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Imprimen en 3D una caja torácica en un hospital de Salamanca

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.

 

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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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