Proyectos de Innovación Aplicada
Desarrollo del curso de especialización Diseño biomédico y fabricación de productos sanitarios a medida (DBIOF)
Las tecnologías de imagen e impresión 3D son esenciales en el diagnóstico y la planificación terapéutica en salud. A través de imágenes radiológicas, se pueden crear productos personalizados, como modelos anatómicos, guías quirúrgicas y prótesis. Sin embargo, actualmente no existe una regulación ni personal acreditado para estas funciones, lo que lleva a que médicos e ingenieros biomédicos realicen tareas que no les corresponden.
Para abordar esta necesidad, se propone desarrollar un curso de especialización (Máster de FP) que incluya competencias relevantes para el sector. Este proyecto busca analizar la demanda, definir un currículo básico para el curso de Diseño biomédico, crear programaciones y materiales didácticos, y establecer una plataforma de transferencia de conocimiento para centros de salud, educativos y de investigación biomédica.
Año
Junio 2024 - Mayo 2026
Duración
24 meses
Ayuda presupuestaria para el centro
33.300,00 €
Resumen
La fabricación aditiva es una de las tecnologías facilitadoras de la industria 4.0 y es el campo de la medicina donde está creciendo a un mayor ritmo en número de aplicaciones ya que permite crear soluciones adaptadas a cada paciente. La disposición de modelos obtenidos por impresión 3D posibilita una mejor planificación quirúrgica, la prevención de posibles riesgos, la optimización del flujo de información entre los diferentes agentes vinculados a la intervención quirúrgica y sobre todo una reducción del tiempo de intervención con lo que se optimiza el uso de los quirófanos.
Se estima que para el año 2026 el mercado mundial de dispositivos médicos fabricados por impresión 3D alcance los $4900 millones según un estudio publicado en Reserch and Markets lo que supone una tasa de crecimiento anual compuesta del 24%. Esta previsión en el crecimiento de las tecnologías de impresión 3D se debe a las oportunidades en el contexto de la personalización que presentan estas tecnologías como, por ejemplo, en la preparación de una intervención quirúrgica, creación de prótesis, implantes, guías quirúrgicas, medicamentos y diseño de andamios o scaffolds para ingeniería de tejidos (células vivas).
El desarrollo de dispositivos y procedimientos que den solución a los problemas médicos y de salud se realiza a través de conocimientos de biología y medicina aplicando principios y prácticas de ingeniería. En la actualidad los ingenieros biomédicos evalúan todos los aspectos donde impacta el diseño y dan recomendaciones sobre las posibles actualizaciones. No obstante, su labor va encaminada principalmente, y en colaboración con los científicos, a la investigación para el desarrollo y evaluación de sistemas y productos como órganos artificiales, prótesis, instrumentación, sistemas de información médica y la gestión de la salud y demás dispositivos empleados en los procedimientos médicos. La integración del diseño industrial añade valor a los productos sanitarios desarrollados ya que se logra optimizar las condiciones de uso, mejorar la seguridad y eficiencia del tratamiento, reducir costos y tiempos de internación y minimizar el mantenimiento. Actualmente, la industria demanda perfiles profesionales del ámbito del diseño industrial ya que su actividad impacta positivamente en el desarrollo de productos sanitarios.
En este sentido, no existe una figura acreditada con las competencias requeridas para la realización de esas funciones requeridas. En algunos casos los propios médicos están realizando el trabajo. En otros, son los ingenieros biomédicos los que realizan el trabajo sin que forme parte de sus atribuciones profesionales.
La ordenación general de la formación profesional en el sistema educativo está regulado por el RD1147/2011, de 29 de julio, y en él se establece que el sistema de formación profesional tiene como uno de los objetivos principales identificar las competencias profesionales del mercado laboral para garantizar una oferta formativa idónea y facilitar así la adaptación de la FP a los cambios profesionales y sociales que puedan producirse a lo largo de su vida. Por otro lado, en el artículo 27, se define como cursos de especialización aquellas acciones formativas que pretendencomplementar las competencias de quienes ya dispongan de un título de formación profesional.
Se considera necesario desarrollar una propuesta de un nuevo curso de especialización en Diseño biomédico y productos sanitarios a medida fijando los aspectos básicos del currículo.
