Projectes d'Innovació Aplicada
Desenvolupament del curs d'especialització Disseny biomèdic i fabricació de productes sanitaris a mida (DBIOF)
Les tecnologies d'imatge i impressió 3D són fonamentals en el diagnòstic i la planificació terapèutica. A través d'imatges radiològiques, es poden crear productes personalitzats, però actualment no hi ha regulació ni personal acreditat per a aquestes funcions. El projecte proposa desenvolupar un curs d'especialització que inclogui competències rellevants i estableixi una plataforma de transferència de coneixement per a centres de salut i investigació biomèdica.
Any
Juny 2024 - Maig 2026
Duració
24 mesos
Ajuda pressupostària per al centre
33.300,00 €
Resum
La fabricació additiva és una de les tecnologies facilitadores de la indústria 4.0 i és el camp de la medicina on està creixent a un ritme més elevat en nombre d'aplicacions, ja que permet crear solucions adaptades a cada pacient. La disponibilitat de models obtinguts per impressió 3D possibilita una millor planificació quirúrgica, la prevenció de possibles riscos, l'optimització del flux d'informació entre els diferents agents vinculats a la intervenció quirúrgica i, sobretot, una reducció del temps d'intervenció, la qual cosa optimitza l'ús dels quiròfans.
S'estima que per a l'any 2026 el mercat mundial de dispositius mèdics fabricats per impressió 3D arribarà als 4.900 milions de dòlars, segons un estudi publicat a Research and Markets, la qual cosa suposa una taxa de creixement anual composta del 24%. Aquesta previsió en el creixement de les tecnologies d'impressió 3D es deu a les oportunitats en el context de la personalització que presenten aquestes tecnologies, com ara en la preparació d'una intervenció quirúrgica, creació de pròtesis, implants, guies quirúrgiques, medicaments i el disseny d'estructures o scaffolds per a l'enginyeria de teixits (cèl·lules vives).
El desenvolupament de dispositius i procediments que donin solució als problemes mèdics i de salut es realitza a través dels coneixements de biologia i medicina aplicant principis i pràctiques d'enginyeria. Actualment, els enginyers biomèdics avaluen tots els aspectes on impacta el disseny i fan recomanacions sobre les possibles actualitzacions. No obstant això, la seva tasca va principalment encaminada, en col·laboració amb els científics, a la investigació per al desenvolupament i avaluació de sistemes i productes com ara òrgans artificials, pròtesis, instrumentació, sistemes d'informació mèdica i la gestió de la salut, a més d'altres dispositius utilitzats en els procediments mèdics. La integració del disseny industrial afegeix valor als productes sanitaris desenvolupats, ja que s'aconsegueix optimitzar les condicions d'ús, millorar la seguretat i l'eficiència del tractament, reduir costos i temps d'internament, i minimitzar el manteniment. Actualment, la indústria demanda perfils professionals de l'àmbit del disseny industrial, ja que la seva activitat impacta positivament en el desenvolupament de productes sanitaris.
En aquest sentit, no existeix una figura acreditada amb les competències requerides per a la realització d'aquestes funcions. En alguns casos, els mateixos metges fan aquesta feina. En d'altres, són els enginyers biomèdics els que realitzen aquestes tasques sense que formi part de les seves atribucions professionals.
L'ordenació general de la formació professional en el sistema educatiu està regulada pel RD 1147/2011, de 29 de juliol, i en ell s'estableix que el sistema de formació professional té com a un dels objectius principals identificar les competències professionals del mercat laboral per garantir una oferta formativa adequada i facilitar així l'adaptació de la FP als canvis professionals i socials que es puguin produir al llarg de la seva vida. D'altra banda, a l'article 27, es defineixen com a cursos d'especialització aquelles accions formatives que pretenen complementar les competències de qui ja disposa d'un títol de formació professional.
Es considera necessari desenvolupar una proposta d'un nou curs d'especialització en Disseny biomèdic i productes sanitaris a mida, fixant els aspectes bàsics del currículum.
A més, un altre dels objectius d'aquest projecte és desenvolupar continguts pedagògics modulars que permetin la seva impartició no només en el curs d'especialització, sinó també en els cicles formatius de grau mitjà, superior i cursos de certificat de professionalitat de les famílies sanitàries i afins, que per necessitats curriculars ho puguin requerir.
