Empleo de la tomografía computerizada para la adquisición de modelos preclínicos reales para el entrenamiento de los estudiantes en el manejo de complicaciones surgidas a partir de traumatismos dentales

Proyecto de Innovación INNOVA-DOCENCIA Convocatoria 2022/2023 Nº de proyecto: 397 Empleo de la tomografía computerizada para la adquisición de modelos preclínicos reales para el entrenamiento de los estudiantes en el manejo de complicaciones surgidas a partir de traumatismos dentales Ana Mª Arias Paniagua Facultad de Odontología Odontología Conservadora y Prótesis 1. OBJETIVOS PROPUESTOS EN LA PRESENTACIÓN DEL PROYECTO El Vicerrectorado de Calidad de la UCM lanzó en 2022 una convocatoria de proyectos de Innovación Educativa INNOVA-DOCENCIA encaminada a la propuesta de iniciativas originales de innovación y mejora de la calidad docente. Un equipo de profesores de ambos departamentos de la Facultad de Odontología, un miembro del PAS y varios estudiantes con interés en el campo de la endodoncia y tecnología 3D presentamos esta acción que se enmarcaba en dos líneas prioritarias de la convocatoria 2022-2023. El proyecto planteado se adecuaba concretamente a la línea prioritaria “Propuestas metodológicas que pueden incorporarse a la memoria del título, según se establece en el RD 822/21”. Específicamente, los principios en los que se fundamenta el Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) implicaban construir el andamiaje de una formación universitaria focalizada en el estudiantado y en sus competencias, entendidas estas como el conjunto de conocimientos, capacidades y habilidades académicamente relevantes, que le confiere el título universitario alcanzado. Estas competencias permiten al estudiantado su inserción en el mundo laboral y, lógicamente, formar parte activa de la sociedad. El estudiantado de la Facultad de Odontología debe ser competente en el tratamiento de los traumatismos dentales y sus complicaciones asociadas. Esta es una competencia difícil de alcanzar por la particularidad de los traumatismos dentales, y el manejo correcto de los mismos no solo potencian la inserción laboral del estudiantado, sino que además suponen un beneficio importante para la sociedad y sobre todo para la población infantil y juvenil ya que gran parte de los traumatismos dentales ocurren a estas edades durante juegos de grupo o prácticas deportivas. Además de alguna manera, también se englobaba en la línea prioritaria “Fomento de una universidad inclusiva, accesible, diversa y enfocada a los objetivos de la Agenda 2030 para el desarrollo sostenible”. Además de garantizar una educación inclusiva equitativa y de calidad para todos los estudiantes, eliminando las posibles barreras y desigualdades en el acceso a herramientas y entornos de aprendizaje seguros; en cuanto a desarrollo sostenible se refiere, el modelo de simulación fabricado con materiales artificiales es una herramienta segura y accesible para el entrenamiento práctico que pretendía sustituir al modelo de dientes extraídos clásico, eliminando con ello el riesgo de infecciones y no requiriendo condiciones especiales para el almacenamiento, manipulación y retirada de restos biológicos. La literatura científica demuestra que muchos dientes se pierden en pacientes traumatizados por el desconocimiento del manejo de esta situación de urgencia tanto por parte del paciente quien en ocasiones no sabe dónde dirigirse, como por parte del profesional quien durante sus estudios de Grado no ha tenido la opción de adquirir las habilidades necesarias en un paciente de estas características. Aparte de los conocimientos teóricos, el estudiante necesita haber desarrollado destrezas manuales específicas a través de la repetición de procedimientos en modelos que reproduzcan la anatomía y patología humana de la forma más precisa posible. Específicamente en el campo de la Traumatología Dental, el mayor desafío docente es el diseño de estrategias que permitan la adquisición de habilidades para su correcto manejo. Más aún, considerando que la mayor parte de los traumatismos ocurren durante el fin de semana y por tanto fuera del horario de los estudiantes, con los que la mayoría acaban sus estudios sin haber tenido que enfrentarse a un paciente traumatizado. Lo que planteábamos