Salud a la carta con la impresión en 3D

Desde el ensayo de la cirugía, la previsión de fallos hasta la impresión de material quirúrgico adaptado a al anatomía del paciente. Las posibilidades de este sistema dan el paso definitivo a la medicina personalizada

Que el cirujano le explique al paciente la operación que le va a realizar, apoyándose en un cráneo estándar de plástico, está bien. Pero que el especilista lo haga con una reproducción en 3D a escala real del propio cráneo del paciente recubierto por silicona su cara, además de impactante, es lo más personal e individualizado que se imagina uno.

Para realizar una réplica lo más exacta posible del paciente se necesita un equipo multidisciplinar. El radiólogo toma imágenes de tomografía computerizada y resonancia magnética, tanto de la estructura ósea, como de las partes blandas: músculos, nervios, tendones, vasos sanguíneos... y de la afección a corregir, extirpar, reconstruir o implantar. El ingeniero de diseño modela y procesa virtualmente las imágenes digitales para su impresión en 3D con distintas texturas que emulen los distintos tejidos sobre los que se deberá actuar. El cirujano emplea su «arte» para evaluar y ensayar como intervenir con la mayor seguridad y la mínima invasión, con el fin de evitar imprevistos en la cirugía real, que podrían causar daños irreversibles.

La utilización de «una copia del paciente» para ensayar, hace que este tipo de técnicas sean de gran utilidad sobre todo en la cirugía oral y maxilofacial (aunque también se están empleando en otros campos como la neurocirugía). El mayor beneficio es para el paciente, que pasará menos tiempo en el quirófano y con la seguridad añadida de que el facultativo se ha familiarizado con su problema al simular la operación personalizada antes de la intervención. Además, permite informar al paciente y su entorno familiar, con una maqueta a tamaño real que reproduce la fisonomía facial del paciente al milímetro. Este trato individualizado transmite tranquilidad al paciente y a su entorno.

Pedro Martínez Seijas, médico-cirujano Oral y Maxilofacial y máster en Ingeniería Biomédica, trabaja con biomodelos impresos en 3D desde 2003. Según Seijas, «en mi campo la Cirugía Oral y Maxilofacial, que opera la cara, la boca y el cuello del paciente, los biomodelos son una herramienta fundamental para planificar y simular cirugías complejas, tales como reparar una lesión traumática en la mandíbula o reconstruir los huesos de la cara en un paciente con cáncer o en las operaciones de las deformidades congénitas cráneo-maxilofaciales severas».

Las ventajas de usar réplicas exactas en 3D son muchas. Ensayar la intervención permite al cirujano prever fallos, aumentar la seguridad y reducir el tiempo efectivo en el quirófano. Antes de la intervención se definen los pasos adaptados a la anatomía y la dolencia del paciente para la cirugía mínimamente invasiva, con menos incisiones y menos agresiva. Martínez Seijas ha usado biomodelos en más de 300 ocasiones para simular operaciones antes de intervenir. Con todo ello, este investigador, innovador y pionero no duda en destacar logros conseguidos con la cirugía guiada por biomodelos: «Es un sistema que reduce entre 40 minutos y una hora el tiempo de la operación, con la que los profesionales trabajamos con más precisión y seguridad. Y como digo siempre, si una imagen vale más que mil palabras, un biomodelo vale más que cien mil».

Todas estas herramientas, destaca Martínez Seijas, se pueden integrar en procesos de cirugía guiada por imagen al «meter en un GPS quirúrgico la copia operada del paciente para usar el mapa original y fusionar el camino planificado que vamos a llevar usando la cirugía virtual realizada en un ordenador». Algunos profesionales sanitarios ya están implicados en el imparable avance tecnológico que suponen la impresión en 3D. Y el sector sanitario se verá abocado a su utilización con el fin de reducir costes y mejorar la calidad asistencial individual. Las impresoras 3D permitirán crear biomodelos personalizados de ensayo y formación, prótesis ajustadas a la medida del paciente, férulas individualizadas, instrumental quirúrgico adaptado a la intervención, medicamentos a la carta.... Incluso ya se está investigando con biomateriales (células vivas) para reproducir algunos órganos y piel. «En el área de Sanidad Digital de Telefónica trabajamos para acelerar la transformación a un sector de salud más sostenible. Las nuevas herramientas y procedimientos implican un cambio de paradigma en los modelos asistenciales. Con el paciente en el centro de la soluciones, la impresión 3D es el próximo escalón en la evolución hacia una medicina completamente personalizada».

Más aplicaciones

- Imprimir instrumental quirúrgico adaptado a la anatomía concreta del paciente: pinzas, retractores, distractores, posicionadores... En ocasiones acceder a una zona determinada del hueso es una ardua tarea que requiere sortear vasos sanguíneos, nervios, tendones... Un utensilio diseñado para ceñirse a la morfología del paciente y su particular dolencia, puede ser muy útil al cirujano para elevar la agilidad en la intervención y optimizar los tiempos en quirófano.

- Para la formación de profesionales está especialmente indicado, ya que el aprendizaje se intensifica al poder simular operaciones en un modelo idéntico a un caso real, pero evitando los riesgos.

- Prótesis: los biomodelos dan lugar a la creación mediante un ordenador de partes ausentes de los huesos de la cara, cráneo o mandíbula, y así, fabricar prótesis e implantes a medida para el paciente mediante procesos bioCAD (biological Computer-Aided Design) y bioCAM (biological Computer-Aided Manufacturing) en biomateriales como: titanio, polietileno, metacrilato o substitutivos óseos como fosfato tricálcico.

- En EEUU, la FDA aprobó en agosto de 2015 el uso de impresoras 3D para producir un medicamento con la dosificación determinada. Se trata del Spritam para el tratamiento de la epilepsia, pero ajustado a la dosis exacta que precisa cada paciente. No tardaremos en ver propuestas de impresoras de medicamentos en oficinas de farmacia y farmacias hospitalarias para proveer a cada paciente de su tratamiento farmacológico completamente individualizado.