La unió dels tres centres i l'empresa DOMOTEK, cadascun d'ells especialitzat en diferents camps: imatge mèdica, reconstrucció de biomodels, fabricació additiva, disseny de producte industrial, entre altres, facilita l'intercanvi de coneixement i permet assolir els objectius d'aquest projecte definits segons les 6 línies temàtiques.
Centres participants
Institut La Mercè (ILM) - Coordinador de grup
Centre de referència en Formació Professional a Barcelona i actiu en la promoció de l'equilibri de gènere.
Compta amb un departament de Fabricació Mecànica amb una llarga trajectòria en el disseny i validació de productes. També és un centre amb experiència en la coordinació de projectes.
Institut Escola del Treball
És un dels centres de referència de FP en l'àmbit de la fabricació automatitzada.
Amb més de 100 anys d'història, actualment ofereix 14 famílies professionals amb més de 2.900 alumnes. Participa activament en projectes d'innovació i emprenedoria, i compta amb un grup actiu de professorat que treballa en la millora de les metodologies d'ensenyament-aprenentatge. El seu equip docent de fabricació mecànica és molt actiu en el disseny i la impressió 3D, col·laborant amb altres departaments i instituts.
Actualment, imparteix el curs d'especialització en Fabricació Aditiva, i els seus docents han participat en jornades d'investigació amb ponències relacionades amb la temàtica del projecte. El centre és molt actiu en la promoció de l'equilibri de gènere en especialitats industrials i en la indústria 4.0, destacant la campanya EdTWomenDays.
Centre de Formació Somorrostro
El Centre de Formació Somorrostro és reconegut per l'entorn socioeconòmic com un agent dinamitzador del desenvolupament local i atén més de 4.000 alumnes repartits entre ensenyaments reglats i formació per a l'ocupació.
Actualment, ofereix cicles formatius de tots els nivells i de 10 famílies professionals diferents. Dins de la família professional de Fabricació Mecànica, s'ha impulsat una àrea de prototipat seguint el model FabLab promogut pel MIT (Massachusetts Institute of Technology), prioritzant les tecnologies de fabricació additiva i digitalització. El seu equip docent té 10 anys d'experiència i participa activament en projectes d'innovació amb l'objectiu d'integrar aquestes tecnologies en els processos productius de les PIMES i complementar les competències tecnològiques de l'alumnat per afrontar la demanda de perfils professionals qualificats en tecnologies de la Indústria 4.0.
Aquesta activitat ha identificat nous camps d'aplicació en l'àmbit de la salut, amb projectes com:
- "Disseny d'una màquina per al preconformat de plaques d'osteosíntesi en operacions de maluc" (2020-2022), "Disseny, desenvolupament i fabricació d'un escàner de fotogrametria portàtil per a la monitorització i reconstrucció en cirurgia pediàtrica" (2020-2022), i
- "PATCH SYSTEM: Control de la salut de persones dependents fora de l'entorn hospitalari" (2020-2021).
Domotek
L'empresa Domotek basa la seva activitat principalment en el servei de prototipatge ràpid per a empreses, utilitzant impressores 3D.
Una part important de la seva activitat està enfocada en el servei de prototipatge ràpid i la creació de biomodels per als sectors dental i mèdic. En aquest últim àmbit, destaca la seva col·laboració amb cirurgians d'hospitals com el Donostia, Cruces, La Paz, Gregorio Marañón, Santiago de Compostel·la i Valdecilla, als quals ha proporcionat biomodels impresos en 3D (rèpliques anatòmiques segmentades de pacients), que permeten planificar i assajar les intervencions quirúrgiques abans d'entrar al quiròfan.
Això redueix el temps d'intervenció i els seus riscos.
Des dels seus inicis, Domotek ha participat en diversos esdeveniments relacionats amb la salut, com ara Health 2.0 Galicia i 3D Heals. La seva estreta relació amb aquests sectors ha permès comprendre la importància actual de la medicina personalitzada. A més, l'experiència de Domotek amb CIC nanoGUNE, gràcies a la col·laboració per a l'obtenció de nous materials, els ha ajudat a comprendre millor i començar a desenvolupar la tècnica d'electrospinning dins del món de la impressió 3D.
