A partir de imágenes extraídas de tomografías computarizadas, el investigador del Instituto Politécnico Nacional (IPN), Juan Alfonso Beltrán Fernández, genera modelos digitales con programas informáticos, los cuales imprime en 3D con resina para materializar las estructuras internas de las mamas exactas a las reales y brindar a los especialistas una herramienta complementaria para el diagnóstico de cáncer de mama.
La novedad del proyecto, que aún se encuentra en fase de investigación, radica en que la resina fotopolimérica de uso experimental es pasada por un lente polarizador, lo que intensifica el color en las zonas donde hay tejido tumoral. Esto resulta de gran utilidad en una etapa inicial, así como en la planeación quirúrgica, la enseñanza de médicos en formación y la concientización del paciente.
El doctor en Biomecánica, adscrito a la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) Unidad Zacatenco, destacó que para los especialistas es muy importante contar con estos modelos tangibles, ya que les permiten tomar decisiones con mayor información y realizar diagnósticos en etapas más tempranas.
Debido a que se trata de una tecnología inédita para el apoyo al diagnóstico, el doctor Juan Alfonso Beltrán Fernández participará en la 18th Conferencia Internacional de Ingeniería Computacional Avanzada y Experimentación (ACEX), que se llevará a cabo en junio de 2025 en Nápoles, Italia, para exponer los avances de la investigación. Como resultado, la aportación politécnica será publicada como un capítulo de libro y se buscará su registro de patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI).
El investigador, integrante del nivel II en el Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores (SNII), explicó que para elaborar los modelos físicos se analizan imágenes provenientes de tomografías computarizadas, resonancias magnéticas, mastografías y ultrasonidos. Estas imágenes se procesan con el programa ScanIP, que permite extraer un archivo imprimible en 3D denominado estereolitográfico (STL).
Un visor externo, llamado Meshmixer, facilita la separación, manipulación y visualización dinámica de todas las estructuras de la mama, desde la capa externa de la piel hasta el pezón, conductos, vasos, lóbulos, tejidos y ganglios. Dentro de estos modelos, es posible detectar tejidos atípicos que suelen asociarse a tumoraciones.
El software permite observar cada estructura de manera individual, lo que representa una ventaja sobre la interpretación convencional de imágenes en tonalidades grises.
Una vez generado el modelo digital, se imprime en 3D utilizando resina fotopolimérica. “La estructura interna de toda la fisiología de la mama se imprime entre un 80% y 100% de su tamaño real, en un proceso que toma entre 8 y 9 horas”, detalló el doctor Beltrán Fernández.
Las resinas fotopoliméricas utilizadas en los prototipos poseen características ópticas que las hacen altamente sensibles. Al colocarlas en un polarizador portátil de diseño propio y exponerlas a luz blanca, se pueden analizar a detalle e identificar presencia de tumoraciones según la tonalidad oscura.
Cuando el modelo se coloca en el polarizador, se pueden observar pequeñas manchas con patrones en tonalidades verdes y tornasol, lo que permite al médico decidir si es necesario realizar una biopsia del tejido.
El proyecto se encuentra en proceso de validación hospitalaria. Una vez completada esta etapa, se procederá al registro de la patente y al análisis de su posible implementación en hospitales del país. Además, se estudia la posibilidad de fabricar los modelos con materiales más flexibles para su uso en planeación quirúrgica.
