Modelos anatómicos y segmentación con DICOM to PRINT

diciembre 07, 2017

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Hay una probabilidad de 50 millones a uno de que los trillizos incluyan gemelos unidos. Además de eso, hay un seis por ciento de posibilidades de que los gemelos de cualquier tipo se unan cerca de las caderas.

A pesar de las probabilidades, esa era la situación que enfrentaba el equipo quirúrgico del Hospital Pediátrico Driscoll en Corpus Christi, Texas. Afortunadamente, el equipo pudo aprovechar la experiencia de 3D Systems Healthcare, que ha creado visualizaciones 3D y modelos quirúrgicos impresos en 3D para más de 30 operaciones que involucran gemelos unidos.
 

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El amplio equipo de especialistas
Ximena y Scarlett Hernández-Torres nacieron fusionados desde el ombligo hacia abajo con las extremidades inferiores separadas. La otra tripleta, Catalina, tuvo un nacimiento normal. Los gemelos compartían un colon y la mitad de su útero en cada lado. Los riñones de los bebés fueron a la vejiga del bebé opuesto, por lo que los cirujanos tendrían que redirigirlos para ir al órgano correcto.

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  Una foto de los gemelos con sus padres después de la exitosa operación ayudada por la    visualización 3D y modelos quirúrgicos impresos en 3D.

El cirujano pediátrico Dr. Haroon Patel encabezó un equipo de médicos especialistas en cirugía pediátrica, urología, cirugía plástica y ortopedia que abordarían el caso de los gemelos Hernández-Torres.

El Dr. Kevin Hopkins, trabajando con su compañera, la Dra. Vanessa Dimas, fue responsable de la extensa cirugía plástica requerida antes y después de la cirugía de los gemelos. Hopkins también asumió un rol más amplio en el caso, basándose en su conocimiento práctico de lo que 3D Systems podría ofrecer. Desde el año 2000, el Dr. Hopkins había trabajado con el equipo de atención médica de 3D Systems en más de 70 casos, la mayoría relacionados con la cirugía maxilofacial, pero varios con gemelos unidos también.

Enfrentando desafíos especiales 
planificación de la cirugía se llevó a cabo durante varios meses, ya que los médicos debieron estudiar la anatomía compartida para comprender mejor cómo separar a los bebés y luego reorientar órganos vitales, piel, huesos, músculos y tejidos para garantizar la supervivencia de cada niña. 


Una vez que los cirujanos tuvieron un plan, transfirieron los datos y la información de la tomografía computarizada al equipo de atención médica de 3D Systems. 3D Systems tomó las tomografías de los gemelos y las tradujo a un entorno digital en 3D/D2P, realzando las partes relevantes de la anatomía, simulando los procedimientos quirúrgicos y traduciendo los modelos digitales en el mundo físico en forma de modelos anatómicos impresos en 3D. . Todo el trabajo de 3D Systems tomó de dos a tres semanas.

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 Un modelo 3D de la anatomía de los gemelos unidos como se ve debajo de la piel       transparente.


Cada caso de gemelos unidos es único y siempre hay una anatomía significativamente anormal en estos casos", dice Joe Fullerton, jefe de equipo de imagen médica y modelado en 3D Systems. "En este caso, algunos de los órganos fueron difíciles de identificar porque estaban en lugares inesperados o compartidos entre los gemelos".

El momento 'guau' y más allá
Una vez que se prepararon los modelos tridimensionales y la simulación quirúrgica, se programó una reunión web con todos los cirujanos involucrados en la planificación y la operación. Fue revelador, según el Dr. Hopkins.

"Hubo un momento 'guau' cuando 3D Systems mostró los cortes, separó la pelvis compartida y reunió las pelvis individuales", dice. "La reacción fue '¡vaca santa, podemos hacer esto'! También vimos que Scarlett tenía uno de sus riñones desplazado mucho más abajo en su pelvis de lo que se pensaba originalmente, lo que solo se hizo evidente cuando vimos el modelo 3D ". 

Poco después de la reunión web, los cirujanos recibieron los modelos físicos impresos en 3D de 3D Systems, lo que permitió un mayor nivel de planificación y práctica.

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 3D Systems creó modelos virtuales en 3D precisos de la anatomía de los gemelos     unidos para la planificación pre quirúrgica.

"Los modelos físicos fueron fantásticos", dice el Dr. Hopkins. "A diferencia de una visualización bidimensional de rayos X o 3D, puede tener estos modelos en sus manos. Fueron una excelente manera de mostrarles a los miembros del equipo exactamente dónde estaban ubicados los órganos, dónde serían los cortes y cómo posicionar al paciente ".

Los dos modelos físicos se produjeron usando un 3D Systems ProX ® 800 de estereolitografía (SLA). La ProX 800 es conocida por la impresión de piezas que coinciden o superan la precisión y la resolución de las piezas moldeadas por inyección. El ProX 800 ofrece velocidades hasta cuatro veces más rápidas que los sistemas de la competencia y es capaz de adaptarse a una amplia gama de materiales de impresión.

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 El modelo anatómico Físico impreso en 3D de los gemelos unidos, impreso con ProX 800 SLA de 3D SYSTEMS

Se usó material plástico translúcido en uno de los modelos anatómicos para representar con precisión el esqueleto con la vasculatura principal y los órganos implicados en los procedimientos de separación resaltados en color.

El otro modelo fue impreso en un material plástico blanco para representar la superficie de la piel.

"Elegimos ese material en particular porque es opaco, lo que es beneficioso para la planificación de la incisión porque muestra claramente los contornos de la piel", dice Fullerton.

Ambos modelos se pueden limpiar, esterilizar y llevar a la sala de operaciones para referencia en vivo durante la cirugía.

Cambiando las probabilidades
Después de la operación, los gemelos pasaron un par de semanas en cuidados intensivos, donde tuvieron una recuperación relativamente rutinaria. Fueron lanzados en mayo de 2016, alrededor de su primer cumpleaños. El Dr. Patel y el Dr. Hopkins continúan controlando su progreso mientras se someten a terapia física.

"Están mejorando todo el tiempo", dice el Dr. Hopkins. "Esperamos que ambos puedan caminar y llevar una vida normal".

Ximena y Scarlett podrían haber llegado al mundo con posibilidades increíbles, pero gracias al trabajo de extraordinarios cirujanos, especialistas médicos, personal hospitalario y tecnologías 3D, las probabilidades han dado un giro casi milagroso a su favor.

3D Systems’ 3D Anatomical Modeling Aids Conjoined Twin Separation Surgery

 

 

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