Corazones impresos en 3D para planificar operaciones complejas.

Especialistas del Hospital Virgen del Rocío de Sevilla imprimen réplicas de corazones con cardiopatías congénitas severas en 3D para preparar las intervenciones quirúrgicas con más precisión.

Cada corazón es único. Su tamaño, sus distintas cavidades internas y la forma en la que está conectado con los grandes vasos que lo rodean es diferente en cada caso. Por eso, a la hora de preparar una intervención para tratar una cardiopatía congénita severa (se dan 8 casos de este tipo de malformación por cada 1000 recién nacidos), es esencial conocer con precisión las estructuras anatómicas de cada paciente. 

“Cuanta más información se tenga de antemano sobre la forma del corazón, más fácil será para el cirujano abordar la intervención con éxito y menos riesgo existirá de que surjan complicaciones imprevistas”, explica Gorka Gómez Ciriza, investigador colaborador del Grupo de Innovación Tecnológica del Hospital Virgen del Rocío de Sevilla, que trabaja desde hace cinco años con impresoras 3D para mejorar la planificación de las intervenciones quirúrgicas.  

“Donde más impacto está teniendo el uso de esta tecnología es en cardiología infantil, especialmente desde que empezamos a utilizar filamentos flexibles para imprimir las réplicas de los corazones, lo que facilita mucho la exploración a los cirujanos”, añade.  Estas réplicas en 3D se generan a partir de imágenes de TAC y resonancia magnética por lo que recrean a la perfección la forma única de los órganos y, al tenerlas en su mano, sirven a los especialistas para encontrar la mejor manera de abordar la intervención antes de enfrentarse al quirófano. 

De la pantalla a tus manos

Antes de dar el paso a la impresión, este equipo de innovación hospitalaria ya trabajaba con un software de imagen en 3D para preparar las operaciones. “En 2005 comenzamos a desarrollar en el hospital un software de planificación quirúrgica virtual a partir de imágenes de TAC y resonancia magnética”, explica. Este programa les permitía visualizar en la pantalla la estructura interna de los órganos, huesos u otras estructuras involucradas en la operación para preparar al detalle la intervención. 

Después,  en 2011, dieron el salto a la impresión en 3D y empezaron a imprimir modelos de mandíbulas, cráneos, peronés, etcétera. “Para los cirujanos, tener en la mano la anatomía del paciente es mucho más útil que visualizarla en la pantalla de un ordenador”, explica Gorka. 

Desde el año 2006 ya han realizado más de 1500 reconstrucciones virtuales de casos reales de pacientes  y desde el 2011 han impreso piezas para pacientes en más de 400 de los casos. 

corazón impreso en BQ Witbox

La llegada de filamentos flexibles

El punto de inflexión llegó en 2013 cuando empezaron a trabajar con una impresora Witbox y pudieron dar un “salto de calidad importante” porque comenzaron a imprimir por primera vez con filamentos flexibles. “Gracias a esto comenzamos a trabajar con nuevas especialidades como la cardiología infantil, que es el área donde más impacto estamos teniendo”, añade. “Durante una cirugía cardíaca no se tiene fácil acceso al corazón, por lo que el trabajo previo de preparación es de vital importancia para el cirujano”, explica Gorka.

Los cirujanos cardiovasculares tienen ahora la oportunidad de tocar las réplicas flexibles de corazones con sus manos, “las exploran y aprecian cómo están formadas las distintas cavidades internas del órgano. Incluso he visto cómo meten el dedo en el interior del modelo, palpan la forma y las distintas cavidades, algo que no podían hacer de la misma forma con los modelos rígidos”, detalla el investigador.

Para cada corazón, un modelo único

Desde entonces, han generado y distribuido modelos de corazones en varios hospitales españoles e internacionales. La flexibilidad de los modelos ofrece más posibilidades a los cirujanos a la hora de explorar la anatomía y preparar la operación. Hay que tener en cuenta que la cirugía de este tipo de cardiopatías es extremadamente complicada, dada la variabilidad anatómica que existe entre cada órgano e incluso en un mismo tipo de malformación. “Por este motivo es tan útil la impresión 3D, porque está hecha a la exacta medida de cada paciente”, añade Gorka. 

Por este motivo es tan útil la impresión 3D, porque está hecha a la exacta medida de cada paciente

Desde que empezó el proyecto de investigación 'Planificación quirúrgica personalizada de cardiopatías congénitas complejas mediante biomodelos personalizados en 3D', los profesionales han asistido 40 cirugías de niños con cardiopatías congénitas severas de más de 10 hospitales del mundo. Hasta ahora, el resultado de la planificación quirúrgica basada en estos biomodelos de órganos impresos facilita “ganar en precisión quirúrgica, reducir los tiempos de la cirugía y elevar la tasa de éxito de las intervenciones”,según Gorka.

Su experiencia exitosa les ha llevado a compartir sus logros con la comunidad científica: han realizado más de 10 publicaciones en revistas científicas nacionales e internacionales. ¿El siguiente paso? Seguir creando sinergias entre ingenieros, cirujanos y otros especialistas para continuar aumentando las posibilidades de éxito en las operaciones gracias a la impresión 3D.