martes, 22 de noviembre de 2016

Organos artificiales que se ven y sangran como los reales llevan la cirugía al siguiente nivel


La práctica lo hace perfecto, pero si usted es un cirujano, la práctica verdaderamente realista también significa hacerlo poniendo en riesgo la vida del paciente. Para proporcionar a los cirujanos y estudiantes una mejor alternativa a los seres humanos para que puedan practicar, un par de médicos en el Centro Médico de la Universidad de Rochester (URMC) han desarrollado una forma de utilizar la impresión 3D para crear órganos artificiales que se ven, sienten e incluso sangran como los reales.


Dominar la cirugía significa práctica constante - no sólo para los estudiantes que aprenden los fundamentos de cómo coser una herida, sino también incluso para los cirujanos más avanzados que necesitan estudiar y practicar para una operación compleja. Robots, modelos y otros simuladores han estado disponibles de una forma u otra durante más de 50 años. En la mayoría de los casos, estos simuladores han sido enfocados en tratar una parte de una operación, como la anestesia, el uso de cirujanos robóticos, o el estudio detallado de la anatomía de un individuo para una cirugía cardíaca u otros procedimientos intrincados, pero ninguno de ellos puede simular una operación quirúrgica de principio a fin.

El proyecto de Simulación de Modelo Inanimado para una Experiencia de Aprendizaje Físico (SIMPLE) busca superar esa brecha con órganos artificiales que pueden usarse para construir pacientes artificiales enteros - o tanto como sea necesario para practicar operaciones. La invención del profesor asistente en el Departamento de Urología, Ahmed Ghazi, y el residente de neurocirugía Jonathan Stone, fue desarrollada en un período de dos años e implicó una gran cantidad de ensayo y error.

Los órganos SIMPLE se hacen utilizando escáneres CAT o imágenes de ultrasonido para producir modelos digitales, que guían a una impresora 3D para formar un modelo sólido del órgano. Esto se utiliza para hacer un molde, que luego se ajusta con varios tubos de plástico suave y capilares según sea necesario, y luego se llena de hidrogel. Dado que el hidrogel está hecho en un 70 por ciento de agua (lo mismo que el tejido humano) recrea un peso y sensación realista en los órganos una vez que se solidifican.

Además, se puede añadir color y la mezcla de hidrogel personalizada para simular el tejido particular de un órgano, como un hígado o músculo, o incluso lesiones como tumores, mientras que el órgano puede incluir ventrículos, vías respiratorias e incluso vasos sanguíneos conectados a bolsas de tinte para simular el sangrado cuando se corta. El plástico duro también se utiliza para la impresión de huesos artificiales e incluso cráneos para una apariencia más realista. Y los inventores, en colaboración con el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Rochester, han sometido a los órganos sintéticos a una batería de pruebas para asegurarse de que tienen las mismas propiedades mecánicas que el tejido vivo.

Los investigadores dicen que, en su forma más simple, estos órganos pueden ser hechos a medida, por lo que los cirujanos pueden estudiar la anatomía de un órgano a ser operado hasta que estén completamente familiarizados con su diseño, arterias, venas, lesiones y todos los demás datos pertinentes antes de comenzar . De esta manera, los cirujanos no sólo pueden estudiar las características de la superficie, sino también abrir los órganos artificiales para examinar secciones transversales o practicar ideas quirúrgicas preliminares.

Otra aplicación de los órganos es en la formación de los estudiantes. En lugar de simplemente observar las operaciones, los estudiantes pueden ser presentados con un torso lleno de órganos realistas que pueden operar por sí mismos desde la primera incisión hasta las suturas finales. De esta manera pueden aprender sobre los problemas prácticos no solo de trabajar en un órgano particular, sino también como cortar grasa y músculo, encontrar el órgano en la confusión de una cavidad corporal y limpiar las cosas para que el trabajo pueda comenzar. Según Stone, este enfoque no sólo es útil para los futuros cirujanos, sino también para otros estudiantes de medicina que pueden necesitar una apreciación práctica de lo que implica la cirugía.

El paciente artificial mensamblado puede incluso ser utilizado en las salas de operaciones equipadas con cirujanos robóticos. Según los inventores, cuando se crean, las operaciones de práctica a menudo confunden a los transeúntes que creen que son cirugías sobre un paciente real e incluso pueden confundir a los cirujanos que miran a través de los oculares del robot a los órganos artificiales.
Un área donde Ghazi y Stone consideran que SIMPLE tiene importantes aplicaciones es ayudar a los cirujanos no sólo a afilar sus habilidades, sino también a planificar y ensayar operaciones delicadas con una precisión y realismo no disponibles anteriormente. El cirujano puede incluso tener los órganos del modelo hechos para copiar la anatomía y la patología de su paciente en un torso realista, por lo que puede hacer pruebas detalladas en seco para asegurarse de que todo se ejecutará como se planea y en el menor tiempo posible. Aunque hacer este tipo de práctica sigue siendo una cosa del futuro, Ghazi ya está utilizando la técnica para la cirugía de riñón y ve que tiene aplicaciones generales.


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