Medicina en 3 D

13.03.2020 | 10:19
Diferentes diseños de brazos biónicos.

La impresión en tres dimensiones va abriéndose camino en el sector de la salud y ya se ha logrado imprimir órganos y prótesis con biomateriales para mejorar la vida de los pacientes. 

La tecnología de impresión en tres dimensiones ha evolucionado mucho en los últimos años y ya no nos extraña ver cómo se imprime cualquier objeto cotidiano. Incluso se ha conseguido imprimir alimentos. 

Esta técnica avanza tan rápido que también el sector de la medicina quiere aprovecharse de ella para mejorar la vida de personas y facilitar a los profesionales de la salud su tarea a la hora, por ejemplo, de conocer en qué parte del cuerpo exacta se debe intervenir o para personalizar cirugías y tratamientos. 

Para médicos Diseñar una cirugía personalizada en función de la localización y de las conexiones específicas del  tumor de cada paciente es el objetivo de la Unidad de diagnóstico de precisión para el tratamiento quirúrgico del cáncer, unidad que funciona en el Hospital Sanchinarro de Madrid y que utiliza la tecnología 3D para obtener réplicas de órganos de los pacientes que van a ser sometidos a una operación. Se trata de una especie de atlas para guiar al doctor y simular la intervención. 

El mismo fin tienen los biomodelos creados con colágeno nativo desarrollados de manera conjunta por el grupo Biomat, de la Universidad del País Vasco, y la empresa Domotek. Estos modelos pueden ser utilizados como piezas de utillaje o como prótesis gracias a su compatibilidad con el cuerpo humano. Además, son clave a la hora de explicar al paciente qué tipo de intervención se le va a realizar y dónde. 

Para facilitar la labor de los profesionales de la salud también se ha conseguido generar tejidos cardíacos capaces de producir arritmias y conocer mejor las enfermedades relacionadas con el corazón, además de personalizar la medicación y el desarrollo de fármacos.  Los creadores han sido investigadores de Israel y Canadá, y lo han hecho a través de células cardíacas auriculares y ventriculares derivadas de células madre humanas. 

Para pacientes En cuanto a las mejoras para las personas enfermas, la tecnología 3D tiene la ventaja de que puede crear prótesis a medida con materiales biocompatibles. Son varias las empresas que se dedican a ello, y todo parece indicar que en un futuro cada hospital contará con su propia impresora. Ya se ha conseguido imprimir prótesis de cráneos, huesos tan pequeños como el escafoides (que se encuentra en la muñeca) o incluso vaginas. 

Pero también es posible diseñar y moldear órganos. Investigadores del Centro de Investigaciones sobre el Genoma Humano y Células Madre de la Universidad de Sao Paulo (Brasil) han conseguido recrear un minihígado capaz de ejercer las funciones típicas de este órgano. Y todo ello gracias a que, en vez de imprimir células individualizadas, han logrado agruparlas antes de la impresión con biotinta. 

Incluso se ha llegado a imprimir un corazón vivo que palpita utilizando tejido humano. Es un logro de investigadores de la Universidad de Tel Aviv (Israel). El siguiente paso será madurar las células que lo componen y hacer que se comuniquen entre ellas para conseguir que el corazón bombee la sangre. 

Esto supone un gran avance, ya que en un futuro no hará falta esperar para un trasplante, sino que con células madre del propio paciente se podrá construir un nuevo órgano y, además, teóricamente el rechazo sería nulo. 

En cuanto a los órganos, también se ha diseñado una impresora que funciona como un rodillo de pintura para aplicar grandes láminas de piel sobre partes del cuerpo quemadas. Los autores de este invento, investigadores de la Universidad de Toronto Engineering y el Hospital Sunnybrook de Canadá, explican que la biotinta que se utiliza (con células madre) es capaz de acelerar el proceso de curación. En concreto, promueve la regeneración de la piel y reduce las cicatrices. Se trata de un proyecto que están desarrollando desde 2018 y que ha pasado ya por diez rediseños. 

Órganos, prótesis... pero, ¿también se pueden imprimir partes del cuerpo completas? Sí, como las orejas. En ello está trabajando un equipo de científicos de la Universidad de Priceton (Estados Unidos) dirigidos por el ingeniero mecánico Michael McAlpine. Este ingeniero trabaja uniendo células humanas, colágeno y algunos componentes electrónicos para crear orejas artificiales capaces de detectar sonido. Además, ha inventado unas prótesis oculares que pueden detectar la luz y convertirla en señales eléctricas, lo que supone un gran paso para crear visión artificial. 

En este ámbito, quizá una de las empresas más conocidas creadora de prótesis es Open Bionics, famosa por su producto Hero Arm. Se trata de una prótesis biónica de brazo muy personalizable, pensada especialmente para niños, con diseños de Star Wars o protagonistas de Marvel. Cuesta diez veces menos que una prótesis impresa en 3D de otras compañías, es muy ligera y permite movimientos delicados. 

Hologramas en quirófanos

El Hospital Sant Pau de Barcelona ya utiliza una novedosa técnica que permite ver el interior de un paciente en tres dimensiones al que se está operando gracias a una reconstrucción holográfica. 

Para obtener el holograma se realiza un escáner al paciente y después, un programa informático permite recrearlo. Los médicos pueden acceder a él mediante movimientos de sus manos para acercarlo, eliminar partes del cuerpo para facilitar la visión de una zona concreta o incluso colorearlas para distinguirlas mejor. 

Esta técnica permite a todos los doctores ver el cuerpo del paciente en tres dimensiones, frente a las gafas de realidad aumentada, que solo dan acceso a quien las lleva puestas.