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Bioimpresión
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El software gratuito y la tecnología aditiva están demostrando ser soluciones viables para obtener modelos de prótesis maxilofaciales a bajo costo.   La tecnología aditiva proporciona un avance muy útil en lo que refiere a la macroescultura de la prótesis, que se puede probar y adaptar, según sea necesario, directamente en el paciente.   La rehabilitación facial ha dado un paso importante gracias a la introducción de la tecnología de impresión 3D. Hoy, un método alternativo para capturar la anatomía facial es posible. Mediante el uso de un dispositivo móvil se pueden obtener y diseñar modelos 3D para posibilitar una mejor rehabilitación facial.   La fotografía 3D de la cual se parte para realizar el procedimiento se realiza mediante un método llamado fotogrametría. Este método está demostrando ser útil para casos de prótesis maxilofaciales por tres motivos principales: su capacidad para obtener modelos 3D a partir de imágenes en 2D, por la velocidad de captura y proceso, y por la ausencia de radiación para el paciente. También, porque genera buenos resultados y no es necesario que los profesionales realicen un entrenamiento muy complejo para utilizarla.   Esto se puede apreciar en un caso concreto aplicado a un hombre brasileño que, como consecuencia de un cáncer invasivo que le había afectado el rostro, debió sufrir la extirpación de un ojo, parte de la nariz y de una mejilla.   Carlito Conceiçao, un paciente brasileño de 54 años, utilizaba originalmente una prótesis que resultaba antiestética, frágil e inestable. Esta situación lo llevó a un severo cuadro de depresión y a la búsqueda de una alternativa superadora.   En 2016 su situación cambió gracias a un grupo de médicos de la Universidad Paulista (UNIP) de San Pablo, quienes le ofrecieron llevar a cabo un innovador procedimiento en el que, usando un teléfono inteligente y mediante la técnica de la fotogrametría, intentarían reconstruir e imprimir una prótesis en 3D de la parte faltante de su rostro.   Procedimiento   Conceiçao fue posicionado en una silla de 45 cm de altura, con un operador encargado de tomar fotografías ubicado a un metro de distancia, espacio suficiente para moverse durante el proceso de captura.   Todos aquellos accesorios que pudieran interferir con la captura de las fotografías fueron quitados previamente.   Durante el proceso, Conceiçao debió mantener una expresión facial neutral, con la mandíbula y la boca cerradas sin hacer fuerza.   La iluminación también fue un factor importante. La luz ambiente permitió tomar las fotografías sin flash y sin que eso implicase una sub o sobreexposición de la imagen.   Las fotografías fueron tomadas a tres alturas diferentes:   La primera, con el dispositivo a 1,5 m de altura desde el piso. La segunda, manteniendo el dispositivo móvil a 1,25 m del piso. La tercera, con el dispositivo móvil a 1 m de altura sobre el piso.     Luego de las capturas, el operador revisó la integridad de cada imagen verificando que no hubiera irregularidades en la iluminación, imágenes borrosas, partes incompletas de la cara del paciente o cualquier otro error evidente que pudiera comprometer el procesamiento de los datos.   Luego de garantizar la buena calidad de las capturas, las imágenes fueron enviadas al servidor de 123D Catch®.   Con el uso de la aplicación 123D Catch®, que utiliza el protocolo de captura de fotos descrito, se obtuvieron quince capturas de fotos en color de dos dimensiones en formato de archivo .jpeg.     A su vez, el uso combinado de esta aplicación móvil con la versión para computadora creó archivos de alta calidad .3Dp y .stl, éste último utilizado -luego de su edición- para imprimir la prótesis.   La prótesis impresa con Duraform Polyamide C15 debió ser acabada manualmente para eliminar cualquier irregularidad que hiciera parecer la pieza distinta al resto del rostro. Es decir, se buscó una adaptación adecuada a la superficie de la piel aplicando textura y color similares a los naturales.   Una vez terminada la pieza, al paciente se le instalaron imanes y tres tornillos de titanio debajo de las cejas. De este modo, la prótesis es muy fácil de poner y sacar para su correcta higiene.   Fotografía 3D   Además de su reciente aplicación en la rehabilitación facial, la fotogrametría es utilizada desde mediados del siglo XIX en las industrias espacial y aeronáutica, y en la geología, la meteorología, la geografía, el turismo y el entretenimiento.   Existen dos formas de llevar a cabo la fotogrametría:   Estereofotogrametría: todas las capturas se realizan simultáneamente con diferentes cámaras a diferentes alturas y ángulos con respecto al objeto / sujeto. Técnica monoscópica: se usa solo una cámara para realizar capturas secuenciales a diferentes alturas y ángulos con respecto al objeto / sujeto.   Comparada con otros métodos de modelado 3D -MRI, CT-Scan & Laser-, la fotografía 3D ha resultado ser una solución más práctica en el campo de la medicina.   Leer otros artículos de Impresión 3D en Brasil. Leer otros artículos del uso de la Impresión 3D en MEDICINA.       — FUENTE:

