Tecnología

Impresión 3D: ¿medicina a medida?

Introducción de la impresión 3d en medicina

La impresión 3D es una técnica de fabricación aditiva que crea objetos tridimensionales mediante la construcción de capas sucesivas de materia prima como metales, plásticos, y cerámica.

Los objetos se producen a partir de un archivo digital, desarrollado a partir de una imagen de resonancia magnética (MRI) o un dibujo de diseño asistido por computadora (CAD), lo que permite al fabricante realizar cambios o adaptar el producto fácilmente como desee.

Hay una variedad de impresoras 3D disponibles en el mercado, que van desde modelos económicos dirigidos a los consumidores y capaces de imprimir piezas pequeñas y simples, hasta impresoras de calidad industrial que producen productos significativamente más grandes y complejos.

Hasta la fecha, mediante impresión 3D se vienen fabricando algunos dispositivos médicos, como implantes protésicos y dispositivos ortopédicos. Los fabricantes usan tecnologías de impresión 3D para crear dispositivos con geometrías complejas, como reemplazos de rodilla con una estructura porosa, que pueden facilitar el crecimiento y la integración de los tejidos.

La impresión 3d también puede crear un producto o el componente completo de un dispositivo, mientras que otras técnicas de fabricación pueden requerir que varias piezas se fabriquen por separado y se atornillen o suelden juntas, añadiendo peso y complejidad al sistema.

Un campo de la medicina donde la impresión 3D juega un rol importante es la fabricación de productos adaptados al paciente basados en su anatomía. Ejemplos de ello son los reemplazos de articulaciones, implantes craneales y restauraciones dentales. Este nivel de personalización también se usa en lo que se denomina fabricación en el punto de atención. Esta creación a demanda se basa en las imágenes obtenidas del paciente.

Los dispositivos médicos que se imprimen en el punto de atención incluyen modelos anatómicos, prótesis y guías quirúrgicas adaptados al paciente, que son herramientas que ayudan a guiar a los cirujanos sobre cómo actuar durante una operación. El número de hospitales con una instalación de impresión 3D centralizada ha crecido rápidamente en la última década. A medida que la tecnología evoluciona, este modelo de punto de atención puede generalizarse aún más.

En otras áreas médicas también se emplea la impresión 3D, por ejemplo, para fabricar productos farmacéuticos en formas de dosificación o formulaciones únicas, incluidas aquellas que podrían permitir una absorción más lenta o más rápida, según las necesidades particulares del paciente. La impresión 3D también podría usarse algún día para hacer tratamientos personalizados que combinen varios medicamentos en una sola píldora, o “policomprimido”.  Además, los investigadores están utilizando bioimpresoras para crear construcciones celulares y tisulares, como injertos de piel y órganos, estando estas aplicaciones aún en diferentes fases de desarrollo experimental.

Férula 3D mano

Del yeso a la impresión 3D

Muchas personas, desde niños, jóvenes a ancianos, tienen en ocasiones que usar una escayola de yeso para la recuperación de algún accidente o golpe.

El yeso es incómodo en sí mismo, lo que se une al dolor e impedimento de movilidad de la lesión.

Hoy en día se incorporan nuevas tecnologías a la medicina que mejoran los tratamientos. Una de estas tecnologías es la impresión 3D, que proporciona un sustituto al yeso mucho más efectivo: la férula plástica impresa en 3D. Se sustituye así el yeso por impresión 3D.

Las férulas ayudan a la aceleración de la lesión: se pueden introducir electrodos para efectuar terapias de electroestimulación que evitan que se atrofie el músculo inmovilizado.

Otra ventaja de las férulas impresas en 3D es que hay muchos diseños y se pueden quitar y poner durante el tratamiento para la observación de la lesión. Finalmente, los pacientes pueden abrir y cerrar su férula para incorporar los electrodos pautados en la terapia de electroestimulación.