Además, otro de los objetivos de este proyecto es desarrollar contenidos pedagógicos modulares que permitan su impartición no sólo en el curso de especialización sino también en los ciclos formativos de grado medio, superior y cursos de certificado de profesionalidad de las familias sanitarias y afines que por necesidades curriculares así lo puedan requerir.
La unión de los tres centros y la empresa DOMOTEK, cada uno de ellos especialista en distintos campos: imagen médica, reconstrucción de biomodelos, fabricación aditiva, diseño de producto industrial, entre otros, facilita el intercambio de conocimiento y permite el alcance de los objetivos de este proyecto definidos según las 6 líneas temáticas.
Centros participantes
Instituto La Mercè (ILM) - Coordinador de grupo
Centro de referencia en Formación Professional en Barcelona y centro activo en promoción del equilibro de género.
Cuenta con un departamento de Fabricación Mecánica con una larga trayectoria en el diseño y validación de productos. También es un centro con experiencia en la coordinación de proyectos
Institut Escola del Treball
Es uno de los nuevos centros de referencia de FP en el ámbito de la fabricación automatizada.
Tiene más de 100 años de historia y actualmente oferta 14 Familias Profesionales con más de 2.900 alumnos/as. Participa activamente en proyectos de innovación, emprendedora y tiene un grupo activo de profesorado que trabaja en la mejora de las metodologías de enseñanza- aprendizaje. Dispone de un equipo docente de fabricación mecánica muy activo en el tema del diseño e impresión 3D que colabora con otros departamentos e Institutos.
Actualmente imparte el curso de especialización en Fabricación Aditiva.Docentes del departamento de fabricación mecánica y participantes del presente proyecto han participado en Jornadas de Investigación durante los últimos años con las ponencias relacionadas con la temática del proyecto. El centro es muy activo en la promoción del equilibrio de género en especialidades industriales e industria 4.0. Actualmente trabaja en la campaña EdTWomenDays.
Centro formación Somorrostro (CFS)
El centro de formación Somorrostro está valorado por el entorno socioeconómico como un eficaz agente dinamizador del desarrollo local y atiende a más de 4000 alumnos y alumnas repartidos en enseñanzas regladas y formación para el empleo.
Actualmente, se ofertan en la FP ciclos formativos de todos los niveles y de 10 familias profesionales diferentes. Dentro de la familia profesional de Fabricación mecánica se ha impulsado la zona de prototipado siguiendo el modelo FabLab promovido por el MIT (Massachusetts Institute of Technology) en el que se ha priorizado las tecnologías de fabricación aditiva y de digitalización. El equipo docente implicado en esta área cuenta con 10 años de experiencia y participa de forma activa en diversos proyectos de innovación buscando la posibilidad de integración de estas tecnologías en los procesos productivos de las PYMEs y complementando las competencias tecnológicas del alumnado para hacer frente a la demanda de perfiles profesionales cualificados en tecnologías habilitadoras de la Industria 4.0.
De esta actividad se han identificado nuevos campos de aplicación en el ámbito de la salud y se han materializado en proyectos como:
- Diseño de una máquina para el preconformado de placas de osteosíntesis en operaciones de cadera (2020-2022)
- Diseño desarrollo y fabricación de un escáner de fotogrametría portátil para la monitorización y reconstrucción en cirugía pediátrica (2020-2022), y
- PATCH SYSTEM: Control de la salud de personas dependientes fuera del ambiente hospitalario (2020-2021).
Domotek
La empresa Domotek basa su actividad principalmente en el servicio de prototipado rápido a empresas utilizando para ello impresoras 3D.
Una parte importante de su actividad se enfoca en el servicio de prototipado rápido y creación de biomodelos para los sectores dental y médico. En este último ámbito destaca la colaboración con cirujanos del Hospital Donostia, Cruces, La Paz, Gregorio Marañon, Santiago de Compostela y Valdecilla a los que se han proporcionado biomodelos impresos en 3D (réplicas segmentadas anatómicas de pacientes), que les permiten planificar y ensayar las intervenciones quirúrgicas antes de entrar en el quirófano.
De esta manera se reduce el tiempo de intervención y sus riesgos.
Desde su inicio Domotek ha participado en diversos eventos relacionados con la salud como Health 2.0 Galicia y 3D Heals. La estrecha relación con estos sectores, ha ayudado a comprender la importancia que tiene hoy en día la medicina personalizada. Además, la experiencia que ha tenido Domotek con CIC nanoGUNE gracias a la colaboración para la obtención de nuevos materiales, ha ayudado a comprender mejor y empezar a desarrollar la técnica de electrospinning dentro del mundo de la impresión 3D.