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Bioimpresión, España, fabricación digital, Impresión 3D, Impresoras 3D, Medicina, Trimaker, Uncategorized
En el año 2015 un paciente español de 54 años recibió un trasplante de caja torácica y esternón, ambos de titanio, fabricados con impresión 3D.   Se trata del primer implante de este tipo y, aunque parezca una historia de ciencia ficción, es una solución innovadora que puede salvar muchas vidas. La impresión 3D se ha vuelto una herramienta poderosa para la medicina.   El paciente había sido diagnosticado con cáncer en la pared torácica. Este tipo de cáncer afecta la columna vertebral, el esternón y las costillas, conjunto que forma una especie de jaula alrededor del corazón y los pulmones. El tratamiento de los tumores cancerosos que crecen en la pared torácica varía según la etapa de progresión. Para tratarlos, las opciones generalmente incluyen resección quirúrgica, radioterapia y quimioterapia. Además, en este caso los cirujanos debieron extirpar una parte del esqueleto para prevenir que los tumores se diseminaran, y es aquí donde la impresión 3D jugó su parte.   Es muy complejo recrear una caja torácica con materiales artificiales, debido a que los patrones geométricos de las costillas y esternones de cada individuo son únicos. Según la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), si bien se utilizaron placas de titanio planas para reforzar la estructura de la caja torácica en casos similares, éstas podrían aflojarse y aumentar los riesgos de complicaciones. Afortunadamente, las impresoras 3D permiten personalizar en gran medida los implantes.   Los cirujanos del Hospital Universitario de Salamanca trabajaron con Anatomics, una compañía de tecnología médica con sede en Australia que fabrica productos quirúrgicos, para construir el esternón y la caja torácica con tecnología 3D.   “El equipo quirúrgico del paciente en el Hospital Universitario de Salamanca pensó que un implante impreso en 3D totalmente personalizado podría replicar las complejas estructuras del esternón y las costillas, brindando una opción más segura para el paciente”, dijo el gerente de comunicaciones de CSIRO, Adam Knight.   Anatomics pudo modelar el esternón de titanio y las costillas revisando las tomografías computarizadas del tórax del paciente. Luego de recrear un modelo 3D de la pared torácica con los tumores, los cirujanos pudieron planear con precisión dónde realizar el corte.   Utilizaron el archivo CAD digital 3D que detallaba la anatomía del paciente para construir el implante personalizado, capa por capa, en la impresora del laboratorio Lab 22 de CSIRO: Arcam 3D.   Arcam 3D es una impresora 3D que cuenta con una pistola de haz de electrones de 3.000 vatios capaz de fundir el polvo de metal. El titanio no comienza a derretirse hasta alcanzar los 1.650º C. Gracias a esta tecnología se pudo fabricar un implante que se ajustase exactamente al tórax del paciente, incluida la escisión.     Una vez finalizada, la pieza fue enviada al Hospital Universitario de Salamanca para realizar el implante en el pecho del paciente. Tan sólo 12 días después de la operación el paciente fue dado de alta para comenzar la recuperación.   Tres años más tarde, en 2018, una nueva caja torácica impresa en 3D ha sido implantada en otro paciente oncológico, esta vez una mujer.   Prodintec, la fundación sin fines de lucro, ha trabajado en conjunto con el Servicio de cirugía torácica del complejo asistencial de Salamanca para realizar mejoras técnicas y de diseño de las piezas utilizadas en los implantes. También ha sido posible disminuir el costo de fabricación.   La fabricación propiamente dicha se realiza en una empresa externa en Eslovaquia. El precio varía según el tamaño del objeto a imprimir. Si es una sola pieza el precio aumenta, mientras que la fabricación por módulos disminuye el costo y facilita la técnica a los cirujanos que deben ensamblarlo.   En la actualidad se están investigando materiales alternativos al titanio para este tipo de implantes. Aquellos materiales con propiedades de reabsorción o integración al organismo humano, y aquellos que puedan ayudar a una mejor cicatrización, son los principales concursantes.   Las cerámicas, por ejemplo, tienen buena resistencia, flexibilidad y pesan poco, además de que es posible introducirles antibióticos o factores de crecimiento para fomentar una reconstrucción funcional o biológica en el paciente.   Aquí podrás ver un video de cómo fue el proceso de fabricación digital en CSIRO.  

