3D

Frente a la necesidad de contar con material docente didáctico, que permita comprender la arquitectura del organismo humano y también ensayar aplicaciones clínicas, los estudiantes de la Escuela de Medicina Ignacio Toledo y Jaime Padilla, con el apoyo de los académicos Mónica Osses y Carlos Godoy, generaron modelos tridimensionales para la docencia en el campo de la histología. Por Soledad Fuentes

Ampliar tejidos orgánicos microscópicos a tamaños tangibles que permitan comprender su funcionamiento y potenciales patologías, es la innovación desarrollada por un equipo de estudiantes y docentes de la Escuela de Medicina, quienes han elaborado una serie de modelos impresos en 3D como complementos de la enseñanza de las clases prácticas de histología.

El proyecto ha cobrado tal interés, que fue seleccionado para ser presentado en el "XXXVIII Congreso Chileno de Anatomía y el XIX Congreso del cono sur”, bajo el nombre “Programa piloto  de elaboración de modelos impresos en 3D como complemento de la enseñanza de las clases prácticas de histología”, donde fue premiado como el mejor Póster del área.

Respecto a la innovación, el estudiante Ignacio Toledo explica que surgió el año 2015, “ante la escasez de material para la docencia de la anatomía humana”, asegurando que el premio es un reconocimiento al esfuerzo del grupo.

Por otra parte, el estudiante Jaime Padilla, explica que “la idea surge por las dificultades monetarias y legales para conseguir cuerpos humanos, y su uso para la enseñanza en ciencias básicas, pero además tiene una orientación clínica en la formación de profesionales, que deberán aplicar sus conocimientos en la práctica”.

El proyecto

El desarrollo de modelos impresos en 3D de tejidos humanos en el ámbito de la Histología, surge por motivación de los estudiantes de la Facultad de Ciencias Médicas Ignacio Toledo y Jaime Padilla, quienes a lo largo de sus carreras han observado la dificultad en algunos procesos de aprendizaje por escasez de material cadavérico, debido a su alto costo y dificultades legales para importarlos.

Fue así, como debido a la necesidad de contar con material, y el uso de impresoras 3D en distintas unidades del Campus, el estudiante Ignacio Toledo, junto al profesor de Anatomía Humana, Hugo Morales, desarrollaron un modelo de impresión 3D de un tronco de encéfalo humano.

Tiempo después, con el apoyo del estudiante Jaime Padilla y los académicos de Histología: Mónica Osses y Carlos Godoy, se propusieron diseñar modelos tridimensionales que facilitaran el aprendizaje de manera transversal en diversas asignaturas de las carreras de la Facultad.

Respecto al proyecto, el profesor Carlos Godoy explica que actualmente todas las carreras de salud necesitan  "material cadavérico" para la enseñanza, pero es cada vez más complicado conseguirlo, surgiendo  la impresión 3D como una alternativa.

“Esta tecnología permite subsanar la deficiencia y además, tiene el plus de permitir una visualización de los tejidos en 3 dimensiones, ya que al microscopio óptico convencional solamente ves el tejido en 2 D. En donde ambos estudiantes fueron más allá de esta necesidad histórica en la enseñanza tanto para medicina como otras carreras de salud”, puntualiza el profesor.

Para ello, en una primera instancia, el equipo detectó las estructuras que causan mayor confusión y que tuvieran impacto en su aplicación clínica, prosiguiendo a diseñar los modelos basados en las representaciones de las estructuras normales y patológicas concordantes a lo descrito en la literatura científica.

Posteriormente, realizaron el modelado tridimensional de las estructuras, utilizando diversos programas tales como “Tinkercad”, “3d Slicer”  y “Meshmixer”, de manera que una vez terminada la etapa, fabricaron las piezas mediante la utilización de una impresora 3D.

Además, elaboraron guías de apoyo al aprendizaje con el fin de  complementar el uso en aula de los modelos.

Premio al mejor Póster

Con el objetivo de generar mayor impacto respecto a los resultados del proyecto, el equipo presentó los resultados en el "XXXVIII Congreso Chileno de Anatomía y el XIX Congreso del cono sur”, efectuado recientemente en Concepción, siendo premiados como el mejor Póster del área de Histología.

Según explican los estudiantes, en la oportunidad presentaron dos modelos tridimensionales de tejido artificial, los que al no ser profundizados de manera tangible, eran poco comprendidos por los estudiantes, y su práctica clínica era aún más dificultosa.

El primero de ellos se trata de un modelo de la Barrera de Filtración Glomerular, principal filtro de un riñón que permite la formación de orina, el que solo puede ser revisado mediante microscopía electrónica, y que en caso de lesión genera patologías como el síndrome nefrótico.

Para dimensionar el daño, los estudiantes generaron un modelo tangible de alrededor de 10 a 15 centímetros.