L'empresa també participa de manera activa en activitats d'investigació per desenvolupar diferents aplicacions de les estructures 3D que fabriquen.
Objectius generals del projecte
Els objectius del programa al nostre centre són els següents:
OBJECTIU Nº1 (Línia temàtica 2 i 5). Establir el marc digital per al desenvolupament conjunt del projecte. Identificar i familiaritzar-se amb l'entorn de treball on es desenvoluparà el projecte.
L'objectiu està orientat a l'establiment del marc de desenvolupament i comunicació dels membres del projecte (treball en equip i a distància). En aquesta etapa es definirà l'entorn de treball, que constarà de:
- Programes per a la comunicació (BBB, Meet, JITSI...) i per compartir informació i formació (DRIVE, Classroom...).
- Llocs web i xarxes socials com a aparador per a la difusió dels productes generats en el projecte.
- Definir el procediment de gestió del projecte.
El resultat d'aquesta etapa serà l'elecció dels programes que s'utilitzaran per desenvolupar el projecte i per intercanviar informació entre les diferents entitats i centres participants. Els destinataris d'aquest objectiu seran principalment el professorat, que desenvoluparà competències per al treball col·laboratiu, pedagògic i digital, la qual cosa generarà una transferència cap al desenvolupament habitual de les classes i, com a conseqüència, arribarà a l'alumnat.
OBJECTIU Nº2 (Línia temàtica 1, 2 i 3). Anàlisi de la necessitat dels llocs de treball i les ocupacions relacionades amb el perfil de dissenyador biomèdic i productes sanitaris que justifiquen el curs d'especialització. Definició de la competència general del curs en funció de l'anàlisi realitzat.
L'objectiu d'aquesta acció és justificar la necessitat de crear un curs d'especialització per donar resposta a les necessitats actuals del perfil de dissenyador biomèdic. De l'anàlisi realitzat es definiran les competències del perfil requerit i es proposarà la competència general del curs d'especialització, els objectius generals, el nombre d'hores, els mòduls professionals, espais i equipaments requerits, el perfil del professorat i els requisits d'accés. A més, s'identificaran una sèrie de competències que es poden treballar en altres etapes educatives, seguint la metodologia STEAM, impulsant l'equilibri de gènere i potenciant la participació femenina en aquesta tecnologia, ja que en aquestes etapes educatives el 50% de l'alumnat són dones.
Els destinataris d'aquest objectiu seran principalment el professorat que impartirà el curs i altres docents d'altres etapes educatives, i, conseqüentment, l'alumnat. També permetrà al sector sanitari conèixer les competències requerides per al perfil del dissenyador biomèdic.
OBJECTIU Nº3 (Línia temàtica 2 i 5). Proposta de mòduls professionals, resultats d'aprenentatge, criteris d'avaluació, continguts bàsics i orientacions pedagògiques per al curs d'especialització en Disseny biomèdic i fabricació de productes sanitaris a mida.
En aquesta etapa es proposaran els mòduls professionals que formaran part del nou curs d'especialització en Disseny biomèdic i productes sanitaris, així com els resultats d'aprenentatge, criteris d'avaluació, continguts bàsics i orientacions pedagògiques necessàries. També s'identificaran els cicles formatius i cursos de certificat de professionalitat de les famílies sanitàries que, en els seus resultats d'aprenentatge i continguts bàsics, requereixen l'estudi d'alguns dels àmbits definits per al nou curs d'especialització, com són: impressió 3D, generació i edició d'imatges mèdiques per crear models 3D, disseny i impressió de biomodels, ortesis i rèpliques anatòmiques, planificació quirúrgica, disseny de guies quirúrgiques i la normativa aplicable, disseny de productes biomèdics, bioimpressió i disseny d'estructures per a enginyeria de teixits, i gestió de la innovació. Un cop identificats els mòduls, es seguiran els objectius núm. 6 i 7 per elaborar les activitats i continguts didàctics i validar-los amb entitats de reconegut prestigi.
El resultat d'aquesta etapa serà:
- Descripció dels mòduls professionals, resultats d'aprenentatge, criteris d'avaluació, continguts bàsics i orientacions pedagògiques.
