Por: Killy Alejandra Gutiérrez Guzmán

A partir de impresión en 3D y de tomografías maxilofaciales se han generado prototipos y simulaciones computacionales útiles para ampliar detalles de las imágenes radiológicas, con el propósito de maximizar el valor agregado en el servicio ofrecido al paciente y facilitar la interacción informada con el especialista tratante.

“Queremos que el paciente se interese en su condición y en el manejo de la misma”, dice Marco Paluszny Kluczynsky, profesor de la Escuela de Matemáticas de la Facultad de Ciencias, acerca de la iniciativa que ideó.

Se trata de prototipos que constan de fotos internas del maxilar impresas en 3D, que le permiten al paciente la visualización y comprensión de la información bucal, a partir de la posición de las piezas dentales, los conductos, los niveles del hueso, entre otros.
El desarrollo también incorpora animaciones interactivas y simulaciones computacionales, que son tecnologías que facilitan la inspección detallada de zonas afectadas en sus formas y distancias por medio de fotos internas.

Los modelos se construyen a partir de la tomografía dental de cada paciente, y se pueden diseñar en diferentes escalas para mostrar el detalle de las secciones que los odontólogos requieren analizar.

[“Queremos que el paciente se interese en su condición

y en el manejo de la misma”]

Personalizados

Las técnicas utilizadas incluyen la computación gráfica, el procesamiento de imágenes y la geometría diferencial de superficies desarrollables. Esta última, en particular, aporta la posibilidad de aplanarlas preservando distancias y tamaños.

El profesor Paluszny Kluczynsky explica que una tomografía es un volumen, pero este concepto en este caso no está asociado a los materiales, sino a las técnicas algorítmicas que permiten realzar los contrastes (que son los tonos de gris intermedios que se observan en las imágenes radiológicas) entre diferentes tejidos tales como dentina, trabécula ósea y encía.

La simulación, dice, consiste en “llevar la información que está dentro del volumen a la superficie (que es lo visible)”. Al ser procesos personalizados, los diseños pueden centrarse en diversas aplicaciones de interés o una pieza en particular o una zona con pérdida ósea.

Para llevar a cabo la simulación se tomaron como muestras tomografías, las disponibles en el Centro de Documentación Rafael Botero de la Facultad de Ciencias de la UNAL Medellín. El procesamiento se hizo mediante los lenguajes de programación Matlab y Python.

Aplicaciones y ventajas

Para el docente Paluszny Kluczynsky, el prototipo es un facilitador al momento de informar al paciente sobre su condición maxilofacial y decidir, de forma más rápida y sencilla, por ejemplo, cuál es la manera más adecuada de realizar un tratamiento de conducto, que es el procedimiento necesario ante la infección o inflamación del nervio o pulpa de un diente.

En ese sentido, gracias al desarrollo “un paciente puede ir adonde su médico y decirle: mire, doctor, en esta visualización de mi tomografía quiero que me explique por qué me duele aquí y no de este lado”, expone. De esta manera, un propósito es democratizar el acceso a la información 3D.

"Nuestro objetivo fundamental es prestar un servicio público y para eso hemos trabajado desde el área de la geometría y las matemáticas para aportar valor agregado a procesos odontológicos", añade.

[Para el docente Paluszny Kluczynsky, el prototipo es un facilitador al momento de informar al paciente sobre su condición maxilofacial y decidir, de forma más rápida y sencilla, por ejemplo, cuál es la manera más adecuada de realizar un tratamiento de conducto, que es el procedimiento necesario ante la infección o inflamación del nervio o pulpa de un diente.]

El proyecto propone la elaboración de aplicaciones personalizadas a partir de las tomografías de los pacientes, con el propósito de generar una interacción directa desde cualquier dispositivo, según el docente, con opciones de rotación, acercamiento o alejamiento.

Paluszny Kluczynsky destaca: “Entre las diferentes áreas (del conocimiento) hay huecos. Lo interesante de hacer investigación interdisciplinaria es llenarlos". Considera, en este sentido, que en el área médica y en la geometría, el procesamiento de imágenes y la computación gráfica son herramientas muy útiles.

En el proyecto también trabajaron estudiantes del Grupo de Investigación en Computación Científica de la Escuela de Matemáticas de la UNAL Medellín, Cindy González, de la Institución Universitaria Salazar y Herrera, y fue asesorado por la docente María Isabel Pérez Cano, del Centro de Ayudas Diagnósticas de la Universidad de Antioquia.

[En el área médica y en la geometría, el procesamiento de imágenes y la computación gráfica son herramientas muy útiles]

Trabajar en procesos como estos que involucran a los estudiantes es una oportunidad para la cualificación en la formación, y también para fomentar la curiosidad, la generación de nuevas ideas y la motivación profesional, independientemente del área de conocimiento. Por ejemplo, uno de sus alumnos le propuso usar histogramas (gráficos que indican con qué frecuencia se da un cierto fenómeno) para identificar las piezas dentales individual y automáticamente. Él lo hizo con base en una tomografía de la base de datos que usaron. Ese es para el profesor un grato recuerdo.

Agosto dde 2023