Mientras que el segundo modelo, se trató de un corazón normal, versus uno con insuficiencia cardiaca sistólica e insuficiencia cardiaca diastólica, patología con alta prevalencia en Chile, considerada por el Ministerio de Salud como un problema de salud pública y una epidemia emergente dentro de las enfermedades cardiovasculares, siendo la principal causa de hospitalizaciones en servicios de Medicina Interna en adultos mayores de 65 años.

A través del prototipo, se puede estudiar la alteración estructural que tiene la patología en términos del grosor de la pared cardiaca.

Sobre el reconocimiento al proyecto durante el Congreso, el estudiante Ignacio Toledo, sostiene que: “ha sido aprender haciendo y probando, porque fue una iniciativa que partió en nosotros, tras ensayo y error, y así esperamos contribuir al proceso de enseñanza de nuestros compañeros”.

El equipo de investigación asegura que un próximo paso será evaluar y validar el proyecto como modelo histológico a través de su desempeño en el aula.

Mientras que el profesor Carlos Godoy, enfatiza en el impacto en estudiantes que ha tenido la iniciativa: “ha sido un semillero para otros estudiantes, que interesados se han ido acercando, aprendiendo y le van enseñando a otros compañeros, para resolver inquietudes e interrogantes en distintas asignaturas”.

Autor: 
claudia.droguett
A fin de mes estará listo el prototipo del kit de Anatomía, que podría ser utilizado para el proceso de enseñanza de esta materia en las carreras de la Facultad de Ciencias Médicas.

El Dr. Victor Rocco, coordinador de Fisiopatogía, de la Escuela de Medicina formó un equipo multidisciplinario con docentes de Anatomía, estudiantes de Eléctrica, Ingeniería Química, Medicina y Enfermería.  Una impresora 3 D fue la primera adquisición de este equipo de trabajo - armada y potenciada por una empresa formada por alumnos de la misma Universidad- que inició la confección de piezas anatómicas a partir de fotografias y scanner de cuerpo entero. “Contar con una impresora 3 D en la Escuela fue una excelente oportunidad para iniciar nuestro trabajo de innovación, nos dimos cuenta del gran potencial que significa tener este tipo de herramientas y comenzaron a diseñar diferentes huesos y partes del cuerpo hasta que finalmente iniciamos  la generación  de  un set básico de huesos utilizados inicialmente en el aprendizaje de la asignatura de Anatomía”, señaló el docente.

Luego de varias pruebas se dieron cuenta que como Escuela y como Universidad no tendrían la capacidad productiva para generar este tipo de productos en serie. Entonces el Dr. Rocco inició una ronda de reuniones y de investigación respecto de la existencia de este tipo de kit. “Luego de una búsqueda encontré que la Universidad de Monash en Australia ya había confeccionado un producto similar al que estamos elaborando y,que para ello, generó una alianza con una empresa alemana, con la cual me comuniqué, pero no podían trabajar con nosotros porque tienen un acuerdo de exclusividad con la Universidad australiana”.

Por esta razón, la búsqueda de una empresa continuó en Chile y en la actualidad van muy avanzadas las conversaciones con la empresa Espacio 3 D, con la cual se esta firmando un convenio de Confidencialidad y posteriormente un convenio Comercial entre esta y la Universidad que podría terminar en la fabricación de estos kits, cuyo prototipo estará listo próximamente. “Con el equipo de Anatomía, encabezado por el Dr. Miguel Angel Rojas y el apoyo del docente Eduardo Alarcón, hemos avanzado en la confección de este kits, partiendo por escanear y fotografiar los huesos que necesitamos para luego modelarlos en 3 D;  ahora estamos están realizando las últimas mejoras a los prototipos junto a la empresa  3D para entregar los modelos definitivos a ésta que fabricará el producto final”.

El kits básico de huesos para Anatomía es para alumnos de pregrado de las escuelas de la Facultad de Ciencias Médicas y para otras Universidades que la requieran y contiene las siguientes piezas: humero; primera, segunda y quinta vertebral cervical; una vértebra lumbar y una dorsal y una base de cráneo. “El kits está hecho de un material duro, similar a la contextura del hueso, confeccionado con polvo de nylon. En la actualidad estamos viendo detalles del diseño de la caja y el modelo de negocios que estableceremos con la empresa que fabricará  el producto; la idea es que los estudiantes de la Facultades de Ciencias Médicas tanto de Chile como de otros países que cursen Anatomía tengan disponibles estos kits para su proceso de aprendizaje”, añadió.

La universidad, según comenta Dr. Rocco, está favoreciendo este tipo de iniciativas en las unidades académicas y que se conocen como startup, es decir,  una empresa de arranque o emergente que busca montar un nuevo negocio y hace referencia a ideas que están empezando o están en construcción,  apoyadas fundamentalmente en la tecnología.

 

Autor: 
claudia.droguett
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