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Impresión 3D en los quirófanos

Como vimos en la anterior entrada general sobre bioprinting, todavía falta tiempo para que podamos leer que un órgano impreso y funcional ha sido implantado de forma exitosa en un humano. Sin embargo, esta tecnología ya ha llegado a los quirófanos en forma de herramientas personalizadas, adaptadas a las necesidades de cada paciente y que ayudan a guiar al cirujano de forma previa y durante la operación.

En el Hospital General Universitario Gregorio Marañón, en el Servicio de Cirugía Ortopédica y Traumatología, el doctor Rubén Pérez Mañanes coordina un innovador proyecto de impresión 3D doméstica aplicada aplicada al campo de la medicina. Junto al doctor José Antonio Calvo han conseguido innovar en el quirófano trasladando la impresión 3D doméstica a la mesa de operaciones en casos tan complejos como la cirugía oncológica. Para ello han contado con el apoyo de su jefe de Servicio, el profesor Javier Vaquero Martín y de otros muchos colaboradores dentro y fuera del Servicio que poco a poco van aplicando estos nuevos flujos de trabajo en sus propios campos quirúrgicos.

Comenzaron hace apenas dos años creando una guía personalizada para realizar una osteotomía (cortes en el hueso para cambiar su posición) de rodilla. Esta práctica es compleja, ya que se deben utilizar herramientas capaces de cortar hueso de manera precisa en una determinada longitud y ángulo sin que ningún otro tejido se vea dañado. Para que esto sea posible hay que realizar un buen estudio preoperatorio, ver qué herramientas se van a usar, qué guías se emplearán de forma temporal para la intervención y cuáles habrá que diseñar para fijar los huesos de forma posterior. Gracias a la impresión 3D son capaces de fabricar en PLA una plantilla que se adapta a la forma del hueso de cada paciente y que, una vez esterilizada, les ayuda a practicar la osteotomía en la posición exacta respecto a la planificada previamente con herramientas digitales.

Durante la última jornada del congreso “Qué hay de nuevo” noviembre 2015), curso bianual celebrado en el propio hospital (Gregorio Marañón), estos médicos nos permitieron conocer más acerca de su trabajo. En primer lugar nos mostraron como los modelos de tejidos y huesos en 3D podían ser una buena herramienta con la que mejorar su comunicación con el paciente, ya que podían explicarle la intervención de forma sencilla. Así mismo el propio paciente es más consciente de lo que va a suceder, lo cual le permite estar más tranquilo y hacer preguntas.

Por otro lado, mostraban la utilidad que tenía la impresión 3D dentro del campo de la medicina personalizada. Cómo gracias a sencillos modelos CAD (obtenidos a través de reconstrucciones de un TAC o una RM), podían generar herramientas a medida que se adaptaran a sus necesidades, facilitando en gran medida su labor dentro del quirófano y guiándoles de forma más precisa con las tareas más delicadas. Estos modelos también ayudan a reducir los tiempos que requieren las intervenciones, pues permiten por ejemplo moldear las placas metálicas que irán sujetas al hueso, de forma previa a la operación o en paralelo durante el propio acto quirúrgico. Antes de que esta tecnología fuera implantada, dichas placas debían modelarse in situ sobre el paciente, lo que requería más tiempo. Esto hacía que se necesitara un mayor tiempo con anestesia, y hacía que el riesgo de infección se incrementara exponencialmente.

Son pioneros también en la fusión de navegación quirúrgica con software gratuito e impresión 3D doméstica, consiguiendo trasladar a la tecnología de navegación asistida por imagen la fabricación del instrumental necesario para cada paciente y localización anatómica concreta. Con sus propias impresoras 3D de escritorio (Witbox donadas por la empresa BQ para este fin) consiguen crear en PLA las guías y punteros donde se insertan los marcadores ópticos que permiten posicionar durante la cirugía el instrumental quirúrgico en la punto exacto indicado en la pantalla del ordenador. Cabe destacar que el coste de estos modelos está por debajo de los 3€.

Su proyecto se ha extendido a otras áreas hospitalarias, constituyendo un grupo clínico interdisciplinar que ha comenzado a diseñar e imprimir diferentes aparatajes e instrumental quirúrgico desechable que responden a necesidades específicas identificadas por los propios profesionales en su día a día (portajeringas, pinzas, separadores y distractores, soluciones de almacenaje, etc) fabricados ad hoc para cada caso y situación concreta. Con el asesoramiento del doctor Pérez-Mañanes y el doctor Calvo, estos médicos están explorando además las posibilidades de la impresión 3D doméstica trasladando la experiencia acumulada en traumatología a especialidades como la cirugía cardíaca, vascular, digestiva, ginecológica, así como la radiología intervencionista, la anestesiología o la neonatología. Todo un movimiento maker en el propio tejido hospitalario.

Conscientes de la escasa formación en este tipo de nuevas tecnologías, han constituido 3Dopinion donde comparten su conocimiento y experiencia con cualquier profesional que quiera introducirse en el campo de la imagen y la impresión 3D aplicada a medicina. Igualmente, el doctor Pérez-Mañanes fundó hace dos años, junto a cirujanos de referencia como el doctor Francisco Chana (especialista en cirugía del anillo pélvico) y el doctor José María Martínez Gómiz (especialista en cirugía del hombro), su propia plataforma educativa en TIC aplicada a Traumatología: traumACADEMY, donde publican cursos dirigidos a cirujanos ortopédicos con interés en nuevas tecnologías. También ofrecen formación y servicios de consultoría en el campo de las Tecnologías de la Información y Comunicación, con especial dedicación a los desarrollos 3D en Cirugía Ortopédica y Traumatología.

La revolución 3D ha llegado hasta nuestros hospitales, para quedarse y avanzar mucho en los próximos años.

 

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Sobre el autor

Nieves Cubo
Investigadora, artesana y estudiante sempiterna. Graduada en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática, por la UC3M en el 2013. Continuó sus estudios en esta institución, especializándose en el Máster de Ciencia e Ingeniería de Materiales. Después permaneció allí, como investigadora ayudante en el área de Ingeniería Tejidos del Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial, donde realizó su investigación sobre impresión de tejidos humanos dentro del marco de la Medicina Regenerativa y la Impresión 3D. Actualmente sigue trabajando en esta rama, mientras realiza su doctorado (PhD) en la Facultad de Farmacia de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y en el el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (ICTP-CSIC)

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