La innovación en la medicina sigue avanzando a pasos agigantados gracias a la tecnología, y México no se queda atrás. Un equipo de investigadores del Instituto Politécnico Nacional (IPN), encabezado por el doctor Juan Alfonso Beltrán Fernández, ha desarrollado una novedosa herramienta de diagnóstico basada en modelado digital e impresión 3D. Este avance, aún en fase de investigación, podría revolucionar la detección temprana y el tratamiento del cáncer de mama, brindando a los especialistas una representación física precisa de las estructuras internas del seno para facilitar la identificación de tumores.
Modelado 3D: Una nueva herramienta para la medicina
El proyecto del doctor Beltrán Fernández parte de imágenes obtenidas a través de tomografías computarizadas, resonancias magnéticas, mastografías y ultrasonidos. Estas imágenes se procesan mediante software especializado, como ScanIP, que permite generar un archivo estereolitográfico (STL), el cual es la base para la impresión tridimensional del modelo anatómico.
El uso de un visor externo, Meshmixer, permite a los especialistas manipular digitalmente cada estructura de la mama, desde la piel hasta los conductos mamarios, vasos sanguíneos, lóbulos, ganglios y posibles masas tumorales. Esta tecnología ofrece una ventaja significativa sobre las imágenes convencionales, que dependen de escalas de grises para interpretar estructuras internas.
Una vez completado el modelo digital, se imprime en resina fotopolimérica, logrando una reproducción del 80 al 100% del tamaño real de la mama en un proceso que toma aproximadamente 8 o 9 horas.
Diferenciación de tejidos tumorales con polarización de luz
Uno de los aspectos más innovadores de este desarrollo radica en el uso de polarización de luz. Las resinas fotopoliméricas con las que se imprimen los modelos poseen características ópticas que permiten un análisis detallado de los tejidos.
Cuando estos modelos son expuestos a un polarizador portátil diseñado por el propio equipo de investigación, se observa un cambio en la tonalidad de los tejidos. Las zonas con tejido tumoral adquieren una coloración más intensa, lo que permite a los médicos identificar posibles anomalías sin necesidad de una biopsia invasiva.
El fenómeno de polarización genera patrones en tonalidades verdes y tornasol, lo que puede indicar la presencia de tumoraciones. Este avance es particularmente valioso para la detección temprana del cáncer de mama, ya que permite a los médicos tomar decisiones más informadas sobre la necesidad de realizar biopsias o intervenciones quirúrgicas.
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Aplicaciones en diagnóstico, cirugía y formación médica
El impacto potencial de este desarrollo es amplio y abarca varias áreas de la medicina:
- Diagnóstico Precoz:
- Facilita la identificación de tejidos atípicos en etapas tempranas.
- Complementa los estudios de imagen convencionales al brindar una representación física tangible de la mama.
- Planeación Quirúrgica:
- Permite a los cirujanos visualizar con precisión la estructura interna del seno antes de realizar una intervención.
- Se estudia la posibilidad de fabricar modelos con materiales más flexibles, lo que facilitaría la simulación de cirugías.
- Formación Médica:
- Los modelos 3D pueden utilizarse en la enseñanza de futuros médicos y especialistas en oncología.
- Ayudan a los estudiantes a comprender mejor la anatomía de la mama y las características de los tumores.
- Concientización de Pacientes:
- Al contar con un modelo físico, los médicos pueden explicar con mayor claridad la situación a los pacientes, promoviendo una toma de decisiones más informada sobre su tratamiento.
Validación y patente: Próximos pasos del proyecto
Actualmente, el modelo se encuentra en proceso de validación hospitalaria, etapa crucial para determinar su viabilidad en hospitales y clínicas del país. Una vez superada esta fase, el equipo del doctor Beltrán Fernández buscará el registro de la patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI).
Además, este innovador proyecto será presentado en la 18th Conferencia Internacional de Ingeniería Computacional Avanzada y Experimentación (ACEX 2025), que se celebrará en junio en Nápoles, Italia. Como parte de este evento, la investigación será publicada como capítulo de un libro especializado, lo que contribuirá a su reconocimiento a nivel internacional.
Asimismo, el desarrollo del modelado 3D con polarización de luz representa un gran paso en la lucha contra el cáncer de mama, enfermedad que sigue siendo una de las principales causas de mortalidad en mujeres en México y el mundo.
