Desarrollo de un Prototipo de Simulador para la práctica de Punción Lumbar

Para la fabricación de este modelo de simulación se realizó en dos fases; la primera de planificación y construcción del bloque principal para punción y una segunda, la fabricación del contenedor para dicho bloque. La fabricación del modelo comenzó con el bocetaje a través de dibujo digital en App Procreate y el análisis de posibles técnicas y materiales de fabricación. Se analizó la opción de desarrollar un modelo ficticio a partir de una escultura anatómica, sin embargo, se decide obtener el modelo base a partir de una tomografía computarizada de abdomen y pelvis a fin de obtener un modelo anatómicamente correcto. Se trabajo con el software 3DSlicer para la obtención de un biomodelo de columna lumbar; a partir de ello, se retiraron elementos anatómicos no relacionados y se adaptó el segmento lumbar a las características planificadas en el boceto. Se aisló un elemento óseo, correspondiente a la vertebra L2, la que posteriormente se imprimió en 3D en PLA para generar una pieza base con las modificaciones requeridas. Sobre el modelo impreso, se realizó por vaciado, un molde en silicona para obtener un positivo en resina del modelo de vértebra modificada. Se fabricaron 5 moldes para obtener un positivo de cada uno, los cuales fueron unificados en una sola estructura de manera posterior. Se prefirió esta metodología por sobre la impresión del modelo completo en PLA toda vez que, el trabajo en moldaje y vaciado de resina permiten lograr una estructura rígida, sólida, que requiere de menor tiempo de fabricación y menor trabajo de pulido dado el gran detalle y estructura compleja que presentaba el modelo, replicando con mayor precisión la anatomía ósea. Se realizaron varias opciones de unión para los elementos vertebrales, decidiendo como mejor alternativa, la unión de los segmentos a través de sus caras laterales facilitando continuar con la integración del circuito interno que contendría el LCE simulado.   Se fabricó un circuito bidireccional de manguera de silicona con válvulas antirreflujo y adaptador luer. Para unificar todo el modelo, se utilizó gel sintético transparente, que al momento de la punción aportó gran realismo a la técnica, sin embargo, no presentaba dureza suficiente para mantener su forma por un período prolongado. El análisis de esta debilidad derivó en la conclusión de que, existen diferencias entre los materiales y fabricación industrial versus los materiales y fabricación artesanal y manual, donde los procesos de fusión, principalmente de materiales tipo gel, requieren de una mayor temperatura, situación compleja de obtener para un desarrollo a nivel doméstico. Por esta razón, se realizó una adaptación al bloque de vértebras formando con el modelo, un bloque completo con paredes en sus cuatro caras que sustentaran al gel sintético evitando así su deformación al momento de la punción y permitiendo la palpación de los procesos espinosos sin alterar la identificación del sitio de punción.

En la segunda fase, se diseñó y fabricó un contenedor para el bloque de punción el cual consistió en una caja fabricada de acrílico blanco hueso, con un canal central donde el bloque de vértebras es insertado. No se repararon en detalles externos del contenedor, toda vez que, su función es dar soporte al bloque al momento de realizar la técnica. A cada lado del canal se integró una tela tipo velcro a fin de cubrir la vista del contenedor y el bloque de vértebras con una placa de tejido sintético que simula con realismo el grosor y la textura de la piel del dorso.

En relación al paso siguiente, el modelo fue probado por un docente que realiza docencia en relación a la simulación del procedimiento de punción lumbar; de opinión experta, el modelo respondió de manera satisfactoria a las exigencias; existen aún posibilidades de mejora y adaptaciones para representar modelos y generar simulaciones en menores de edad.

En relación al proceso de fabricación, en comparación con los valores de venta finales de productos similares, las empresas industrializadas presentan una serie de gastos operacionales anexos, incluido gastos de importación, gestión empresarial, por mencionar algunos, gastos que, al ser desarrollado de manera interna y nacional, no son integrados en el costo final del producto. Por su parte, al presentar una fabricación consistente con el objetivo de aprendizaje, los modelos de fabricación interna pueden priorizar elementos, eliminando aquellos que solo son de carácter estético y que no aportan a la simulación. Se debe desmitificar que lo fabricado a mano puede resultar más oneroso, en efecto, una producción más consciente permite el desarrollo de soluciones creativas que pueden disminuir los costos a nivel de todo el proceso de la fabricación. Todo lo anterior queda plasmado al realizar una observación al mercado de manera general, donde un modelo de fabricación interna puede representar aproximadamente un ahorro de 20% en relación al bloque y su repuesto, y sobre el 50% cuando se trata del soporte. Más aún, si se considera la posibilidad de reutilizar algunos elementos de modelos que han cumplido su vida útil para reutilizarlos en la fabricación de nuevos modelos, este valor aumenta considerablemente, favoreciendo a una relación circular, sustentable y consiente entre la institución educativa y el fabricante. 

En conclusión, este prototipo representa una herramienta innovadora para la enseñanza y práctica de la punción lumbar, permitiendo a los futuros profesionales de la salud desarrollar y perfeccionar sus habilidades en un entorno controlado y con alta fidelidad anatómica y funcional.