- Identificació dels cicles formatius i cursos de certificat de professionalitat que requereixen l'estudi d'àmbits definits per al curs d'especialització.
Això permetrà conèixer la correspondència entre els coneixements i habilitats requerides per al perfil de dissenyador biomèdic demandat pel sector sanitari i els mòduls professionals necessaris per donar-hi resposta. Els destinataris seran principalment el professorat i, conseqüentment, l'alumnat.
OBJECTIU Nº4 (Línia temàtica 5). Programació didàctica: elaborar el cronograma i malla curricular i el sistema d'avaluació basat en rúbriques associades als resultats d'aprenentatge (Mapa de reptes / Quiniela).
Es realitzaran les programacions didàctiques per a cada mòdul del curs d'especialització, tenint en compte l'avaluació per competències, l'aprenentatge col·laboratiu basat en reptes o projectes i la intermodularitat de les accions didàctiques. El resultat serà:
- Un cronograma amb les activitats, reptes, i continguts didàctics planificats per al curs d'especialització en Fabricació Aditiva.
- Una malla curricular que relacioni cada activitat amb els resultats d'aprenentatge i les competències transversals a desenvolupar.
- Un itinerari d'activitats desenvolupades des de l'àmbit STEAM, que estableixi una progressió en l'aprenentatge de la Fabricació Aditiva a diferents etapes educatives.
- Un sistema d'avaluació evolutiu que permeti a l'alumnat identificar el seu desenvolupament competencial a mesura que realitza les activitats.
S'aplicarà la metodologia ETHAZI per potenciar l'aprenentatge col·laboratiu basat en reptes, fomentant la intermodularitat i el desenvolupament de competències transversals. Els destinataris seran principalment el professorat i, conseqüentment, l'alumnat.
OBJECTIU Nº5 (Línia temàtica 1 i 6). Intercanvi d'experiències i adquisició de coneixements.
L'objectiu d'aquesta etapa consisteix a identificar tant les necessitats de formació en les diferents tecnologies que abasta aquest projecte, com els coneixements i competències que en relació amb aquestes ja tenen els participants del projecte. Així, es generarà un llistat amb les necessitats de formació a les quals es vol respondre mitjançant aquesta iniciativa, i un llistat de competències ja disponibles que es puguin transferir entre els membres del projecte. D'altra banda, s'identificaran les diferents tecnologies de què disposen els membres del projecte per tal que es converteixin en el punt de partida del projecte. En aquesta etapa es preveu l'arrendament d'equips de tecnologies de Fabricació Additiva o altres tecnologies que siguin rellevants per a l'assoliment dels objectius del projecte i que no estiguin disponibles per als agents participants.
El resultat d'aquesta etapa serà:
- Una taula amb la descripció dels coneixements i competències de cada participant, així com les seves necessitats formatives.
- Visites a centres i empreses del sector sanitari, hospitals i centres mèdics.
Els destinataris d'aquest objectiu són els integrants del projecte.
OBJECTIU Nº6 (Línia temàtica 2 i 5). Desenvolupar les accions formatives. Definir i elaborar les activitats i continguts didàctics.
A partir de l'anàlisi de la necessitat dels llocs de treball i les competències del dissenyador biomèdic (objectiu 2), la proposta de mòduls professionals (objectiu 3) i la programació proposada (objectiu 4), es proposen i realitzen activitats i continguts didàctics necessaris per completar el nivell de competència de les programacions dels mòduls creats. S'inclouran les tecnologies de Fabricació Additiva i altres que es considerin rellevants.
A partir d'aquesta formació (objectiu 5), i tenint en compte el que s'ha definit per a cada objectiu (2, 3 i 4), es desenvoluparà el material didàctic per al curs d'especialització, els cicles formatius de grau mitjà, superior i cursos de certificat de professionalitat de les famílies sanitàries i afins. Així mateix, es crearan activitats per a etapes educatives prèvies a la formació professional a través de la metodologia STEAM. Per al desenvolupament dels continguts didàctics, s'utilitzarà com a base la metodologia ETHAZI (Cicles d'Alt Rendiment).
