Las impresoras 3D domésticas: una herramienta clínica más del hospital.

Un fablab dentro del hospital.

Un equipo de cirujanos ortopédicos del Hospital Gregorio Marañón de Madrid emplea la impresión 3D para planificar y agilizar las intervenciones quirúrgicas.

El avance de la cirugía va muy unido al desarrollo de las tecnologías de imagen médica. Hace años que los cirujanos emplean técnicas de imagen en 3D para planificar sus operaciones. Lo hacen con programas que convierten los estudios radiológicos en mapas tridimensionales del cuerpo humano por los que pueden navegar virtualmente en sus ordenadores antes de entrar al quirófano.Este paso de las imágenes en 2D a las reconstrucciones en 3D supuso un gran avance para muchos especialistas, porque les permite observar los órganos, huesos o tejidos dañados desde todos los ángulos posibles antes de encontrarse con ellos en la mesa de operaciones. “Desde hace unos 10 años, empleamos programas libres para crear estos modelos virtuales a partir de estudios radiológicos, estudiamos con ellos los casos y planificamos la mejor forma de intervenir”, explica Rubén Pérez Mañanes, médico adjunto traumatólogo especialista en cirugía reconstructiva y responsable de haber introducido las aplicaciones de la impresión 3D doméstica en el Hospital Universitario Gregorio Marañón (Madrid).Ahora, en este hospital madrileño, el Servicio de Cirugía Ortopédica y Traumatología que dirige el profesor Javier Vaquero, ha encontrado la herramienta idónea para dar un paso más allá y llevar estos modelos tridimensionales al plano de lo tangible: las impresoras 3D de escritorio. Así, se han convertido en pioneros en trasladar esta tecnología doméstica al campo hospitalario.

“Tener en nuestras manos los modelos impresos en PLA de las fracturas o los tumores que vamos a operar aumenta nuestra capacidad para preparar la intervención con mayor precisión"
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Modelo impreso en 3D.

"De hecho, ahora podemos anticipar algunos procesos que antes teníamos que hacer durante la propia operación, lo cual reduce el tiempo en el quirófano y, por extensión, el riesgo para el paciente",  explica el doctor Pérez Mañanes.

Una herramienta más.

La impresora 3D Witbox 2 se ha convertido para estos profesionales en una herramienta más que completa su flujo de trabajo cotidiano junto con los escáneres médicos o los ordenadores. “Es la pieza que faltaba para completar el proceso”, añade el traumatólogo. Un proceso que comienza con la realización de un escáner o una resonancia para diagnosticar la patología, que pasa después por la creación y estudio del modelo virtual en 3D como ayuda para la planificación de la operación, y que culmina con la intervención en quirófano.“Ahora existe un paso intermedio, que nos aporta más información para preparar la operación y nos sirve también para explicar el procedimiento a los pacientes”, explica José Antonio Calvo Haro, médico especialista en cirugía ortopédica oncológica del mismo hospital y que trabaja con Pérez Mañanes en la inclusión de esta tecnología en el centro. “Hemos creado un grupo de trabajo en el hospital entre diferentes especialidades para potenciar el uso de esta tecnología en nuestro propio medio, apostando por estimular los desarrollos colectivos y la innovación colaborativa”, añade Pérez Mañanes.

Guías quirúrgicas.

Un ejemplo práctico del valor de las impresoras en la fase de planificación es la creación de las “guías quirúrgicas” para su uso en el quirófano. “Hace años que usamos estas plantillas que se colocan sobre los huesos (previamente esterilizadas) para indicarnos los lugares por los que tenemos que insertar tornillos, realizar cortes o adaptar implantes”, detalla Pérez Mañanes. Estos utensilios son fabricados industrialmente por proveedores externos.

“Pero ahora, con la impresión 3D doméstica podemos fabricar nosotros mismos estas guías desechables”, explica.