La empresa, además, también participa de forma activa en actividades de investigación para desarrollar diferentes aplicaciones de las estructuras 3D que fabrican.
Objetivos generales del proyecto
OBJETIVO Nº1 (Línea temática 2 y 5). Establecer el marco digital para el desarrollo conjunto del proyecto. Identificar y familiarizarse con el entorno de trabajo en el que se va a desarrollar el proyecto.
El objetivo se orienta al establecimiento del marco de desarrollo y comunicación de los miembros del proyecto (trabajar en equipo y a distancia). En esta etapa se va a definir cuál va a ser el entorno de trabajo, que va a constar de:
- Programas para comunicarnos (BBB, Meet, JITSI...) y programas para compartir información y la formación (DRIVE, Classroom...).
- Sitios web y redes sociales como escaparate para la difusión de los productos generados en el proyecto.
- Definir el procedimiento de gestión del proyecto.
El resultado de esta etapa será la elección de los programas que se van a utilizar para desarrollar el proyecto y para intercambiar información entre las diferentes entidades y centros participantes.Los destinatarios de este objetivo serán principalmente el profesorado que va a experimentar y desarrollar competencias para el trabajo colaborativo, pedagógico y digital, que pueden permitir generar una transferencia hacia el desarrollo habitual de las clases y, como consecuencia, que llegue al alumnado.
OBJETIVO Nº2 (Línea temática 1,2 y 3). Análisis de la necesidad de los puestos de trabajo y las ocupaciones relacionadas con el perfil de diseñador biomédico y productos sanitarios que justifican el curso de especialización. Definición de la competencia general del curso en función del análisis realizado.
El objetivo de esta acción es justificar la necesidad de crear un curso de especialización para dar respuesta a las necesidades que actualmente requieren el perfil del diseñador biomédico. Del análisis realizado se definirá las competencias del perfil requerido y se propondrá la competencia general del curso de especialización, los objetivos generales, el número de horas, los módulos profesionales, espacios y equipamiento requeridos, el perfil del profesorado y los requisitos de acceso. Además, se identificarán una serie de competencias que se pueden empezar a trabajar en otras etapas educativas y que respondan a la metodología STEAM, impulsando el equilibrio de género potenciando la participación del sector femenino en esta tecnología, teniendo en cuenta que en estas etapas educativas el 50% del alumnado son mujeres.
Los destinatarios de este objetivo será principalmente el profesorado que va a impartir el curso, así como profesorado de otras etapas educativas y, como consecuencia, el alumnado. Las acciones propuesta también permitirán al sector sanitario conocer las competencias requeridas para el perfil del diseñador biomédico y las competencias requeridas para ejercer sus funciones.
OBJETIVO Nº3 (Línea temática 2 y 5). Propuesta de módulos profesionales, resultados de aprendizaje y criterios de evaluación, contenidos básicos y orientaciones pedagógicas para el curso de especialización en Diseño biomédico y fabricación de productos sanitarios a medida.
Esta etapa se proponen los módulos profesionales que formarán parte de la propuesta del nuevo curso de Especialización en Diseño biomédico y productos sanitarios, así como los resultados de aprendizaje, criterios de evaluación, contenidos básicos y orientaciones pedagógicas necesarias.
También se identificarán los ciclos formativos y cursos de certificado de profesionalidad de las familias sanitarias que en sus resultados de aprendizaje y sus contenidos básicos requieren el estudio de algunos de los ámbitos definidos para el nuevo curso de especialización como son: Impresión 3D, generación y edición de imágenes médicas para crear modelos 3D, Diseño e impresión de biomodelos, ortesis y réplicas anatómicas, y la planificación quirúrgica, Diseño de guías quirúrgicas y la normativa de aplicación, Diseño de productos biomédicos, Bioimpresión y diseño de andamios para ingeniería de tejidos, que permite la impresión de tejidos vivos y, finalmente, Gestión de la innovación. Una vez identificados los módulos se seguirá con los objetivos nº 6 y nº 7 para elaborar las actividades y contenidos didácticos y validarlos con entidades de reconocido prestigio.
El resultado de esta etapa será:
- Descripción de los módulos profesionales, así como los resultados de aprendizaje, criterios de evaluación, contenidos básicos y orientaciones pedagógicas necesarias.
