La impresión 3D puede parecer material de ciencia ficción, pero ahora desempeña un papel importante en la atención médica. Los médicos pueden utilizar esta tecnología para mejorar las cirugías, crear prótesis e implantes mejores y más asequibles, e incluso desarrollar rápidamente equipos médicos. Estas son algunas de las principales formas en que los hospitales y los médicos están utilizando la impresión 3D, y cómo puede transformar su atención médica en el futuro.
La impresión 3D en los hospitales
En 2010, solo tres hospitales contaban con instalaciones propias de impresión 3D. En 2019, ese número había aumentado a 113. Permite a los médicos ver su anatomía antes de operar. Incluso pueden practicar con ella antes del procedimiento. Esto puede conducir a mejores resultados quirúrgicos. Un estudio de 2019 publicado en la revista JAMA Network Open descubrió que los médicos que utilizaron un modelo 3D para preparar las cirugías de tumores renales informaron de tiempos de operación más cortos, menos pérdida de sangre durante las cirugías y estancias hospitalarias más cortas. Otro estudio de 2021 descubrió que las largas cirugías se reducían entre 1,5 y 2,5 horas cuando los cirujanos utilizaban modelos 3D para guiarse.
Para hacer los modelos, los médicos suelen introducir los datos de las imágenes de sus tomografías o resonancias magnéticas en un programa informático especial. Así se crea un archivo de diseño asistido por ordenador que se envía a una impresora 3D que imprime un modelo físico real.
Prótesis
Las prótesis te cambian la vida si las necesitas. Pero las prótesis imprimibles en 3D pueden cambiar aún más las cosas. Ayudan a los ingenieros y a los médicos a desarrollar prótesis totalmente personalizadas para adaptarse a la persona. También ha hecho que esta tecnología sea más accesible y asequible, ya que la impresión 3D para el consumidor significa que cualquier persona puede imprimir prótesis "DIY" en cualquier lugar.
Una organización que ayuda a las personas necesitadas es e-NABLE, una red de diseñadores, ingenieros y médicos voluntarios que crean prótesis imprimibles en 3D. Han fabricado más de 8.000 prótesis para personas de todo el mundo.
Implantes médicos
Aunque los implantes dentales fueron algunos de los primeros usos aprobados de la tecnología 3D, la FDA la ha aprobado desde entonces para rodillas, caderas, tobillos, espinas dorsales y cráneos. Estos implantes suelen ser más finos y menos costosos que los fabricados tradicionalmente. Un estudio de personas que se sometieron a una operación de sustitución de cadera con un implante 3D informaron de una mayor estabilidad y menos dolor que los que se sometieron a uno normal. Una teoría es que los implantes 3D ayudaron a fomentar el crecimiento del hueso más que los implantes tradicionales.
Los implantes impresos en 3D también pueden ser más parecidos al propio hueso del cuerpo. Un estudio de personas con fusiones vertebrales que habían utilizado implantes 3D descubrió que la cirugía fue exitosa en casi todas las ocasiones (99%).
Equipo médico
Las herramientas quirúrgicas como fórceps, pinzas, hemostatos y retractores pueden producirse ahora con tecnología 3D. Una de sus ventajas es que pueden modificarse rápidamente después de que los cirujanos los hayan utilizado y aportado sus comentarios. También pueden ser útiles cuando los problemas de la cadena de suministro provoquen una escasez de material médico. Durante la pandemia de COVID-19, por ejemplo, cuando escaseaban los respiradores, un equipo de la Oregon Health & Science University desarrolló un respirador de bajo coste fabricado mediante tecnología de impresión 3D. El dispositivo es tan sencillo que no requiere electricidad y puede fabricarse en tan sólo 3 horas, por menos de 10 dólares cada uno.
Qué hay en el futuro?
Tejido corporal en 3D
Muchos grandes hospitales ya pueden imprimir un modelo en 3D de las partes del cuerpo u órganos para ayudar a los cirujanos a planificar una intervención. Pero estos tejidos y órganos sólo se crean en plástico duro o goma. Una nueva investigación podría dar lugar a una versión más auténtica. En 2020, los investigadores de la Universidad Carnegie Mellon fabricaron el primer modelo de corazón humano a tamaño real e impreso en 3D con una sustancia llamada alginato, que es muy similar al tejido cardíaco real. Esto facilita a los cirujanos cortarlo y manipularlo, igual que harían con un corazón real durante un procedimiento médico.
Uno de los retos ha sido conseguir que los órganos se mantengan unidos durante la impresión, ya que la gravedad suele hacer que el material biológico conocido como biolink se mueva. Los investigadores de la Universidad Carnegie Mellon lograron fabricar el corazón con una técnica conocida como incrustación reversible de hidrogeles en suspensión (FRESH). Utiliza una aguja para inyectar una solución de material biológico, o biolink, en un hidrogel blando, que soporta el objeto mientras se imprime. Una vez hecho, se aplica calor para que el hidrogel se funda.
La esperanza es que, con el tiempo, modelos como éste puedan proporcionar una estructura a la que las células puedan adherirse y crecer, lo que permitirá a los médicos reparar o incluso sustituir completamente órganos humanos.
Píldoras 3D
A medida que los médicos avanzan hacia una medicina más personalizada, la esperanza es que las píldoras en 3D avancen con ella. Esto permitirá a los farmacéuticos producir rápidamente píldoras con dosis, formas, tamaños y características de liberación adaptadas a cada persona. En este momento, solo hay un medicamento en 3D disponible, Spritam (levetiracetam), un fármaco antiepiléptico aprobado por la FDA en 2015. Permite a los médicos recetar una dosis muy alta que no es posible con los métodos convencionales.
Pero las píldoras en 3D no han despegado, en parte porque se tarda en imprimirlas. Sin embargo, los investigadores han encontrado una nueva técnica de impresión en la que el medicamento se disuelve en una solución de una sustancia química que se activa con la luz. Esto permite que se solidifique rápidamente y forme un comprimido impreso. Algunos medicamentos pueden imprimirse ahora en tan sólo 7 segundos. Los investigadores esperan que algún día se puedan imprimir pastillas utilizando la luz de la pantalla de tu smartphone.
