Vés al contingut

Estudis

Aplicacions biomèdiques per a la creació de models anatòmics 3D

26 maig 2020

Dins de la línia de recerca de disseny de dispositius mèdics personalitzats que du a terme el grup GEMAT d’IQS, el software MIMICS permet crear models anatòmics 3D, a partir d’imatges processades, i desenvolupar aplicacions d’alt valor afegit en el camp mèdic i quirúrgic.

Simulación de diseño de una férula traqueal doble

Simulació de disseny d’una fèrula traqueal doble

 

Una de les línies de recerca que du a terme el Grup d’Enginyeria de Materials (GEMAT) del Departament de Bioenginyeria d’IQS consisteix en el disseny de dispositius mèdics personalitzats, on és imprescindible processar les imatges mèdiques.  A partir de la creació de models anatòmics es poden desenvolupar diferent aplicacions d’alt valor afegit, com són la creació de models anatòmics per a la planificació d’operacions quirúrgiques complexes o el disseny de nous dispositius mèdics.

El software emprat és MIMICS de l’empresa Materialise, que permet processar imatges DICOM – imatge mèdica formada a partir de segments – obtinguda a partir de tomografia computeritzada (TAC), imatge de ressonància magnètica (RMI) o fins i tot d’ecografia (EC). A partir d’aquestes imatges, el software ajuda a seleccionar les regions anatòmiques d’interès per a la creació de models 3D, una de les àrees d’expertesa del grup GEMAT d’IQS.

MIMICS processa la informació i genera un arxiu STL del model 3D del cos humà, d’especial interès donat que no tant sols permet la impressió 3D dels models mèdics, sinó que també permet la interacció d’aquesta eina amb tots els altres softwares d’enginyeria disponibles, com són Solidworks, CATIA, Ansys, Inventor, entre molts d’altres. D’aquesta manera, es poden aplicar processos d’enginyeria convencionals, com  CAD/CAE, a aplicacions biomèdiques.
 

Reptes i aplicacions de MIMICS

Les aplicacions de MIMICS van orientades al camp mèdic, la indústria de la salut i a la recerca mèdica.

Dona resposta a dos grans reptes principals: en primer lloc, la creació de models mèdics. Aquesta aplicació computacional dona solucions concretes a professionals mèdics sobre la complexitat de certes operacions quirúrgiques, no tant sols permetent la visualització de les regions on s’ha de dur a terme la intervenció, sinó que també permet la impressió del model per tal que el cirurgià pugui practicar amb les seves pròpies mans.

Un exemple d’aquesta aplicació el trobem en QuirofAM, el projecte de fabricació additiva aplicada a la cirurgia que forma part de la Comunitat Llavors 3D de l’estratègia RIS3CAT, en el qual participen tant el grup GEMAT com la empresa Tractivus, la spin-off sorgida de la col·laboració d’aquest mateix grup de recerca i l’IDIBELL (Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge).

El segon repte es troba en el camp de l’enginyeria biomèdica, on és molt important el disseny de dispositius mèdics personalitzats per tal de donar solucions d’alt valor afegit a problemes no resolts dins la indústria de la salut. Un exemple és l’stent de tràquea personalitzat que ha desenvolupat Tractivus, imprès en silicona mèdica mitjançant un procés que pot implementar-se fàcilment per a la seva fabricació posterior.

De forma complementària, MIMICS també permet desbloquejar noves aplicacions en l’àmbit de la bio-impressió o impressió cel·lular, que permeten la creació de models d’scaffolds òptims amb geometries anatòmiques.