APLICACIONES MÉDICAS DE LA IMPRESIÓN 3D PROFESIONAL

La impresión 3D está encontrando un nicho de desarrollo muy importante en el mundo médico. Las características propias de la tecnología permiten realizar modelos muy complejos, totalmente personalizados para cada paciente, bio compatibles y con resistencias y densidades idóneas.

Vamos a hacer un rápido repaso de las aplicaciones más importantes que se pueden encontrar actualmente:

Impresión 3D de órganos para planificación quirúrgica y formación

El primer paso para conseguir realizar una réplica de un órgano dañado que debemos operar es realizar un TAC de dicho órgano, obteniendo una imagen tridimensional del mismo. A partir de esta imagen obtendremos un modelo 3D que nos servirá para imprimir una réplica del órgano y poder realizar inspecciones que de otro modo serían más complejas en tiempo, dinero y precisión.

El uso de este tipo de órganos se extiende también a la formación ya que pueden suponer la diferencia para un correcto aprendizaje en cirugía.

Instrumental quirúrgico

Mediante el empleo de diversos materiales, entre los que se encuentran titanios y aluminios, la impresión 3D consigue la impresión de herramientas de intervención quirúrgica con precisión milimétrica. Es el caso desarrollado por Sutrue, con instrumentales de gran complejidad muy difíciles de realizar por otras tecnologías.

| Fuente Sutrue

Otros usos los encontramos en utensilios propios para cada paciente y operación. Recientemente sabíamos del caso de la empresa Stryker, líder mundial en utensilios de cirugía, que realiza multitud de instrumental quirúrgico mediante fabricación aditiva.

Prótesis personalizadas

Gracias a la impresión 3D el mundo de la ortopedia puede realizar prótesis totalmente funcionales con precios mucho más asequibles y tiempos de desarrollo mucho menores lo que supone un gran avance y acerca soluciones a un mercado mucho más amplio.

Una de las iniciativas que está aprovechando la impresión 3D para este uso es Enabling the Future, que se trata de una comunidad que empleando impresoras 3D desarrolla prótesis de manos y piernas para pacientes con necesidades urgentes y sin muchos recursos.

| Mano protésica para niños. Fuente Enabling the future

Implantes dentales / óseos

El sector dental lleva mucho tiempo aprovechando las bondades de la impresión 3D, incluso antes de que esta fuera noticia en todas partes. Mediante la fabricación aditiva se pueden realizar piezas de mayor calidad y más rápidamente, desde aparatos correctores transparentes para el uso diario hasta fundas dentales, implantes puentes etc. Empresas como Formlabs o Envision Tec, que utilizan tecnología SLA en máquinas de oficina, apuestan firmemente por este uso y comercializan resinas bio compatibles.

| Fuente Formlabs

Impresión 3D de tejidos vivos

Una tendencia muy en auge es el desarrollo de impresoras capaces de imprimir tejidos vivos. Ya se encuentran en el mercado múltiples ejemplos y en España podemos encontrar una máquina capaz de hacer esto desarrollada por Regemat 3D.

Mediante esta tecnología ya se han desarrollado pieles para injertos, orejas funcionales e impresión 3D de células de hígado entre otros muchos ejemplos.

| Bioimpresión de tejidos vivos. Fuente Organovo

En el futuro: impresión 3D de órganos completos

En un futuro, según expertos en la materia, se podrán imprimir órganos completos totalmente funcionales. La empresa Organovo está trabajando en ese sentido y está empezando a fabricar los primeros órganos en miniatura.

Proyectos de impresión 3D en viajes espaciales

La agencia espacial europea publicaba recientemente un concurso público para el desarrollo de tecnología que fuese capaz de imprimir tejidos vivos en exploraciones espaciales. El proyecto se centraba también en el desarrollo de impresoras que pudiesen fabricar también instrumental quirúrgico y eventuales prótesis y soluciones a problemas y enfermedades que se diesen durante viajes espaciales.

La medicina del futuro apuesta claramente por la impresión 3D como herramienta complementaria para crear utensilios y soluciones que ayuden en el día a día a pacientes y doctores.

ACTUALIZACIÓN: Nuevos Avances en 2019

PIEL HUMANA

El Hospital de La Paz ha conseguido reproducir piel humana utilizando elementos biológicos como células, colágeno y proteínas. Haciendo uso de la impresión 3D han conseguido depositar capa a capa desde las más interiores (dermis) hasta las más exteriores (epidermis).

| Piel humana impresa en 3d. Fuente Cartridgeworld

Esta piel permite representar mejor el tejido original y testar de una manera más cercana a la realidad como afectará al paciente la curación de heridas, enfermedades infecciosas, cáncer, etc.

Este gran avance permite crear modelos de estudio, testar fármacos y productos cosméticos, etc. Todo de una manera personalizada y, además, evitando la experimentación con animales.

Aunque el proyecto todavía se encuentra en fase inicial, tiene como objetivo optimizar el proceso y, sobretodo, conseguir imprimir superficies de piel más grandes de forma automatizada para pacientes que necesiten reemplazos de piel a gran escala.

Más información: http://www.comunidad.madrid/noticias/2019/10/10/investigadores-hospital-paz-imprimen-piel-humana-gracias-impresion-3d

Células cardíacas

La fabricación aditiva dentro del mundo de la bioingeniería está revolucionando el mundo de la medicina en la fabricación de tejidos y órganos para pacientes que sufren un deterioro fisiológico.

A día de hoy esta tecnología se aplica en órganos relativamente sencillos como una nariz, sin embargo, se ha avanzado en la fabricación de órganos complejos como el corazón o el hígado. Una de las investigaciones más llamativas es la creación de tejido cardíaco capaz de reemplazar la parte del músculo cardíaco que “ha muerto” y restituir su total funcionalidad, esto ya se ha probado con éxito en los animales y ahora tratan de progresar para conseguir su aplicación en humanos.

| Corazón impreso en 3D. Fuente eu.courier-journal.com

Medicamentos personalizados

Dentro de la industria farmacéutica uno de los problemas a los que se enfrentan son las dosis de los medicamentos, las dosis vienen definidas según las píldoras y no se pueden personalizar a cada paciente. Gracias a la impresión 3d conseguir esto es posible, pueden crearse medicamentos compuestos adaptados a las necesidades de cada paciente.

En esta investigación destaca notablemente el Dr. Min Pu y su equipo, que han conseguido desarrollar un software que permite ingresar los datos médicos y biológicos de un paciente y que el software calcule automáticamente dosis personalizadas y genere los datos de impresión. Ya han conseguido obtener resultados exitosos, sin embargo no tienen como objetivo reemplazar las formas de fabricación actuales de esta industria sino creen que esta investigación se convertirá en un nuevo método a la creación de medicamentos compuestos.

| Medicamentos en 3D. Fuente Aprecia Pharmaceuticals