Salvar vidas gracias a la impresión 3D

Enfrentados a cirugías vasculares complejas todos los días, los cirujanos del Departamento de Cirugía Vascular de la Universidad de Mainz, Alemania, han hecho un uso óptimo de su impresora 3D interna Stratasys, disponible a través de la plataforma de investigación interdisciplinaria BiomaTiCS. El uso de la tecnología de impresión en 3D les permite reducir costes, a la vez que ahorran tiempo crucial durante la cirugía, lo que conduce a una mejora en los resultados de los pacientes.

La impresión en 3D en el Hospital Universitario de Mainz está integrada en todas las áreas de la atención al paciente, siendo empleada principalmente durante la planificación quirúrgica para visualizar y diagnosticar mejor los casos complejos de pacientes con mayor rapidez. Con la impresora 3D Eden260VS de Stratasys, se imprimen modelos transparentes claros de alta precisión en 3D y se utilizan para ayudar al personal y a los pacientes, pero también como una herramienta para educar y capacitar a los futuros cirujanos vasculares sobre cómo tratar los casos más complejos.

Modelo impreso en 3D transparente de Stratasys de un arco aórtico específico para cada paciente, utilizado por el Hospital Universitario de Mainz para practicar cirugías endovasculares complejas.

El Hospital Universitario Johannes Gutenberg de Mainz, en Alemania, es un centro de excelencia reconocido internacionalmente en el campo de la cirugía cardiotorácica y vascular. Está a la vanguardia de la investigación y el desarrollo de la medicina alemana en el campo de la investigación y la atención al paciente en áreas relacionadas con el corazón, el tórax y los vasos sanguíneos del cuerpo humano.

Dentro del Departamento de Cirugía Vascular y Cardiotorácica, varios pacientes presentan síntomas potencialmente mortales, con enfermedades aórticas que requieren atención inmediata y un tratamiento quirúrgico detallado y específico para cada paciente. Cuando es posible, los cirujanos del Hospital Universitario de Maguncia ofrecen tratamiento endovascular, un procedimiento avanzado y menos invasivo para el paciente en comparación con la cirugía abierta, en la que una pequeña incisión en la cadera permite al personal médico acceder a los vasos sanguíneos y operar de forma remota ‘desde dentro del cuerpo’.

En los casos de aneurismas, que son una hinchazón y una protuberancia de los vasos sanguíneos que pueden ser extremadamente peligrosos para la vida cuando se rompen, es necesario tratar a los pacientes de forma rápida y precisa mediante procedimientos endovasculares o abiertos. Como resultado, el Hospital Universitario de Maguncia y el equipo en torno al Departamento de Cirugía Vascular, ha investigado e invertido en una impresora 3D Stratasys para elevar el estándar de atención al paciente mejorando y optimizando la planificación quirúrgica y el tratamiento de los casos vasculares más complejos y críticos para la vida.

Beneficios/Valor:

• Mejorar los resultados de los pacientes mediante la planificación, la práctica y la determinación de los enfoques quirúrgicos óptimos para las cirugías vasculares complejas utilizando modelos impresos en 3D específicos para cada paciente.
• Ahorro de tiempo relevante en el quirófano a través de la planificación quirúrgica en modelos impresos en 3D
• Utilizando modelos impresos en 3D, los cirujanos pueden perfeccionar el diseño y el ajuste de los implantes antes de la cirugía, lo que aumenta la eficiencia del tiempo y reduce los costes de procedimiento.
• Avanzando en la educación y capacitación médica mediante el uso de la impresora 3D Stratasys Eden260VS para producir modelos específicos para el paciente, claros y transparentes, con el fin de capacitar a futuros cirujanos vasculares.

En promedio, se toman de 1.000 a 2.000 imágenes individuales por cada tomografía computarizada en un caso de paciente vascular, que los cirujanos utilizan para analizar y diagnosticar la enfermedad. Esto puede ser ambiguo y llevar mucho tiempo cuando el tema es complejo. Con modelos impresos en 3D, podemos entender rápidamente la causa del problema y determinar mejor el tipo de tratamiento requerido para tratarlo con éxito.