- Identificación de los ciclos formativos y cursos de certificado de profesionalidad de las familias sanitarias que en sus resultados de aprendizaje y sus contenidos básicos requieren el estudio de algunos de los ámbitos definidos para el nuevo curso de especialización.
Las acciones propuestas en este objetivo permitirán conocer la correspondencia entre los conocimientos y habilidades requeridas para el perfil de diseñador biomédico demandado por el sector sanitario y los módulos profesionales necesarios para das respuesta. Los destinatarios de este objetivo será principalmente el profesorado que va a impartir el curso profesorado de otras etapas educativas y, como consecuencia, el alumnado. El sector sanitario también conocerá las competencias requeridas para el perfil del diseñador biomédico, las competencias requeridas y el contenido del curso necesario para conseguirlas.
OBJETIVO Nº4 (Línea temática 5). Programación didáctica: elaborar el cronograma y malla curricular y el sistema de evaluación basado en rúbricas asociadas a los resultados de aprendizaje (Mapa de retos / Quiniela).
Se realizarán las programaciones didácticas para cada uno de los módulos del curso de especialización teniendo en cuenta la evaluación por competencias, el aprendizaje colaborativo basado en retos y/o proyectos y la intermodularidad de las acciones didácticas.
El resultado de esta etapa será:
- Un cronograma con las actividades, retos, contenidos didácticos planificados en la línea de tiempo correspondiente al Curso de especialización en Fabricación Aditiva.
- Una malla curricular que relacione cada una de las actividades didácticas con los resultados de aprendizaje a alcanzar por el alumnado y las competencias transversales a desarrollar.
- Un itinerario de actividades desarrolladas desde el ámbito STEAM, que establezcan una progresión en la toma de contacto y aprendizaje del sector de la Fabricación Aditiva de modo que permita acercar esta tecnología en diferentes etapas educativas.
- Un sistema de evaluación evolutivo que permita al alumnado identificar su desarrollo competencial a medida que va realizando las diferentes actividades didácticas.
Para llevar a cabo este proceso se va a aplicar la metodología ETHAZI que potencia el aprendizaje colaborativo basado en retos, fomentando la intermodularidad de las acciones didácticas y el desarrollo de las competencias transversales. Los destinatarios de este objetivo será principalmente el profesorado que va a impartir el curso, así como profesorado de otras etapas educativas y, como consecuencia, el alumnado.
OBJETIVO Nº5 (Línea temática 1 y 6). Intercambio de experiencias y adquisición de conocimientos.
El objetivo de esta etapa consiste en identificar tanto las necesidades de formación en las diferentes tecnologías que abarca este proyecto, así como los conocimientos y competencias que en relación a ellas ya tienen los participantes del proyecto. Así, se va a generar un listado con necesidades de formación a las que se pretende responder por medio de esta iniciativa y un listado de competencias ya disponibles que se puedan transferir entre los miembros del proyecto. Por otro lado, se van a identificar las diferentes tecnologías con las que cuentan los miembros del proyecto para que se convierta en punto de partida del proyecto. Para esta etapa se plantea el arrendamiento de equipos de aquellas tecnologías de FA u otras que sean relevantes para la consecución de los objetivos del proyecto de las que no disponen los agentes participantes.
El resultado de esta etapa será:
- Una tabla con la descripción de los conocimientos y competencias de cada participante, así como sus necesidades formativas.
- Visitas a centros y empresas del sector sanitario, hospitales y centros médicos.
Los destinatarios de este objetivo son los integrantes del proyecto.
OBJETIVO Nº6 (Línea temática 2 y 5). Desarrollar las acciones formativas. Definir y elaborar las actividades y contenidos didácticos.
A partir del análisis de la necesidad de los puestos de trabajo y las competencias del diseñador biomédico (objetivo 2), la propuesta de módulos profesionales (objetivo 3) y la programación propuesta (objetivo 4) se proponen y realizan actividades y contenidos didácticos requeridos para completar el nivel de competencia de las programaciones de los módulos creados. Se incluyen las tecnologías de Fabricación Aditiva y otras que se consideren relevantes.