con este proyecto es reproducir una situación clínica poco común para el entrenamiento de un procedimiento complejo y que permitirá al estudiante familiarizarse con un tratamiento que se realiza de urgencia, en pacientes normalmente infantiles y con gran nivel de ansiedad al haber sufrido un traumatismo y que produce una gran situación de alarma en sus cuidadores, ya sean padres o profesores dependiendo del entorno en que se produzca el traumatismo. Para ello nos propusimos como objetivo general del proyecto, incorporar una herramienta que sea sostenible y reproduzca una situación real para adquisición de habilidades en el manejo de las complicaciones surgidas a partir de traumatismos dentales del estudiante de Grado. Como objetivos específicos nos planteamos los siguientes: - Obtener un archivo STL fiable a partir de tomografías computerizadas de distintas resoluciones. - Fabricar a partir del STL una réplica tridimensional a partir de una situación real de un paciente que presenta complicaciones dentarias tras haber sufrido un traumatismo. - Generar una práctica preclínica viable para la adquisición de habilidades en el manejo de traumatismo. - Evaluar la adquisición de competencias del estudiante en el modelo preclínico desarrollado. - Evaluar el grado de satisfacción del estudiante al incorporar una práctica preclínica que permita la adquisición de habilidades en el manejo de los traumatismos dentales. - Evaluar el grado de satisfacción del profesorado con la alternativa preclínica propuesta y la adquisición de habilidades por parte del alumno en el manejo de traumatismos dentales. 2. OBJETIVOS ALCANZADOS El desarrollo exitoso de la propuesta habría de manifestarse fundamentalmente en la incorporación de una herramienta sostenible que permitiera la adquisición de habilidades motoras en un entorno preclínico antes del manejo clínico del paciente. Consideramos qué a la finalización de este proyecto, hemos alcanzado tanto el objetivo general de incorporar una herramienta que sea sostenible y reproduzca una situación real para adquisición de habilidades en el manejo de las complicaciones surgidas a partir de traumatismos dentales del estudiante de Grado, como todos los objetivos específicos planteados. Los objetivos específicos planteados los podemos dividir en dos grupos. Los primeros iban encaminados al diseño y fabricación propia de una réplica tridimensional a partir de una situación real de un paciente que presenta complicaciones dentarias tras haber sufrido un traumatismo y que a su vez permitiera generar una práctica preclínica viable para la adquisición de habilidades en el manejo de las complicaciones surgidas a partir de traumatismos. En general el uso de la simulación en el ámbito preclínico ha demostrado una adecuada adquisición de habilidades antes de la práctica clínica. En el ámbito de la Odontología, esta simulación se ha realizado clásicamente en dientes extraídos, pero es difícil encontrar dientes con patología asociada a las complicaciones que ocurren tras un traumatismo, siendo la más común la presencia de reabsorciones dentarias que modifican enormemente el diámetro del conducto radicular ensanchándolo hasta tal punto que si se utilizan las técnicas que practican los alumnos para la obturación de conductos radiculares, todo el relleno saldría del conducto y ocuparía una zona de lesión ósea lo que provocaría el fracaso del tratamiento. Clásicamente, para intentar que practiquen en una situación más real de reabsorción radicular, se solicita a los alumnos que previo al tratamiento modifiquen un diente natural extraído para crear un ápice abierto o reabsorción ficticia del conducto radicular. Para ello necesitaban cortar los últimos milímetros apicales el diente y después modificar el conducto radicular con el fin de ensanchar y obtener una divergencia apical de las paredes del conducto. A pesar de todos los esfuerzos por simular una situación clínica real, este modelo de práctica preclínica tiene varias limitaciones importantes. La primera es el empleo de material biológico y con ello el riesgo de infección cruzada. La segunda es la variabilidad individual de los dientes que hace difícil practicar un mismo procedimiento hasta que el estudiante pueda conseguir una competencia. Y en este