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Argentina, Bioimpresión, fabricación digital, Impresión 3D, Impresoras 3D, Industria argentina, Investigación, Medicina, Trimaker
Dos estudiantes de Ingeniería Biomédica de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC), Argentina, han diseñado plantillas fabricadas aditivamente que podrían evitar las úlceras de pie en los pacientes diabéticos.   La ventaja principal de esta plantilla es que sería capaz de detectar de manera temprana la existencia de lastimaduras o de exceso de presión en partes específicas del pie, previniendo así la formación de úlceras o infecciones que podrían desencadenar en una posterior amputación del miembro.   Hasta el momento, las plantillas de descanso o relajación tradicionales eran la única alternativa para las personas con esta afección, quienes, a su vez, eran responsables de hacer la (auto)inspección visual, lo cual resultaba insuficiente para la prevención del desarrollo de úlceras en la mayoría de los casos.   Actualmente existen en el mercado plantillas sensorizadas que son idóneas para análisis médicos y deportivos en general y se presentan como una solución para rehabilitación y entrenamiento de todo tipo. Sin embargo, estas plantillas no analizan la marcha constante del paciente.   Lo innovador de las plantillas Ebers es que posibilitarían un seguimiento constante del estado del pie por parte no solo del paciente sino también del personal médico, disminuyendo posibles errores de apreciación.   En su tesis de grado, Facundo Noya y Nicolás Guglielmone diseñaron una plantilla flexible y ergonómica con 21 sensores que miden la presión, la temperatura y la humedad a lo largo del día. El nombre del proyecto, que por el momento es un prototipo, es Ebers.   ¿Cómo funciona?     La plantilla inteligente tiene un diseño flexible y ergonómico impreso íntegramente con tecnología 3D.   Gracias a sus 21 sensores ubicados estratégicamente es capaz de medir a lo largo del día las presiones, temperatura y humedad en los pies diabéticos.   Con el primer uso es necesaria una calibración de las plantillas.   Los datos recolectados se transmiten mediante Bluetooth al celular del paciente y a un servicio de almacenamiento online. Esta “nube de información” le permite al profesional de la salud analizar, mediante un mapa de colores, dónde se ejerce la mayor presión.   La aplicación está programada para consultar los datos tres veces al día.     A su vez, en caso de identificarse una presión anómala, la aplicación del celular alerta al usuario para recomendarle un cambio de postura del pie o una revisión del calzado.   Los sensores permiten un análisis dinámico y constante de la marcha y la posición plantar del diabético, garantizando un estudio completo y riguroso.   Su uso debe ser cotidiano y continuo para estar siempre monitoreado y disminuir los riesgo de una posible úlcera.   Beneficios de la fabricación aditiva   Mayor facilidad para fabricar prototipos y mejorarlos constantemente Mayor flexibilidad en el proceso de diseño y elaboración del producto Reducción de costos de fabricación Aceleración en el proceso de fabricación     Mejoras a futuro   Entre las mejoras que se plantean para este proyecto se encuentra la integración de la batería. El primer prototipo de las plantillas Ebers tiene la batería colocada a un costado, lo cual hace necesario buscar un diseño más avanzado que la encapsule dentro de la plantilla para que sea más cómoda y fácil de usar.   También se busca reducir el consumo de energía del producto para aumentar su autonomía.   Pies diabéticos   En 2016 la Organización Mundial de la Salud (OMS) realizó el primer informe mundial sobre la diabetes poniendo de relieve el grave problema que implica esta afección.   