23/04/2024
25/05/2020
El servicio de impresión 3D clínico tiene un gran impacto en el tratamiento y planeación quirúrgica de casos de alta complejidad, en los que la anatomía diverge de la usual y por tanto la información de las imágenes médicas en 2D es limitada y difícil de comprender.
Entonces, este servicio permite crear reconstrucciones tridimensionales que representen fielmente las estructuras anatómicas y materializarlas en modelos físicos, brindándole una herramienta adicional al médico para identificar información que pueda ser relevante en el proceso de tratamiento o en la planeación quirúrgica. Según la literatura, los aportes de estos modelos tridimensionales residen especialmente en las limitaciones que hay en la percepción de tamaño, profundidad y relaciones espaciales entre las estructuras en las imágenes médicas bidimensionales.
A nivel mundial, la mayoría de instituciones médicas que lideran la innovación e investigación ya cuentan con un centro impresión 3D en sus instalaciones. La Fundación Cardioinfantil-Instituto de Cardiología (FCI-IC) y el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de los Andes, pusieron en funcionamiento el Primer Centro de Impresión 3D Clínico del país. Algunos estudios reportan que hay especialidades con mayor impacto, dentro de las que se encuentran las áreas Cardiovascular, Hepatobiliar y Ortopedia (las dos primeras son un foco importante en el quehacer de la FCI-IC).
A continuación, se presentan cinco casos exitosos atendidos en el Centro de Impresión 3D, que han permitido estudiar y cuantificar el aporte de este servicio a la medicina:
Caso 1: Planeación quirúrgica de prótesis de rodilla en un paciente de talla alta que presentaba desgaste de hueso
El paciente extranjero ingresó a cirugía de reemplazo de rodilla, pero durante el procedimiento los cirujanos encontraron que el defecto que tenía en la tibia era más grande y más complejo de lo que se veía en las imágenes de tomografía. A pesar de que los cirujanos tenían todas las prótesis estándar que ofrecen las casas ortopédicas, ningún modelo era apropiado para el tamaño y tipo de defecto que tenía el paciente, por lo cual fue imposible poder completar la cirugía en ese momento y tuvieron que reagendarla.
Para completar el procedimiento, los cirujanos necesitaban algún elemento que les permitiera hacer una mejor planeación de la cirugía. “Realizamos la reconstrucción del fémur, la tibia y el peroné del paciente con especial detalle en los defectos que tenía en la estructura que corresponde a la rodilla, e hicimos la impresión 3D con materiales con propiedades similares al tejido óseo teniendo en cuenta las partes trabecular y cortical. Con este modelo físico se hizo la evaluación de las alternativas de prótesis de tallas inusuales y la personalización de una prótesis de rodilla para este paciente. Al final se completó con éxito la cirugía de acuerdo a la planeación realizada con el modelo de impresión 3D”, explicó Diana Herrera, investigadora del Centro.
Caso 2: Validación del catéter guía en forma de herradura para a realizar angioplastia con stents del ductus arterioso de neonatos
En este caso se hicieron reconstrucciones de las aortas y los ductus arteriosos de recién nacidos con cardiopatías congénitas ductus dependientes, partiendo de las angiotomografías. Luego se imprimieron los modelos 3D en material flexible translúcido, que simula las propiedades vasculares. Los modelos se conectan en el simulador endovascular del Departamento de Ingeniería Biomédica de Uniandes, que permite hacer experimentos con las condiciones de flujo propias del sistema cardiovascular. De esta manera, se puede evaluar la capacidad del catéter para acceder al ductus en condiciones similares a las fisiológicas.
Caso 3: Reconstrucción e impresión 3D de angiosarcoma y del tejido cardiaco con vasculatura
En la FCI-IC estaban tratando a una paciente con un angiosarcoma en el corazón que comprometía una parte importante de la vasculatura del órgano, pero era imposible saber el grado de compromiso a partir de la angiotomografía. Para poder evaluar mejor la situación, los especialistas solicitaron la reconstrucción y la impresión 3D del angiosarcoma y del tejido cardiaco con vasculatura. Gracias al modelo impreso, a las imágenes y a la información disponibles, los especialistas concluyeron que la paciente no podía ser operada en esas condiciones, y se continuó el tratamiento por vías alternas.
Caso 4: Fabricación de molde para injertos cardiovasculares
El Centro también ofrece servicios para la investigación y manufactura de dispositivos médicos. Un ejemplo es la impresión de moldes 3D con patrones geométricos micrométricos, que son necesarios para la fabricación de injertos cardiovasculares. La tecnología de impresión disponible en el centro permite tener una resolución de hasta 16 micras, logrando detalles que otras impresoras 3D no pueden ofrecer.
Caso 5: Aloinjerto de tibia
En ortopedia los especialistas de la FCI-IC necesitaban cortar el injerto de la tibia de cadáver que se implantaría en el paciente, por lo que se realizó la reconstrucción de la tibia con el defecto del paciente, y a partir de ella se planearon las líneas de corte para extraer el injerto del cadáver que calzara de forma precisa con tejido óseo retirado del hueso del paciente. En este caso, los cirujanos reportaron que la impresión 3D resultó indispensable para poder hacer los cortes de una forma precisa y disminuir el tiempo quirúrgico.
El Centro es un producto de innovación del proyecto Inncarddio (financiado por Minciencias, RC 821-2017), liderado por Alberto García de la FCI-IC y por Juan Carlos Briceño de Uniandes, que permitió la adquisición de parte de la tecnología necesaria para la operación y además permitió al equipo mejorar su experticia.
Los resultados positivos en estos primeros casos y el potencial del Centro residen en el equipo interdisciplinario que está involucrado en el servicio, conformado por profesionales de la salud de la FCI-IC e ingenieros de la Universidad de los Andes. Esta iniciativa ha sido liderada por el radiólogo Juan Manuel Pérez, el cardiólogo pediatra Alberto García, el profesor Juan Carlos Briceño, la estudiante doctoral Camila Castro y la ingeniera biomédica Diana Herrera.