A partir de esa formación (objetivo 5) y teniendo en cuenta lo definido para cada objetivo (2,3 y 4), se desarrollará el material didáctico para responder al Curso de especialización, los ciclos formativos de grado medio, superior y cursos de certificado de profesionalidad de las familias sanitarias y afines. Así como las actividades para etapas educativas previas a la formación profesional por medio de la metodología STEAM. Para desarrollar los contenidos didácticos se tendrá como base la metodología ETHAZI (Ciclos de Alto Rendimiento).
El resultado de esta etapa será:
- Creación de propuestas y material didáctico para el curso de especialización y otros cursos siguiendo la metodología ETHAZI.
- Creación de actividades formativas para etapas educativas previas a la formación profesional por medio de la metodología STEAM.
- Promoción del equilibrio de género en el acceso de la mujer a los perfiles de FP relacionados con STEAM y la propuesta realizada dentro de la campaña #EdTWomenDays que desarrolla el INS Escola del Treball de Barcelona.
- Difusión de los contenidos formativos generados con el objeto de promocionar la competencias emprendedora y facilitar la transición al mercado laboral en este sector.
Los destinatarios de este objetivo será principalmente el profesorado que va a impartir el curso, así como profesorado de otras etapas educativas y, como consecuencia, el alumnado. También se incluyen como destinatarios finales de los contenidos generados a todos los emprendedores/as que decidan definir su actividad en este campo y requieran formación en algún área de las descritas.
OBJETIVO Nº7 (Línea temática 4, 5 y 7). Validación de la programación didáctica, actividades y contenidos didácticos con entidades de reconocido prestigio. Creación de plataforma en línea.
Cada centro realizará una prueba piloto con estudiantes para recabar resultados y ajustar el proceso en caso de que sea necesario. La validación puede realizarse con alguna práctica o contenido didáctico descrito y los destinatarios pueden ser alumnado de grado medio, superior o bachillerato. También se montará un bloque de contenidos didácticos en una plataforma en línea para ser soporte de la formación.Los contenidos de esta plataforma serán difundidos y compartidos con los principales agentes del sector con el objeto de crear un hub de conocimiento e intercambio de buenas prácticas. Algunos de sus contenidos también serán difundidos a centros de primaria para fomentar la Formación profesional STEAM. Se analizará el funcionamiento de la plataforma con objeto de comprobar las funcionalidades esperadas. En esta prueba se validará tanto la calidad de las actividades didácticas propuestas como el soporte digital en el que se van a montar dichas actividades.
El resultado de esta etapa será:
- Validación del material didáctico creado.
- Creación de una plataforma en línea de soporte de la formación dónde se incluyan todos los materiales y recursos generados. La plataforma será abierta y permitirá el intercambio de buenas prácticas.
Los destinatarios de este objetivo será el profesorado, alumnado y los profesionales del sector médico que tendrán acceso a una plataforma en línea con contenidos formativos generados por el presente proyecto y por las aportaciones de otros usuarios.
OBJETIVO Nº8 (Línea temática 3, 4 y 7). Impulsar la transferencia de conocimiento y desarrollar iniciativas STEAM y de emprendimiento, estableciendo alianzas con empresas, hospitales y entidades de desarrollo local.
Se pretende, a partir de lo indicado en el objetivo 7, difundir los contenidos didácticos creados desde la plataforma en línea. Plataforma que, además, busca la participación y colaboración de los distintos agentes del sector profesional. Se busca crear un repositorio en línea de recursos didácticos que facilite la transferencia de conocimiento entre centros de formación profesional, empresas, hospitales, centros de salud y/o centros de investigación en el sector biomédico.
La plataforma compartirá contenidos relacionados con el presente proyecto pensados para alumnado de primaria con el objeto de acercar la STEAM de forma práctica y en un campo muy novedoso. Se compartirán otros contenidos relacionados con el diseño e impresión 3D más asequibles a las capacidades del alumnado de primaria. El ecosistema que puede generar la plataforma va a permitir la difusión de la tecnología definidas sólo a los médicos y hospitales sino también entre el alumnado de etapas previas a la formación profesional para fomentar vocaciones técnicas y el equilibrio de género en este sector.
El resultado de esta etapa será:
- Promocionar la plataforma en línea entre médicos, profesorado y alumnado.
- Promocionar la plataforma en el alumnado de etapas previas a la formación profesional para fomentar vocaciones técnicas y el equilibrio de género en este sector.
Los destinatarios de este objetivo será el profesorado, alumnado y los profesionales del sector médico que tendrán acceso a una plataforma en línea con contenidos formativos.