La diabetes es una enfermedad crónica que, según este informe, padecen alrededor de 422 millones de adultos en todo el mundo, cuatro veces más que en 1980.   En cuanto a la Argentina, se estima que afecta a un 10% de la población.   Las úlceras en los pies son la razón más común de las hospitalizaciones para personas con diabetes. Pueden tardar semanas o incluso varios meses en sanar y a menudo son indoloras. Una de sus principales consecuencias es la amputación de miembros inferiores.   Además, la atención a esta afección y sus complicaciones representa un costo elevado para las familias y los sistemas de salud. Según la OPS (Organización Panamericana de la Salud), en 2014 el gasto en salud regional relacionado con esta enfermedad se calculó en 382 mil millones de dólares.   Es por todo esto que uno de los principales objetivos de esta plantilla es detectar, de manera temprana, posibles lastimaduras o exceso de presión en partes específicas del pie. De este modo, busca evitar la formación de úlceras o infecciones que pudieran desencadenar en una posterior amputación del miembro.   Leer otros artículos sobre impresión 3D y medicina.     — Fuentes:

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Bioimpresión, Bioimpresora, España, fabricación digital, Impresión 3D, Impresoras 3D, Medicina, Trimaker
Hace tiempo que la impresión 3D comenzó a ser una parte importante de la medicina y de la sanidad en el mundo.   En este artículo vamos a centrarnos en España, donde la tecnología aditiva ha comenzado a instalarse en el campo de la medicina y, más específicamente, en los hospitales. Su incorporación supone un ahorro y una rentabilidad clave para el mejor desarrollo en este campo.   En el último año el uso de este tipo de tecnología ha multiplicado sus ventas y sus aplicaciones, siendo su principal consumidor el sector industrial, pero no el único.   La bioimpresión   BRECA Healthcare, un centro de innovación radicado en Granada, España, ofrece, entre otros servicios, productos basados en tecnologías de impresión 3D con diferentes materiales, sistemas de fabricación 3D para medicina regenerativa y escaneado 3D de geometrías.   Hace diez años, su fundador José Baena era un investigador que diseñaba implantes a medida y pensaba que la impresión 3D podría usarse para hacer implantes personalizados incluso cuando esta tecnología no era tan popular como lo es ahora.     Baena, también fundador de la empresa Regemat3D, considera que si bien las ciencias biológicas pueden beneficiarse mucho de estas gamas de tecnologías diferentes, no es cierto que se puedan imprimir órganos funcionales a corto plazo. Cree importante dejar claro que lo que se imprime con una bioimpresora no es un pañuelo sino una matriz, un andamio, con células en 3D que se comportan de manera similar a las células in vivo. Sin embargo, es necesario un procedimiento adicional para implantar el tejido funcional. El estrés mecánico después de la impresión y otros factores juegan un papel importante en los resultados para el tejido.   Surgen muchas oportunidades para regenerar lesiones gracias a la la combinación de dispositivos médicos sintéticos hechos a medida impresos en 3D y estructuras de bioimpresión. Antiguamente, la geometría y el rendimiento de los dispositivos médicos en cuanto a tamaño eran una restricción. Ahora, con la impresión 3D, existe una solución personalizada que combina un dispositivo médico sintético con uno bioimpreso biodegradable. Un dispositivo médico sintético hecho a medida ayuda a mantener la estructura y promover la integración del tejido vivo bioprinted.  
Hay muchas cosas que podemos hacer y estoy seguro de que en el futuro vamos a resolver muchos problemas con estas tecnologías emergentes, pero como siempre digo en mis presentaciones: mantén la calma y regresa al laboratorio.
