La impresión de órganos en 3D
La tecnología 3D, una de las diferentes pruebas de diagnóstico por imagen como la Resonancia Magnética, TAC (Tomografía Axial Computarizada) o la ecografía, detecta la localización y medida de las lesiones de una manera más rigurosa, ya que establece con precisión los volúmenes de las lesiones y, por tanto, el tratamiento más adecuado para cada paciente.
La impresión de órganos en 3D es indispensable para la formación de los especialistas, de esta manera pueden acceder a imágenes con escalas reales de los órganos y de sus lesiones.
Por otro lado, esta tecnología está suponiendo una auténtica revolución con la incorporación del modelado guiado por ordenador y la reciente tecnología de impresión 3D es en las prótesis.
Sus aplicaciones son muy variadas y diversas en el área médica. Para construir un modelo en 3D se deben tener en cuenta tres características básicas: “Su forma tridimensional, no plana; el material de que está hecho (sólido, líquido, gaseoso, rígido, flexible, transparente, opaco, etc.); y las características visuales de su superficie (lisa, rugosa, húmeda, seca, mate, brillante, etc.)” explica José Luis García responsable del área 3D de Luzán 5, quien ha desarrollado también proyectos como “El Corazón Virtual” y “El Pulmón Virtual”.
Para recoger los datos necesarios para su realización se necesitan escáneres 3D que permitan la obtención de información a partir de objetivos reales. “El escáner marca puntos específicos en toda la superficie del objeto y establece sus coordenadas. Cuantos más puntos se utilizan mayor es la exactitud y fidelidad en los detalles del modelo 3D”, explica el experto, que continúa “en estos programas se parte de uno o varios objetos simples que se van modificando con diversas herramientas de modelado hasta alcanzar el resultado final. Básicamente, las herramientas consisten en la adición o sustracción de elementos, la deformación y el torneado. Los programas más sofisticados permiten personalizar las herramientas y ver en tiempo real el resultado de cada fase del trabajo”.
Una vez que se ha conseguido la forma deseada, se asigna un material al objeto.
Por último se incluyen las características de la superficie del objeto. Esto se consigue envolviendo la geometría con imágenes que reproducen los detalles visuales de su superficie. Así se consiguen los efectos de color, textura o brillo.
Para la realización de los modelos de corazón utilizados en el proyecto “Corazón Virtual”, dirigido por el cardiólogo José Luis Zamorano, se empleó una documentación basada fundamentalmente en pruebas de imagen cardiaca reales de pacientes sanos y enfermos.
El doctor García apunta que “la Tomografía Axial Computarizada (TAC) fue la base para realizar las medidas y perfiles de la malla del modelo 3D completo del corazón. Por otro lado el movimiento cardiaco fue elaborado a partir de animaciones de Resonancia Magnética Nuclear (RMN). Para la texturización del modelo 3D se utilizaron fotos reales del corazón, realizando con ellas un mapa de textura fotorrealista. El proceso de modelado y animación del modelo 3D completo del corazón duró varios meses de duro y complicado trabajo, ya que por aquel entonces las herramientas de modelado no eran tan versátiles ni estaban tan desarrolladas como hoy en día”.
El proyecto “Pulmón Virtual”, iniciativa de la Sociedad Española de Neumología y Cirugía Torácica (SEPAR), se creó para la formación médica en neumología. Ofrecía la anatomía y la fisiología pulmonar, así como las enfermedades obstructivas respiratorias, a través de modelos 3D de interacción en tiempo real y animaciones tridimensionales.
“En el Pulmón Virtual se empleó la tecnología de representación 3D en tiempo real. Así, los modelos del pulmón, tórax y otras estructuras anatómicas pueden ser manejadas libremente por los técnicos, rotándolas, aproximándolas o marcando sus diferentes partes para obtener definiciones e información sobre ellas”, finaliza el experto.
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