Ventajas de las férulas impresas en 3D

La férula es un elemento externo rígido que se emplea con el fin de inmovilizar una parte del cuerpo. En medicina suelen utilizarse cuando, para curar una fractura o luxación, es preciso restringir total o parcialmente el movimiento de una articulación

Las férulas hechas en 3D tienen una apariencia distinta y también unas propiedades distintas a las tradicionales. Como por medio de la fabricación 3D se pueden componer geometrías complejas, las férulas suelen tener unas propiedades optimizadas para ahorrar peso, mejorar la resistencia y en general, mejorar sustancialmente su funcionalidad.

Las férulas en yeso son bastante habituales y se fabrican desde hace mucho tiempo. Entonces, ¿por qué fabricarlas mediante impresión 3D? Por sus múltiples ventajas. Te las explicamos:

Férula 3D

Ergonomía

Las férulas están diseñadas para imprimirse en 3D para adaptarse a cada persona. Esto significa que la férula se ajustará perfectamente alrededor de nuestra extremidad para conseguir cualquier restricción de movilidad prescrita por un médico.

Además, la férula se puede adaptar a la morfología del paciente, por lo que las personas muy altas o muy bajas, cuyas extremidades no tienen el tamaño medio, no tendrán problemas ya que se harán a su medida.

Las férulas se pueden diseñar con total libertad, y suelen estar diseñadas para ser colocadas y retiradas fácilmente para rehabilitación, tratamiento o limpieza de la zona lesionada.

Personalización

Dado que las férulas impresas en 3D se diseñan personalizadas a la medida de cada paciente, también se pueden adaptar a su gusto aspectos como los materiales y la apariencia estética.

Cualquier necesidad puede ser satisfecha con la férula impresa en 3D. Así, se pueden fabricar férulas muy ligeras sin grandes requisitos mecánicos, muy resistentes, muy transpirables para quienes no toleran bien el calor, etc.

Generalmente, una férula impresa en 3D será más ligera y resistente que una tradicional, además de otras ventajas como ser radio-transparente (para rayos X), sumergible, etc.

La férula impresa en 3D puede adaptarse mejor que una tradicional a diferentes lesiones, ya que puede hacerse más o menos restrictiva.

Por otro lado, la apariencia de las férulas impresas en 3D no tiene por qué imitar la de las tradicionales. Esto significa que, siempre que se cumplan los criterios de funcionamiento óptimos, el diseño puede variar para adaptarse a nuestros gustos. Por lo tanto, las férulas se pueden fabricar para que parezcan casi obras de arte y pueden convertirse en un elemento estético. Estar lesionado no tiene por qué impedirte estar a la moda.

El coste

Mediante tecnologías accesibles es posible diseñar e imprimir en 3D férulas con geometrías muy complejas y adaptadas perfectamente a nuestra morfología sin tener que gastar mucho dinero.

Otras ventajas de las férulas impresas en 3D:

  • Son ligeras
  • Se pueden mojar.    
  • Se fabrican a medida del paciente y se adaptan a su anatomía.
  • El diseño del patrón puede conferir más resistencia en los puntos necesarios y permitir mayor comodidad en otros.
  • No producen picazón ni tienen bordes
  • En ellas, es posible la circulación de aire, por lo que no dan calor ni generan olor.
  • Pueden abrirse y cerrarse para comprobar la evolución de la lesión.
  • Permiten realizar electroestimulación para que no se atrofie el músculo. Ocupan muy poco espacio por lo que pueden ser cubiertas con la ropa de calle del paciente.  Son estéticamente bonitas y novedosas, por lo que no incomodan estéticamente cuando están en zonas del cuerpo expuestas a la vista. 

Como vemos, la medicina avanza de forma imparable y se sirve de las nuevas tecnologías de fabricación. Una de ellas es la impresión 3D, que tiene una regulación a nivel europeo, que hemos mencionado con brevedad. La práctica nos muestra ejemplos de utilización de la impresión 3D con férulas plásticas que pueden reemplazar a las escayolas de yeso. No es el futuro, sino el presente. Hemos pasado del yeso a la impresión 3D.

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