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Sánchez Ortega, Pedro L.
517
500
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Fernández Gumiel, Pablo
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600
Universidad de Burgos. Escuela Politécnica Superior
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500
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2026
2026-06-07
https://hdl.handle.net/10259/11960
La impresión 3D clínica ha demostrado ser una tecnología de
alto impacto para la planificación quirúrgica de casos complejos,
permitiendo transformar estudios de imagen médica en modelos físicos
tridimensionales que el equipo quirúrgico puede examinar antes de
la intervención. Sin embargo, su distribución en España es desigual:
el Hospital Universitario de Burgos (HUBU) carece actualmente de
una unidad de este tipo.
Este Trabajo de Fin de Grado propone un plan de implantación
completo de una Unidad de Planificación Quirúrgica e Impresión 3D
Point-of-Care en el HUBU y demuestra su viabilidad técnica mediante
un proyecto piloto. Se han fabricado diez biomodelos anatómicos
de cuatro órganos abdominales (bazo, páncreas, riñón e hígado)
a partir de estudios de tomografía computarizada del repositorio
público TCIA, empleando el software open-source TotalSegmentator
para la segmentación automática y la impresora Bambu Lab P1S
con filamento PLA gris a escala 1:1. Los modelos fueron evaluados
mediante una rúbrica anclada de calidad de tres dimensiones (máximo
15/15), obteniendo puntuaciones entre 10/15 y 13/15 en modo Normal
sin postprocesado, y hasta 15/15 tras aplicar filtro Gaussiano en el
hígado. TotalSegmentator superó a la segmentación manual en el único
órgano evaluado con ambos métodos (páncreas), con una diferencia
de 7 puntos.
Como contribución complementaria, se desarrolló una plataforma software de gestión clínica compuesta por una aplicación web
(Python/Streamlit, PostgreSQL, Docker) con control de acceso por
roles (RBAC), trazabilidad MDR y anonimización DICOM, integrada con una extensión para 3D Slicer (HUBUProtocol) que digitaliza
el flujo DICOM→STL y transfiere los resultados bajo petición del
operador mediante una API REST.
Clinical 3D printing has proven to be a high-impact technology
for surgical planning in complex cases, enabling the transformation
of medical imaging studies into three-dimensional physical models
that surgical teams can examine before the intervention. However,
its adoption across Spain remains uneven: the Hospital Universitario
de Burgos (HUBU) currently lacks such a unit.
This Bachelor’s Thesis proposes a complete implementation plan
for a Point-of-Care 3D Surgical Planning Unit at HUBU and demonstrates its technical feasibility through a pilot project. Ten anatomical
biomodels of four abdominal organs (spleen, pancreas, kidney, and liver) were produced from publicly available CT studies from the TCIA
repository, using the open-source TotalSegmentator software for automatic segmentation and a Bambu Lab P1S printer with grey PLA
filament at 1:1 scale. Models were assessed using a three-dimension
anchored quality rubric (maximum 15/15), achieving scores between
10/15 and 13/15 in Normal mode without post-processing, and up to
15/15 after applying a Gaussian filter to the liver. TotalSegmentator
outperformed manual segmentation on the only organ evaluated with
both methods (pancreas), with a 7-point difference.
As a complementary contribution, a clinical management
software platform was developed, comprising a web application
(Python/Streamlit, PostgreSQL, Docker) with role-based access control (RBAC), MDR audit trail, and DICOM anonymisation, integrated with a 3D Slicer extension (HUBUProtocol) that digitalises the
DICOM→STL workflow and transfers results on operator request via
a REST API.
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http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
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Impresión 3D clínica
Biomodelos anatómicos
Planificación quirúrgica
Segmentación automática de imagen médica
DICOM
Gestión clínica
RBAC
MDR
Hospital Universitario de Burgos
TotalSegmentator
3D Slicer
Point-of-Care
Clinical 3D printing
Anatomical biomodels
Surgical planning
Automatic medical image segmentation
Clinical management software
Cirugía-Material y equipo
Impresión 3D
Surgical instruments and apparatus
Three-dimensional printing
Proyecto piloto de impresión 3D para planificación quirúrgica en el HUBU
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