caso, además, el hecho de tener que modificar ese diente natural para intentar simular las complicaciones que produce un traumatismo hace que el modelo de trabajo no sea una reproducción fiel de la realidad clínica con la que se encuentra un profesional. Este proyecto ha permitido, mediante tecnología de prototipado, conseguir un modelo reproduciendo estructuras tridimensionales exactas a partir de imágenes tridimensionales obtenidas con tomografía computarizada (Anexo 1) y planificación virtual tridimensional. El empleo de reproducciones tridimensionales en el campo de la docencia ofrece ventajas tanto en cuanto a la comodidad en cuanto al manejo y almacenamiento, como al hecho de permitir una reproducción fidedigna de la anatomía interna y externa de estructuras y patologías humanas que con los modelos tradicionales no era posible. Además, muy importante en el campo de la docencia, permiten la posibilidad de repetir un procedimiento siempre en las mismas condiciones hasta conseguir la adquisición del nivel de competencia necesario antes de practicar en un paciente real. Por todo ello, la simulación mediante la réplica tridimensional basada en una anatomía y patología real elaboradas en este proyecto (anexo 2) supone una ventaja en el entrenamiento de estudiantes ante situaciones difíciles de practicar en el entorno universitario, tan diferente al entorno de una clínica dental habitual en temas específicos como son los traumatismos dentarios. El segundo grupo de objetivos específicos planteados iban encaminados a la evaluación tanto de la adquisición de competencias del estudiante en el modelo de simulación desarrollado, como del grado de satisfacción con la alternativa preclínica propuesta. El proyecto incluyó el desarrollo de una rúbrica que permitía la evaluación por parte del profesor y una encuesta de satisfacción que mostró una gran satisfacción con el modelo desarrollado a partir de este proyecto docente. 3. METODOLOGÍA EMPLEADA EN EL PROYECTO La subvención que el Vicerrectorado puso a disposición del equipo de este proyecto permitió la obtención de la imagen, planificación virtual tridimensional e impresión de los modelos de trabajo en los que los estudiantes realizarían después las prácticas preclínicas (ver anexos 1 y 2). Fue especialmente relevante conseguir un material de impresión que fuera radiopaco ya que el procedimiento que se pretende simular lleva implícito el empleo de radiografías que permiten controlar el nivel al que se realiza la barrera apical para una evolución favorable del tratamiento. La secuencia y metodología de trabajo fue la siguiente: Diseño y realización de prácticas preclínicas con la réplica tridimensional: Las prácticas diseñadas consistían en la conformación y obturación de un conducto radicular en un modelo de simulación de una reabsorción radicular ocurrida como complicación tras un traumatismo dental. Para ello, además de la réplica fabricada por el equipo, fue necesario disponer de microscopio operatorio, radiografías periapicales, instrumental rotatorio, limas de conformación, mineral trióxido agregado (MTA) y Biodentine como materiales de obturación para la creación de una barrera apical, así como jeringa dispensadora y atacadores para la correcta dispensación y manejo de ambos biomateriales. Evaluación de la adquisición de habilidades: Como parte del proyecto se diseñó una rúbrica específica para evaluar estas prácticas preclínicas y permitir de forma objetiva valorar los resultados de los estudiantes. Los profesores emplearon la rúbrica para evaluar el trabajo de los estudiantes. Análisis de la satisfacción con el modelo de simulación desarrollado: Se desarrolló una encuesta para valorar el grado de satisfacción de los estudiantes con la réplica empleada que recogía aspectos relativos a la dificultad de cada una de las fases del tratamiento y la idoneidad de la réplica para el entrenamiento preclínico simulado. 