El resultat d'aquesta etapa serà:
- Creació de propostes i material didàctic per al curs d'especialització i altres cursos seguint la metodologia ETHAZI.
- Creació d'activitats formatives per a etapes educatives prèvies a la formació professional mitjançant la metodologia STEAM.
- Promoció de l'equilibri de gènere en l'accés de la dona als perfils de FP relacionats amb STEAM, dins de la campanya #EdTWomenDays desenvolupada per l'INS Escola del Treball de Barcelona.
- Difusió dels continguts formatius generats amb l'objectiu de promoure les competències emprenedores i facilitar la transició al mercat laboral en aquest sector.
Els destinataris d'aquest objectiu seran principalment el professorat que impartirà el curs, així com el professorat d'altres etapes educatives i, conseqüentment, l'alumnat. També s'inclouen com a destinataris finals dels continguts generats tots els emprenedors i emprenedores que decideixin desenvolupar la seva activitat en aquest camp i requereixin formació en algun dels àmbits descrits.
OBJECTIU Nº7 (Línia temàtica 4, 5 i 7). Validació de la programació didàctica, activitats i continguts didàctics amb entitats de reconegut prestigi. Creació d'una plataforma en línia.
Cada centre realitzarà una prova pilot amb estudiants per recollir resultats i ajustar el procés si fos necessari. La validació es pot fer amb alguna pràctica o contingut didàctic descrit, i els destinataris poden ser alumnes de grau mitjà, superior o batxillerat. A més, es crearà un bloc de continguts didàctics en una plataforma en línia que donarà suport a la formació.
Els continguts d'aquesta plataforma es difondran i es compartiran amb els principals agents del sector amb l'objectiu de crear un hub de coneixement i intercanvi de bones pràctiques. Alguns d'aquests continguts també es compartiran amb centres de primària per fomentar la formació professional STEAM. S'analitzarà el funcionament de la plataforma per comprovar les funcionalitats esperades. En aquesta prova es validarà tant la qualitat de les activitats didàctiques proposades com el suport digital on es muntaran aquestes activitats.
El resultat d'aquesta etapa serà:
- Validació del material didàctic creat.
- Creació d'una plataforma en línia de suport a la formació, on s'inclouran tots els materials i recursos generats. La plataforma serà oberta i permetrà l'intercanvi de bones pràctiques.
Els destinataris d'aquest objectiu seran el professorat, l'alumnat i els professionals del sector mèdic, que tindran accés a una plataforma en línia amb continguts formatius generats per aquest projecte i per les aportacions d'altres usuaris.
OBJECTIU Nº8 (Línia temàtica 3, 4 i 7). Impulsar la transferència de coneixement i desenvolupar iniciatives STEAM i d'emprenedoria, establint aliances amb empreses, hospitals i entitats de desenvolupament local.
Es pretén, a partir del que s'ha indicat en l'objectiu 7, difondre els continguts didàctics creats a través de la plataforma en línia. Aquesta plataforma busca la participació i col·laboració dels diferents agents del sector professional. Es vol crear un repositori en línia de recursos didàctics que faciliti la transferència de coneixement entre centres de formació professional, empreses, hospitals, centres de salut i/o centres de recerca en el sector biomèdic.
La plataforma compartirà continguts relacionats amb aquest projecte, pensats per a l'alumnat de primària amb l'objectiu d'apropar la metodologia STEAM de forma pràctica en un camp molt innovador. També es compartiran altres continguts relacionats amb el disseny i la impressió 3D més accessibles a les capacitats de l'alumnat de primària. L'ecosistema que pot generar la plataforma permetrà la difusió d'aquesta tecnologia no només entre els metges i hospitals, sinó també entre l'alumnat de les etapes prèvies a la formació professional per fomentar vocacions tècniques i l'equilibri de gènere en aquest sector.
El resultat d'aquesta etapa serà:
- Promocionar la plataforma en línia entre metges, professorat i alumnat.
- Promocionar la plataforma entre l'alumnat d'etapes prèvies a la formació professional per fomentar vocacions tècniques i l'equilibri de gènere en aquest sector.
Els destinataris d'aquest objectiu seran el professorat, l'alumnat i els professionals del sector mèdic, que tindran accés a una plataforma en línia amb continguts formatius.