Otra utilidad que han encontrado para las piezas impresas en 3D es durante la preparación de los implantes antes de operar. Las placas y prótesis estándar necesitan ser modeladas para darle la forma apropiada sobre el hueso del paciente. Antes de tener las impresoras, los implantes se adaptaban durante la operación. Ahora, este ajuste puede realizarse antes de entrar en el quirófano sobre una réplica del hueso dañado impresa en 3D. “O incluso durante la misma operación pero sin necesidad de hacerlo sobre el paciente real, sino empleando el modelo impreso en PLA como horma sobre la que modelar el implante, agilizando así la operación y reduciendo riesgos asociados. Además, estamos documentando una mejora significativa en la precisión con este método”, añade el traumatólogo.Los modelos que fabrican nunca son implantados. “No hay que confundir esto con prótesis, en ningún caso la pieza queda en el paciente, son tan solo herramientas complementarias que se esterilizan en el propio hospital para ser empleadas en el entorno de quirófano y que luego se desechan”, explica.Estas piezas suponen un complemento que pasa a formar parte de sus procedimientos habituales. “Las impresoras domésticas son cómodas para nosotros y fáciles de usar, la curva de aprendizaje es corta y rápidamente se nos ocurren nuevos usos que podemos darles”, añade Calvo. Además, les permite potenciar un sentido que es vital para los cirujanos, “el tacto”.

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Prototipo impreso en el Hospital Gregorio Marañón con una impresora Witbox, de BQ.

Recurso de comunicación.

De hecho, los modelos no sólo son herramientas útiles para los cirujanos, sino que suponen una mejora de la calidad a lo largo de todo el proceso asistencial.

“Nos ayudamos de los modelos para explicar el diagnóstico, las alternativas y el tipo de intervención a los pacientes”.

Resulta una forma visual y táctil, didáctica y altamente eficaz para que los pacientes comprendan fácilmente la severidad de su caso o en qué va a consistir la operación. “Les tranquiliza mucho entender el proceso y, de hecho, muchos de nuestros pacientes se los suelen llevar de recuerdo”, apunta.

Y no sólo en la comunicación médico-paciente. Los modelos impresos también son de gran utilidad en las áreas formativas del servicio médico. Las emplean para explicar distintas técnicas quirúrgicas a los estudiantes y médicos residentes. Y no sólo en formación médica, sino también en bioingeniería y otras formaciones afines que combinan salud y tecnología.

Espíritu maker para salvar vidas.

Pérez Mañanes, Calvo y el resto de especialistas que han conformado este pequeño “fablab dentro del hospital” no se detienen aquí. Trabajando codo con codo con clínicos e investigadores del centro, han empezado a hacer “ingeniería inversa” escaneando sus propios utensilios en el hospital para estudiar su diseño y plantear nuevas posibilidades.

"Imprimimos prototipos de todo tipo de artilugios que pueden ayudarnos en nuestro día a día, desde férulas para inmovilizar dedos, hasta cajas y soportes para consumibles médicos, o sujeciones para colocar cámaras en el quirófano".

El hecho de controlar el proceso de creación les permite hacer herramientas que se adapten a sus necesidades reales. “Ser nosotros mismos los que construimos nuestras herramientas en vez de depender de terceros, y hacerlo en nuestro propio medio, nos da un mayor control del proceso asistencial en su conjunto, desde el diagnóstico hasta la intervención. Además, supone un ahorro de costes considerable”, añade Pérez Mañanes.

Otro de los proyectos en los que el “espíritu maker” es beneficioso para la salud está relacionado con el uso de las impresoras 3D en regiones con pocos recursos o que han sufrido los efectos de alguna catástrofe o guerra. “En lugares en los que no es posible contar con todo el material quirúrgico necesario y donde las necesidades son muy específicas, una impresora 3D puede ahorrar costes y solucionar muchos problemas médicos”, cuenta el traumatólogo.

Solucionar problemas y ahorrar costes son las principales ventajas que estos cirujanos han encontrado al aplicar esta herramienta doméstica en el quirófano. Y animan a los demás a probarlas para “descubrir nuevos usos”, según Pérez Mañanes.

“Cuanto más las usamos, más ideas se nos ocurren de cómo pueden facilitar nuestra actividad diaria y el éxito de nuestras intervenciones”.