4. RECURSOS HUMANOS Este proyecto, orientado a los estudiantes de la Facultad de Odontología, consiguió aunar en un mismo equipo a profesores de ambos departamentos de la Facultad de Odontología, un miembro del PAS y varios estudiantes con interés en el campo de la endodoncia y tecnología 3D. La responsable del proyecto y otros 3 de los profesores involucrados pertenecen al área de endodoncia y forman además parte del equipo directivo del Máster Propio en Endodoncia. El otro profesor es el responsable del servicio de Radiología del Centro. Los estudiantes que forman parte de este proyecto han mostrado siempre gran interés tanto en la endodoncia como en la tecnología que permite la construcción de réplicas. Todo el equipo ha participado muy activamente en el proyecto. La relación de nombres y cargos es la siguiente: Ana María Arias Paniagua (PDI) Lucía Gancedo Caravia (PDI) Jaime Antonio Bascones Ilundain (PDI) Antonio Montero Martínez (PDI) Ricardo Ortega Aranegui (PDI) María Pilar Cortines Arteaga (PAS) Ángel Herrera Martín (Estudiante) Paula Riaza Solís (Estudiante) Rocío Ruiz González (Estudiante) 5. DESARROLLO DE LAS ACTIVIDADES Este proyecto fue planificado para ser realizado durante el curso 2022-23, y entregar su memoria final como límite el 30 de junio de 2023, plazo que posteriormente fue pospuesto por la Universidad por la sustitución de Eprints por el nuevo repositorio institucional Docta Complutense. Para llevarlo a cabo se han realizado las siguientes fases: Fase 1: Desarrollo de una réplica tridimensional a partir de situación de traumatismo dental Actividades: - Localización del caso ideal que presente complicaciones asociadas a un traumatismo. - Obtención de tomografía computerizada del diente y tejidos anexos. - Segmentación e impresión del modelo. Conversión de los archivos DICOM obtenidos a archivos STL y mediante software de diseño tridimensional (3D) se procesarán para diseñar una réplica 3D de los tejidos internos y externos del diente. Una vez diseñado el modelo, con los diferentes tejidos, los archivos resultantes se convirtieron a archivos CAM, con la información necesaria para imprimir y se imprimieron en impresora 3D. Fase 2: Realización de prácticas preclínicas con la réplica Actividades: - Diseño e impartición del módulo teórico de traumatismos dentales y tratamiento de sus complicaciones más habituales. - Entrega a cada estudiante de una réplica y el material e instrumental necesario para poder realizar la intervención. - Práctica preclínica presencial: los estudiantes realizaron el tratamiento de la reabsorción radicular producida como complicación postraumatismo en la réplica. Fase 3: Evaluación de la adquisición de habilidades Actividades: - Diseño de rúbricas específicas para evaluar la práctica. La rúbrica incluyo 7 criterios de evaluación: 2 de ellos se evaluaban en la réplica (a través de fotografías) y los otros 5 en la radiografía periapical final del procedimiento preclínico. En las fotografías de la réplica se evaluaba la adaptación del material de obturación a las paredes del conducto reabsorbido y su uniformidad en todo el diámetro. En la radiografía periapical se evaluaban el límite apical de la barrera, el espesor del material, la presencia de espacios vacíos en la interfase pared-material (adaptación a las paredes), la presencia de espacios vacíos en el seno del material de obturación (homogeneidad de la obturación) y la ausencia de material en la porción coronal del conducto. - Recogida de las radiografías del procedimiento y de las réplicas tras la práctica. Fotografía de las réplicas. Montaje de las fotografías y radiografías en una presentación en orden aleatorio y con cegamiento para que dos evaluadores entrenados pudieran evaluar cada uno de los tratamientos mediante la réplica diseñada. - Consenso de la evaluación. Las calificaciones oscilaron entre 5,33 y 9,80, siendo la media global de los estudiantes de 7,50. El anexo 3 corresponde al diagrama de cajas que muestra la distribución de los datos de la evaluación obtenida en cada uno de los criterios de la rúbrica. Fase 4: Evaluación de la satisfacción con el entrenamiento en la réplica Actividades: - Diseño de encuesta de satisfacción que recogía aspectos relativos a la dificultad de cada una de las fases del tratamiento y la idoneidad de la réplica. - Tabulación de respuestas. - Análisis e interpretación. La satisfacción con el modelo empleado en general fue buena, destacándose positivamente la visualización en las radiografías y la similitud con una situación real. Al mismo tiempo los estudiantes reflejaron la dificultad general del procedimiento.