La impresora 3D produce órganos que actúan como si fueran reales

Los órganos sintéticos impresos por la impresora Digital Anatomy podrían reemplazar a los cadáveres como herramientas de capacitación para estudiantes de medicina.

Una nueva impresora 3D tiene el software y el material para crear un corazón sintético que es tan blandito como lo real. Stratasys anunció hoy la nueva impresora, junto con tres nuevos materiales y un nuevo software para impulsar toda la plataforma.
La impresora 3D J750 Digital Anatomy 3D resulta corazones tan cercanos al órgano real como una impresora puede llegar. Tan realista como parece el órgano sintético, la caja para un nuevo corazón impreso en 3D lleva una advertencia: «Órgano sintético: no para trasplante».

El corazón 3D tiene las mismas propiedades físicas que un órgano humano, así como las mismas características biomecánicas. Esto permitirá a los médicos imprimir modelos 3D que estén tan cerca del órgano real como la tecnología pueda obtener.

El software GrabCad Print Digital Anatomy potencia todo, dijo Scott Drikakis, líder del segmento médico en Stratasys.

«Si hay un defecto en el corazón, una anomalía estructural, con esta solución, podemos imprimir en 3D un gemelo digital sintético de ese paciente», dijo Drikakis.

Un cirujano también puede replicar las características físicas de la enfermedad de un paciente, como calcificaciones en venas y arterias.

En conjunto con la impresora, Stratasys lanzó tres nuevos materiales: TissueMatrix, GelMatrix y BoneMatrix. El nuevo TissueMatrix es el material más blando disponible en impresión 3D. ¿Puedes agregar descripciones de lo que son o hacen GelMatric y BoneMatrix?

«El avance en la ciencia de los materiales para nosotros es hacerlos más suaves y flexibles y tener más control para mezclar los materiales en función del resultado deseado», dijo Drikakis. «Ahora estamos haciendo modelos funcionales con las mismas propiedades biomecánicas que un corazón humano».

La flexibilidad de los materiales de impresión 3D se clasifica en una escala Shore: cuanto mayor sea el número, más rígido será el material . El TissueMatrix tiene un valor Shore de 00, lo que significa que es casi tan blandito como un oso gomoso. La mayoría de los materiales en el mercado actualmente tienen un valor Shore entre 28 y 30.

Drikakis dijo que Stratasys desarrolló el nuevo sistema de impresión basado en las solicitudes de los clientes de órganos más realistas. Durante el proceso de desarrollo de cuatro años, la principal prioridad de la compañía era hacer que el software fuera lo más fácil de usar posible.

«Tenemos un equipo de seis personas cuyo único trabajo es capacitar a los clientes sobre cómo crear modelos e incorporar la impresión 3D en su trabajo», dijo.

Un cirujano comienza con una tomografía computarizada o una resonancia magnética y segmenta la imagen. Este proceso marca las secciones de la imagen que contienen el órgano que la impresora 3D debe replicar. Se descartan secciones de la exploración que muestran tejido o hueso circundante. Esta segmentación se carga en el software y comienza la impresión.

La impresión de un modelo de corazón estándar lleva entre seis y ocho horas. Imprimir un hueso del muslo puede tomar hasta 16 horas.

Drikakis dijo que la compañía ha estado trabajando con hospitales y fabricantes de dispositivos médicos durante cuatro años para desarrollar la impresora digital de anatomía.

Entrenamiento quirúrgico mejorado

Un objetivo para el nuevo producto es cambiar la forma en que se entrena a los cirujanos. Actualmente, cuando los estudiantes de medicina aprenden un procedimiento, practican con cadáveres. Cada cadáver puede costar entre $ 1,300 y $ 5,000. En los últimos años, la oferta de cadáveres ha disminuido, en parte debido a un aumento en las donaciones de órganos. A medida que más personas donen corazones o pulmones, eso significa menos cuerpos para que los estudiantes de medicina practiquen. Además, cuando hay cadáveres disponibles, los cuerpos pueden no tener el problema particular que un estudiante de medicina está abordando con un procedimiento específico.

Drikakis dijo que más de 100 hospitales en Estados Unidos están utilizando la impresora y 85 de las 100 principales compañías mundiales de dispositivos médicos también lo están. Hay impresoras 3D en uso en más de 20 hospitales de VA, así como la Clínica Cleveland, Mayo Clinic y Boston Children’s Hospital. Drikakis dijo que los hospitales también usan oficinas de servicios para externalizar proyectos de impresión 3D.

Más rápido en el mercado

Además de mejorar la capacitación de los médicos, la impresión 3D puede ayudar a las compañías de dispositivos médicos a comercializar productos más rápido.

«El mercado de dispositivos médicos en su conjunto ha adoptado la impresión 3D más ampliamente que los hospitales, pero desde una perspectiva de planificación quirúrgica y capacitación clínica, los hospitales se están poniendo al día rápidamente», dijo.

En el mundo de la salud, si un dispositivo o procedimiento no tiene un código de facturación, eso es una gran barrera para la adopción de nuevos productos y técnicas.

«Ese es uno de los principales factores limitantes para que los hospitales no realicen impresiones en 3D: la falta de reembolso», dijo Drikakis.

La Sociedad Radiológica de América del Norte y el Colegio Americano de Radiología han creado un registro de pacientes para cuantificar el valor de la impresión 3D. El registro incluirá información sobre el paciente, el modelo 3D y los resultados quirúrgicos. Los investigadores analizarán los datos para ver qué valor agrega el modelo 3D al procedimiento. El objetivo es utilizar los datos para obtener un código de facturación para que se pueda pagar a los hospitales por usar la tecnología para mejorar la atención al paciente.

Drikakis dijo que la compañía está lanzando la nueva impresora con aplicaciones cardíacas, vasculares y ortopédicas. Stratasys agregará nuevas aplicaciones cada año durante los próximos tres años.

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