 

LA INCORPORACIÓN DE LA IMPRESIÓN Leer más

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Bioimpresión, Filamento, Impresión 3D, Medicina
“Con el uso de una impresora 3D estándar ahora puedes imprimir un diseño 3D comestible de marihuana desde la comodidad y privacidad de tu propio hogar.”     Así se promociona la empresa Potent Rope, un emprendimiento de Estados Unidos que desarrolla y comercializa cannabis en forma de filamento para ser extruido en una impresora 3D.     El filamento está realizado a partir de la combinación de un polímero termoplástico comestible soluble en agua con diferentes cannabinoides y terpenos.     Los terpenos son compuestos orgánicos aromáticos y volátiles que dan las características organolépticas (aroma y sabor) a las plantas. Constituyen la mayor parte del aceite esencial producido por las plantas aromáticas, de ahí su importancia en la composición de los productos de cannabis.     El producto, que ya ha superado la fase de investigación y ha obtenido el aval de la Oficina de Patentes y Marcas Comerciales de los Estados Unidos, se presenta como una sustancia de carácter medicinal que busca contribuir a “desmitificar y desacreditar el estigma actual de uno de los medicamentos más antiguos del mundo”.         Sus gestores son las científicas estadounidenses Ashley Herr y Paige Colen, quienes se especializan en la producción de marihuana legal con fines médicos.     El propósito de incluir la tecnología de impresión 3D en el uso de la marihuana dentro del campo de la medicina es solucionar una cuestión aún no resuelta del todo con otras técnicas: lograr la dosis justa para cada persona en particular, algo que parece que en los productos a partir de aceite no se logra completamente.     La inhalación de marihuana implica combustión, por lo que conlleva riesgos para la salud como irritación de los bronquios e incorporación de toxinas y elementos cancerígenos. Por eso, cuando se consume con fines terapéuticos se opta por el aceite, que puede ser injerido directamente, incorporado a cápsulas o agregado a productos comestibles.     Pero el aceite no siempre permite administrar a cada paciente la dosis exacta que necesita. Con el filamento Potent Rope los pacientes pueden elegir el tipo de cannabis que necesitan y especificar en cada impresión la dosis de principios activos que el médico les ha indicado en esa oportunidad de acuerdo con los avances de su tratamiento. De esa manera, tendrán la seguridad de estar consumiendo la cantidad justa y adecuada con una exactitud miligrámica.     Por otro lado, con Potent Rope también se puede elegir el filamento en función de la especie de cannabis que cada persona necesita: Sativa, Indica, CBD o THC.
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Bioimpresión, Bioimpresora, España, Medicina, piel humana
Una impresora 3D creada en España es capaz de imprimir piel humana apta para trasplantes y pruebas de productos químicos, cosméticos y farmacéuticos.   Se trata de una bioimpresora que reproduce la estructura natural de la piel a partir de la creación de las dos capas que la componen. Primero, la epidermis, que protege a la piel contra el exterior. Y luego la dermis, una capa mucho más gruesa que contiene los fibroblastos encargados de generar la proteína colágeno para darle elasticidad a la piel.     La biotinta utilizada contiene material orgánico conseguido a partir de biopsias cutáneas: plasma humano, fibroplastos primarios y queratinocitos. La piel conseguida es tan similar a la natural que puede usarse para uso terapéutico. Por ejemplo, en la recuperación tras una quemadura. También puede emplearse en testeos farmacéuticos para evitar el uso de personas. La diferencia entre ambas pieles es que la primera es autóloga, lo que significa que está hecha para una persona en particular y se crea específicamente con células de su propia piel.   Si bien la piel también puede generarse de manera manual, la bioimpresión es menos costosa y puede hacerse en grandes cantidades de forma estandarizada y automatizada. Por ese motivo, hay varias investigaciones en curso en esta materia para lograr su aplicación y expansión lo antes posible.   En este caso, la bioimpresora fue desarrollada por un equipo de científicos de la Universidad Carlos III de Madrid, el CIEMAT (Centro de Investigación Energética, Ambiental y Tecnológica), el Hospital General Universitario Gregorio Marañón y BioDan.
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