El Instituto de Biomecánica (IBV) ha logrado un avance en el desarrollo de nuevas metodologías basadas en el tratamiento avanzado de imagen médica con el objetivo de mejorar el diagnóstico y la planificación quirúrgica.
En el marco del proyecto DIS2MED, el Centro Tecnológico IBV ha desarrollado modelos anatómicos virtuales y físicos de estructuras humanas a partir de nuevos algoritmos de segmentación avanzada de imagen médica, y los ha combinado con otras metodologías innovadoras como la Inteligencia Artificial y al análisis de biomarcadores, para mejorar y facilitar el diagnóstico de patologías, así como la planificación de cirugías complejas.
De esta manera, el conocimiento generado se ha aplicado en los ámbitos de la cirugía cardiovascular, concretamente en intervenciones y patologías de corazón y aorta, así como en el ámbito de la cirugía de aneurisma cerebral.
En concreto, IBV ha trabajado en tres líneas de investigación. “La segmentación automática de imagen médica a través del entrenamiento de una red neuronal para la identificación de las estructuras anatómicas y los parámetros de interés en imágenes médicas de pacientes reales es una de las líneas en las que nos hemos centrado. Otra de ellas es la generación de modelos 3D específicos de cada paciente utilizando imágenes médicas 4D que incorporan la evolución temporal de la zona del cuerpo humano evaluada”, explica Carlos Atienza, director del área de Salud en IBV.
La tercera línea de trabajo que ha incluido el proyecto DIS2MED en 2022 es la investigación en el ámbito de los Factores Humanos. En este sentido, según explica Atienza, “se han desarrollado metodologías ágiles que permitan, mediante la simulación digital, validar y contribuir a la mejora de productos y entornos hospitalarios. En concreto, se ha avanzado en la programación de modelos corporales de maniquíes para lograr simulaciones con un elevado nivel de realismo, utilizando el entorno gráfico BLENDER y la base de datos antropométrica del IBV”.
Además, se ha aprovechado el desarrollo realizado en el ámbito de las simulaciones virtuales para colaborar con la empresa CFZ Cobots en la evaluación de su escáner portátil de diagnóstico de tumores de piel, estudiándose aspectos como la ergonomía del puesto de trabajo del facultativo que usa el equipo, entre otros.
POSTUMEC, sistema de simulación virtual ergonómica
Por otro lado, IBV pretende mejorar las relaciones que se producen entre las personas y los entornos que las rodean para, por ejemplo, mejorar el confort en el ámbito de la movilidad o el hábitat. Para ello, el Centro Tecnológico con sede en València trabaja con el desarrollo de un novedoso sistema que evalúa la interacción de las personas con estos entornos a partir de la integración de la simulación virtual con otras nuevas tecnologías.
De esta manera, en el marco del proyecto POSTUMEC, el IBV está diseñando una herramienta de simulación virtual ergonómica, así como una nueva metodología de evaluación de productos y entornos, para impulsar la creación de productos y servicios cada vez más personalizados y ajustados a las necesidades reales de las personas.
“Esta tecnología permite la creación de modelos humanos digitales y entornos virtuales con los que éstos interactúan. La evaluación de productos y entornos mediante una herramienta de simulación virtual desde las etapas iniciales del diseño permite corregir errores en las fases tempranas del desarrollo, lo que ayuda a las empresas de sectores muy diversos a optimizar los recursos disponibles y reducir los costes asociados, así como reducir la generación de residuos”, indica Juan Carlos González, director del Área de Productos y Entornos en IBV.
En concreto, se ha definido el esqueleto de los modelos humanos digitales para que lleven a cabo posturas y movimientos naturales. Asimismo, se han desarrollado funcionalidades para analizar el alcance de los modelos humanos digitales a los elementos de su entorno, el acceso a los mismos, así como las condiciones de visibilidad, pudiendo analizar las posturas que los modelos humanos adoptan al realizar distintas actividades.
En palabras de González, “los resultados de este proyecto fomentarán el diseño de entornos confortables y prácticos a través de las posibilidades que nos ofrecen las nuevas tecnologías para evaluar cómo se relacionan las personas con los diferentes productos y entornos, y responde a la vocación del IBV por poner la innovación al cuidado de las personas en distintos sectores industriales”.
