la inyección de material pero es muy cara y su uso es limitado. Además, aún hay diferencias entre las propiedades mecánicas y viscoelásticas de los materiales y la anatomía de los tejidos blandos. No obstante, con la impresión 3D es posible alcanzar nuevos objetivos con materiales que sean capaces de imitar las propiedades de la anatomía real. 

El estudio presenta un proceso completo de un caso en que se utiliza la fabricación híbrida con piezas impresas en FFF (Fabricación por Hilo Fundido) y otras en SLS (Sinterizado Selectivo Láser), en nuestra Planta Piloto

Las piezas se han producido por separado y se han unido en un montaje final: el tumor, los vasos sanguíneos y el riñón se han fabricado utilizando poliamida (PA) con la tecnología SLS con la impresora Ricoh AM S5500P y, por otro lado, el hígado y el sistema venoso portal se han impreso en 3D con la tecnología FFF, con una impresora multimaterial, desarrollada en las instalaciones del CIM UPC

 

                                                

            Prototipos de planificación quirúrgica de un caso de neuroblastoma con factores de riesgo definidos por imagen.

 

En este caso, el coste del prototipo fue de 347€, significativamente inferior a cualquier prototipo impreso en 3D por inyección de material y el proceso de impresión fue de 48 horas, mejorando el tiempo de estudios anteriores.

Esta investigación ha sido financiada parcialmente por el proyecto QuirofAM, que trabaja por la transformación de la práctica quirúrgica mediante la incorporación de la fabricación aditiva que está financiado por ACCIÓ, la agencia pública para la competitividad de la empresa catalana de la Generalitat de Catalunya y por el programa operativo FEDER Catalunya (Fondo Europeo de Desarrollo Regional) de la Unión Europea. 

Este nuevo prototipo es un punto de inflexión en la fabricación de modelos físicos en 3D, ya que permite que los procesos de planificación con impresión 3D sean más accesibles y, a su vez, que los y las profesionales médicos puedan mejorar sus habilidades, sobre todo en cirugías oncológicas o de otras condiciones en que los pacientes tengan unas características únicas o poco comunas y distorsionadas. También, el uso de diferentes materiales es una primera aproximación para mejorar la simulación del aspecto de la anatomía real, muy útil para profesionales, como también para los pacientes, para poder visualizar y entender el estado en que se encuentran. 

 

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Fuente: A. Tejo Otero, F. Fenollosa Artés, A. Castellví Fernández, P. Lustig Gainza, A. Valls Esteve, M. Ayats Soler, J. Munuera, I. Buj Corral, L. Krauel (2021) 3D Printed Prototype of a Complex Neuroblastoma for Preoperative Surgical Planning, ScienceDirect.