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2025-04-19
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2025-04-22Aplicaciones Médicas de Impresión 3D - Proyecto de Simulación de Cirugía Cervical con Modelo Traqueal
Antecedentes del Proyecto
El Hospital xxxxx se puso en contacto con nosotros para fabricar un modelo preciso de impresión 3D de órganos para un paciente que se preparaba para someterse a una complicada cirugía traqueal. Debido a la fusión de las vértebras cervicales y la formación de osteófitos, la estructura de las vías aéreas se veía afectada, lo que impedía al anestesiólogo realizar la intubación traqueal. El hospital nos proporcionó una tomografía computarizada (TC) de la columna cervical del paciente y nous pidió que mostráramos todos los detalles de la tomografía a través del modelo para la simulación preoperatoria.
Requisitos del Proyecto
Además, el hospital nos solicitó utilizar materiales de goma blanda para la tráquea y materiales duros para el modelo de la columna cervical, con el fin de reproducir la condición real del paciente en la mayor medida posible. Al mismo tiempo, el color de la tráquea se distingue del de la columna cervical para facilitar su identificación.
Análisis Preliminar
Debido a que se trata de un proyecto médico, importamos los datos de la tomografía computarizada (TC) y la resonancia magnética nuclear (RMN) a un software profesional de impresión médica 3D, con el fin de filtrar las imágenes y convertirlas en modelos sólidos.
Con ayuda del software, se separó la columna vertebral y la tráquea del paciente. La parte de la columna que necesita ser impresionada en 3D directamente se marca en naranja, mientras que la parte de la tráquea que debe fabricarse por separado se marca en gris.
En el software podemos ver claramente la ubicación y la extensión de las lesiones esofágicas del paciente.
Luego de completar el trabajo de análisis preliminar, nuestro operador de impresión agregó los soportes necesarios en el software de segmentación (slicer) para impresión 3D. Este modelo es muy complejo. La adición adecuada de soportes puede aumentar la estabilidad de la impresión, evitar cualquier colapso de la estructura y también mejorar la precisión de impresión. Este proyecto requería un alto nivel de detalles y precisión, pero logramos cumplir con la tarea de manera eficiente utilizando software profesional. Los soportes marcados en rojo en la imagen anterior serán removidos en el post-procesamiento.
Impresión en la máquina
A continuación, entramos en la fase de impresión. En este proyecto, se requería que los detalles del modelo impreso fueran altamente coherentes con la tomografía computarizada (TC), lo cual es extremadamente difícil de lograr con procesos tradicionales. Sin embargo, con la ayuda de nuestro equipo de HXC, formado por ingenieros altamente capacitados, cada detalle fue replicado a la perfección.
Post-procesamiento
Después de imprimir, retiramos cuidadosamente el modelo de la plataforma y lo limpiamos con alcohol. A continuación, tuvimos que quitar los soportes. En la segunda imagen de arriba, todavía se puede ver la estructura de soporte del modelo. Pero la imagen de la derecha muestra que, después de nuestro minucioso post-procesamiento, ya no se ven soportes adicionales, y el cliente está muy satisfecho con el resultado final de la impresión.
Moldeo por vacío para fabricar manguera esofágica
En contraste con el material duro del modelo de la columna vertebral, el hospital solicitó que la tráquea fuera fabricada con material de goma blanda. Para cumplir con los requisitos del cliente, primero imprimimos el modelo de la tráquea, luego escaneamos los datos mediante nuestro escáner 3D y los enviamos al hospital para confirmar la exactitud.
Luego de que el hospital confirmara la exactitud, utilizamos el moldeo por vacío para fabricar el modelo final de la tráquea. El modelo impreso en 3D debe ser perfecto, ya que cualquier defecto se transferiría al molde. Al utilizar el moldeo por vacío aquí, podemos fabricar modelos de tráquea de diferentes colores sin cambiar el material de impresión.
Ensamblaje
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Luego de que el hospital confirmara la exactitud, utilizamos el moldeo por vacío para elaborar el modelo final de la tráquea. El modelo impreso en 3D debe ser perfecto, ya que cualquier defecto se transferiría al molde. Al aplicar el moldeo por vacío en este paso, podemos fabricar modelos de tráquea de diferentes colores sin modificar el material de impresión.