Lina María Ramírez Palomino nos habla de su carrera como ingeniera biomédica y de cómo consiguió crear un simulador de biopsia de mama.
Lina Maria Ramirez Palomino
Ingeniera Física
Técnico especialista en simulación Clínica de la Universidad de Navarra
Soy ingeniera física, pero siempre he sido una apasionada por la medicina: en el transcurso de mi carrera, llegué a plantearme hacer las dos carreras simultáneamente, aunque circunstancias personales impidieron que lo llevara a cabo. No obstante, siempre me he mantenido inmersa en el ámbito médico y el de la ingeniería, participando activamente en proyectos multidisciplinarios en los que he colaborado estrechamente con profesionales médicos y colegas ingenieros.
Para mi trabajo de fin de grado, realice un “videojuego” en el motor gráfico de Unity 3D, el cual permitía hacer uso de un robot UR5 para la extracción de tumores en la glándula hipofisaria haciendo un abordaje endonasal, todo ello controlado intuitivamente a través del teclado de la computadora. Este proyecto se llevó a cabo en colaboración con el instituto andaluz de automática avanzada y robótica y la Universidad del Cauca en Colombia.
Después de completar mis estudios de grado, tuve la oportunidad de ser seleccionada como practicante en el laboratorio de Fabricación Digital e Impresión 3D, conocido como FabLab Málaga. Durante esta experiencia, me sumergí por completo en el mundo de la impresión 3D y su aplicación en el ámbito médico. Con dedicación, desarrollé un modelo anatómico diseñado específicamente para la exploración del oído interno, logrando imprimir con precisión los huesos del oído a escala real.
Al observar el significativo impacto que mi proyecto generó durante el Congreso CASEIB 2020, tomé la decisión de iniciar mi programa de maestría en Ingeniería Biomédica en la Universidad Pública de Navarra. En esta institución, recibí un valioso respaldo para dar inicio a un proyecto que me introdujo de lleno y me permitió apreciar profundamente el fascinante mundo de la simulación médica.
Dado mi historial de experiencia en la realización de proyectos tanto virtuales como físicos, concebí la idea de combinar ambas técnicas en este proyecto en particular. Mi objetivo era diseñar una intervención médica en realidad virtual con la capacidad de proporcionar una retroalimentación táctil, aprovechando la tecnología de impresión 3D.
Una de las tareas cruciales consistía en identificar la parte del cuerpo más adecuada para integrar tanto la realidad virtual como la impresión 3D en mi proyecto. Consideré diversas opciones, como el cerebro o el abdomen, entre otras. Sin embargo, dado mi compromiso en proyectos relacionados con la salud de las mujeres y mi condición de mujer, opté por abordar la intervención de biopsia mamaria guiada por ultrasonido. A mi parecer, este procedimiento representa un momento traumático para las mujeres que deben someterse a él. Por lo tanto, abordé este proyecto con una profunda sensibilidad y respeto hacia las personas afectadas.
El Servicio Navarro de Salud me concedió la oportunidad de asistir a estas intervenciones médicas, lo que me permitió observar el procedimiento en detalle y adquirir la información necesaria para comenzar a desarrollar el futuro simulador.
Una de las inquietudes que compartió conmigo la médica intervencionista fue la necesidad de una gran precisión al realizar este procedimiento, que implica posicionar una aguja en el adenoma mamario basándose exclusivamente en la observación mediante ultrasonido. Dada la complejidad de esta tarea y la demanda de práctica y entrenamiento para adquirir esta habilidad, surgió la idea de crear un simulador que ofreciera una experiencia interactiva para facilitar el aprendizaje de esta destreza de manera más efectiva.
Inicié el proyecto centrándome en una de las etapas más fundamentales: la creación del entorno de realidad virtual. El uso del motor de videojuegos Unity 3D resultó ser esencial para el desarrollo de este ambiente virtual. En esta fase, diseñé meticulosamente todos los elementos que componen la intervención real, lo que proporcionaría a los usuarios una experiencia inmersiva en el procedimiento y aumentaría significativamente su nivel de realismo. Para lograrlo, modelé con precisión todos los dispositivos necesarios, ajustando sus colores y texturas para que se asemejaran lo más posible a la realidad.