En un caso reciente, acudió al centro una mujer de 53 años que ya había sido rechazada por varios otros hospitales en Alemania y más allá, tal era la complejidad y la incertidumbre en torno a la enfermedad. Debido a una malformación aórtica cerca del corazón, la paciente sufría de un vaso sanguíneo abultado en el cuello. Reconociendo la necesidad de atención médica urgente, se realizaron tomografías computarizadas. Sin embargo, los resultados no proporcionaron el nivel de claridad requerido cuando se trataba de la anatomía del paciente. Mirando a través de las tomografías computarizadas, fue imposible visualizar claramente la anatomía por lo que se optó por imprimir un modelo en 3D, y fue entonces, por primera vez, cuando quedó claro cuál era el origen y la magnitud del problema. No sólo se usó el modelo para explicar los hallazgos a la paciente con el fin de aumentar su comprensión y cooperación para el procedimiento planificado de 3 pasos, sino que incluso se tomó en cada una de las tres cirugías como punto de referencia durante la operación, lo cual fue crucial para el resultado exitoso.

En el tratamiento de enfermedades aórticas complejas, con el método endovascular, el vaso sanguíneo afectado es reemplazado y apoyado por un stent endovascular —un tipo de implante en forma de un pequeño tubo de malla de alambre—. El stent se inserta a través de las arterias y se coloca en el área afectada de la aorta. Este procedimiento muy preciso y difícil significa que el cirujano está operando usando un monitor, y no tiene espacio para el error al encontrar el punto apropiado para colocar el stent. Como tal, el stent en sí necesita estar perfectamente diseñado para adaptarse a la anatomía del paciente para mitigar el riesgo, pero también ahorrar tiempo y dinero tanto dentro como fuera del quirófano. Mediante la impresión en 3D de un modelo del vaso sanguíneo del paciente en el que es necesario colocar el stent, se puede ahorrar mucho tiempo y dinero, ya que es posible practicar la cirugía en el modelo repetidamente hasta que hay la seguridad de que todo encaja y que se ha perfeccionado el procedimiento.

En otro ejemplo reciente, el equipo del Departamento de Cirugía Vascular y Cardiotorácica se enfrentó a un caso muy complejo de aneurisma de arco aórtico. Requiriendo un implante complejo, el equipo decidió someterse a una simulación preoperatoria de la cirugía utilizando un prototipo de stent y un modelo de arco aórtico impreso en 3D del paciente. Esto aseguró el diseño y el ajuste correctos del implante de stent y evitó la necesidad de desperdiciar el procedimiento. Entendiendo dónde se debía colocar el stent y habiendo practicado el procedimiento en el modelo 3D, el equipo redujo significativamente el tiempo en el quirófano.

En base a estudios actuales, los ahorros en tiempo de operación son de 5-45 minutos cuando se utilizan modelos impresos en 3D antes de la cirugía. Hoy la investigación sigue en curso, pero si se toma un tiempo promedio de cirugía de 2 a 4 horas, se observa un ahorro de tiempo de hasta un 40%. Cuando se trata de casos vasculares complejos todos los días, este ahorro de tiempo puede ser la diferencia entre la vida y la muerte.

El Departamento de Cirugía Vascular y Cardiotorácica del Hospital Universitario de Maguncia dispone de un amplio centro de investigación y formación, en el que la impresión en 3D es uno de los principales objetivos. El uso de la impresora 3D Stratasys Eden260VS en la plataforma de investigación BiomaTiCS permite producir modelos de anatomías aórticas a partir de casos de la vida real, a fin de utilizarlos para enseñar a los futuros cirujanos vasculares a realizar con éxito cirugías complejas. Con la capacidad de imprimir en 3D modelos aórticos ultrarrealistas en material transparente y claro, los estudiantes pueden practicar procedimientos endovasculares y aprender habilidades de alambre difíciles utilizando réplicas precisas de los vasos sanguíneos. Para la asistencia sanitaria, es crucial seguir aprovechando las capacidades de la impresión en 3D para la formación médica, la educación y la investigación con vistas a futuros avances.

Con los modelos impresos en 3D se puede entender rápidamente la causa del problema y determinar mejor el tipo de tratamiento necesario para tratarlo con éxito