Aplicaciones de la impresión 3D para la medicina

El mundo de la impresión 3D está muy presente en el campo de la medicina, aunque mucha gente no tiene conocimiento de ello. Se podría decir que 2011 fue el año del auge de la impresión 3D en este sector gracias al caso de Kaiba Gionfriddo. La niña Kaiba nació con una enfermedad que debilita la tráquea hasta tal punto que se derrumbó. Pese a estar intubada, la niña seguía teniendo momentos de parada respiratoria, algo que también afectaba a su corazón. Pero gracias a la intervención de Green y Hollister, dos expertos en ingeniería biomecánica, que diseñaron, imprimieron y conectaron en la tráquea de Kaiba un dispositivo biocompatible de forma rápida y eficaz. Kaiba se salvó y mejoró su vida.

A partir de la repercusión de este acontecimiento, el campo de la medicina comenzó a trabajar, cada vez más y más, con la impresión 3D y actualmente es la base de una infinidad de avances en el sector médico.

En las siguientes líneas hablaremos de campos de la medicina donde la impresión 3D está más presente:

Pre-operatorio

La medicina ha evolucionado en gran medida y rápidamente, a la hora de realizar ciertas operaciones genéricas pero sigue existiendo riesgos en las intervenciones donde el paciente tiene un problema que necesita una cirugía delicada.

Actualmente el problema anterior está disminuyendo gracias a que la mayoría de hospitales cuentan con algún tipo de escáner, el cual puede transferir la forma de cualquier parte del cuerpo humano, tanto exterior como interior, a un ordenador y posteriormente realizarlo a escala real en una impresora 3D en un plazo de tiempo muy corto. Tener un modelo real ayuda al cirujano a detectar problemas y a programar la intervención, elevando en gran medida los casos de éxito en intervenciones complejas.

Pero la ventaja de reproducir partes humanas no termina aquí. La realización de partes, como órganos que muestren tumores, ayudan al estudio de las enfermedades y a como intervenirlas, algo que anteriormente se hacía con partes de animales o personas fallecidas, existiendo desviaciones importantes entre lo real y los parámetros que ofrecía el método convencional.

Imagen 1: Corazón por impresión 3D. Fuente: Cardiac Models

Prótesis

En este campo en particular, la impresión 3D FDM con filamentos especiales antibacterianos, han revolucionado la fabricación de prótesis de bajo coste. Muchas organizaciones están involucradas en proyectos para la creación de este tipo de prótesis y enviarlas a países donde existen gran número de amputados por culpa de enfermedades y guerras.

Imagen 2: Prótesis de bajo coste. Fuente: Autodesk

Por otra parte, otras tecnologías de la impresión 3D, como la impresión 3D de metal (DMLS) se están empleando para realizar implantes con materiales convencionales, como el Titanio. Estos implantes muestran la porosidad, la resistencia, la complejidad y precisión geométrica necesarias para ser implantados quirúrgicamente en una infinidad de casos, como por ejemplo en caderas ortopédicas.

Dental

El sector dental requiere siempre productos de precisión y acabado superficial elevado. Por este motivo grandes fabricantes de impresoras 3D de resina han desarrollado productos en específico para este campo. Anteriormente se empleaban elementos y herramientas genéricas para todos los pacientes, demorando mucho tiempo en operaciones fáciles e incluso produciendo cierto daño al paciente. Con la aparición de la impresión 3D, impresoras como la Form 2 y resinas dentales, este sector ha evolucionado en gran medida. Actualmente los médicos pueden crear guías personalizadas para cada paciente con una altísima precisión. Estas guías y otras herramientas que pueden ser impresas, sirven para colocar sin ningún error tratamientos de restauración dental (tornillos, implantes, placas, etc).

Imagen 3: Herramienta dental. Fuente: Formlabs

Tejidos y órganos

En este campo aún se están avanzado y consiguiendo los primeros casos de éxito aplicables a personas. En los más avanzados centros de desarrollo y hospitales se está consiguiendo imprimir elementos realmente increíbles, como orejas a partir de cartílago humano y partículas de hígado bio-impresas que funcionan durante 40 días. Realmente es el campo con mayor potencial de futuro, pero actualmente el más lejano.

Imagen 4: Partículas de hígado bioimpresas. Fuente: Xconomy

Existen otros campos de la medicina donde la impresión 3D está siendo clave para su evolución. Uno de esos es el campo farmacéutico, donde Lee Cronin, un gran químico de la Universidad de Glasgow, está desarrollando una impresora 3D que puede unir compuestos químicos a nivel molecular para crear medicamentos a medida, con la dosis justa para cada paciente. Estos medicamentos aumentarán efectividad de los tratamientos.

Después de este repaso por los avances que ha proporcionado la impresión 3D a la medicina podemos afirmar que: "La fabricación aditiva ha sido y seguirá siendo una lanzadera para la evolución de la medicina".