Tras finalizar la fase de diseño virtual y probarlo con las gafas de realidad virtual Oculus Quest 2, que ofrecen una tecnología avanzada y una experiencia visual más cómoda para la inmersión en escenarios virtuales, di inicio a la etapa de desarrollo físico del proyecto. En esta fase, la impresión 3D desempeñó un papel crucial, permitiéndome crear las estructuras necesarias para facilitar la integración del entorno físico con el entorno virtual, lo que se conoce como «tracking».
Imprimí una sonda ecográfica con el propósito de simular las ecografías realizadas en el entorno virtual. Esta sonda física fue diseñada para que se integrara perfectamente con su contraparte virtual, lo que permitió una experiencia de usuario coherente y realista.
Además de la sonda, también diseñé una herramienta especializada para el transporte de las agujas requeridas durante la intervención. Esta herramienta no sólo es compatible con los controladores de las gafas de realidad virtual, sino que también incorpora un mecanismo de adaptabilidad universal que facilita su uso con agujas médicas convencionales. Esto permite un intercambio sencillo de agujas utilizando los adaptadores correspondientes, lo que amplía su versatilidad y utilidad en el contexto de la simulación médica.
El proceso de diseño y desarrollo de los adaptadores se llevó a cabo con precisión, con el objetivo principal de garantizar una compatibilidad total con los controladores de las gafas Oculus. Esta fase fue de vital importancia para asegurar el funcionamiento óptimo de los adaptadores y su capacidad para operar sin inconvenientes durante la simulación.
En lo que respecta al diseño del modelo de mama, se llevaron a cabo múltiples pruebas utilizando impresión 3D y otros materiales. Sin embargo, no se lograba alcanzar el nivel de realismo necesario para proporcionar una experiencia satisfactoria al usuario. Por lo tanto, se optó por utilizar un pecho de silicona, comúnmente empleado como prótesis de mastectomía. Este modelo de silicona demostró ser resistente al daño causado por las agujas, lo que lo convirtió en una elección idónea para el proyecto.
Una vez que se obtuvieron las medidas precisas del pecho de silicona, se procedió a crear un modelo virtual tridimensional de una mujer de mediana edad, que incorporaba las características del pecho compatible con el modelo físico. Este modelo virtual se implementó en el entorno virtual y se llevó a cabo el seguimiento (tracking) de la mama a intervenir. También diseñé una base para sostener el pecho de silicona y me aseguré de que sus dimensiones fueran adecuadas, ya que esta base simulaba la altura del costado de la paciente. De esta manera, se completó el último seguimiento, que involucraba la mesa que actuaba como camilla en el simulador virtual y la base del simulador que representaba el costado de la paciente. Esto permitió una adaptación eficaz de la altura del pecho de silicona al pecho virtual, proporcionando una experiencia coherente y realista en el entorno de simulación.
Es fundamental integrar diversas tecnologías en el desarrollo de simuladores, particularmente la combinación de la realidad virtual y la impresión 3D. Esta sinergia ha permitido el diseño de un simulador con una retroalimentación táctil altamente eficiente.
El próximo paso es llevar a cabo pruebas de usuario para validar el prototipo.
En este sentido, mi rol como técnico especialista en simulación clínica en el Centro de Simulación de la Facultad de Medicina de la Universidad de Navarra me brinda la oportunidad de llevar a cabo estas pruebas con los estudiantes de grado que realizan prácticas en patología mamaria, así como con los especialistas encargados de supervisarlas.
Mi apasionado compromiso con el mundo de la simulación médica me impulsa a seguir creciendo profesionalmente para poder llevar a cabo más proyectos que involucren esta área y continuar contribuyendo al avance de la formación médica y la mejora de las habilidades clínicas de los profesionales de la salud.
