{"id":36085,"date":"2022-09-01T06:24:46","date_gmt":"2022-09-01T11:24:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/como-la-impresion-3d-podria-ayudar-a-dar-forma-a-la-cirugia\/"},"modified":"2022-09-01T06:24:46","modified_gmt":"2022-09-01T11:24:46","slug":"como-la-impresion-3d-podria-ayudar-a-dar-forma-a-la-cirugia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/como-la-impresion-3d-podria-ayudar-a-dar-forma-a-la-cirugia\/","title":{"rendered":"C\u00f3mo la impresi\u00f3n 3D podr\u00eda ayudar a dar forma a la cirug\u00eda"},"content":{"rendered":"

Los \u00f3rganos del cuerpo impresos en 3D como este l\u00f3bulo hep\u00e1tico, que se muestra junto al l\u00f3bulo de carne y hueso, pueden ayudar a los m\u00e9dicos a planificar y practicar cirug\u00edas como los trasplantes.Referencia nn zein et al., "impresi\u00f3n tridimensional de un h\u00edgado para la planificaci\u00f3n preoperatoria en un trasplante de h\u00edgado de donante vivo" transplante de h\u00edgado<\/em>, 19:1304-10, 2013. © 2013 American Association for the Study of Liver Diseases<\/p>\n

Lo que ve en la imagen de arriba es un l\u00f3bulo de h\u00edgado, multiplicado por dos: a la derecha, uno de carne y hueso, extra\u00eddo de un donante de trasplante, y en el a la izquierda, uno creado a partir de pl\u00e1stico para representar conductos biliares, arterias y venas, colocado, capa por capa, por una impresora 3-D. El objetivo de dicha tecnolog\u00eda: ayudar a los cirujanos a planificar y practicar procedimientos complejos y capacitar a nuevos cirujanos con simuladores que respondan como lo har\u00eda un paciente.<\/p>\n

Los cirujanos navegan por terrenos anat\u00f3micos complejos mientras manipulan el bistur\u00ed y la sutura para cortar y suturar con precisi\u00f3n y r\u00e1pidamente….<\/p>\n

Pero cada vez m\u00e1s recurren a modelos tridimensionales realistas que son espec\u00edficos para pacientes individuales.<\/p>\n

Dichos modelos ya se utilizan para educar a los pacientes, para hacer formaci\u00f3n y para planificar y practicar procedimientos especialmente dif\u00edciles. Pero en el futuro, los modelos 3D, ya sean f\u00edsicos o virtuales, podr\u00edan convertirse en herramientas de rutina para entrenar a los cirujanos o mapear procedimientos con anticipaci\u00f3n.<\/p>\n

De 2D a 3D<\/h2>\n

Para imprimir en 3D, los investigadores primero combinan los muchos cortes digitales 2D sucesivos de tomograf\u00edas computarizadas o resonancias magn\u00e9ticas en un mapa topogr\u00e1fico que resalta las estructuras complejas en diferentes niveles del \u00f3rgano. Luego, las impresoras construyen los modelos, capa por capa, a veces usando un chorro de tinta para depositar gotas de resina que se fijan en su lugar mediante la luz ultravioleta brillante o mediante la extrusi\u00f3n de cintas de pol\u00edmero que se endurecen una vez que se sueltan.<\/p>\n

La tecnolog\u00eda fue la primera desarrollado en la d\u00e9cada de 1980, cuando tales impresoras eran costosas y temperamentales y los materiales eran limitados. Pero en los \u00faltimos a\u00f1os, los avances lo han hecho asequible incluso para los usuarios dom\u00e9sticos, y las mejoras en el software y los m\u00e9todos de impresi\u00f3n han permitido a los cient\u00edficos e ingenieros imprimir mezclas complejas de colores y texturas con gran precisi\u00f3n, creando as\u00ed modelos de \u00f3rganos mucho m\u00e1s precisos y realistas. , como se describe en una descripci\u00f3n general de la Revisi\u00f3n anual de qu\u00edmica anal\u00edtica<\/em> de 2018.<\/p>\n

Este ri\u00f1\u00f3n artificial con un tumor se cre\u00f3 en un molde impreso en 3D. Los hidrogeles movidos que se vierten en el molde le dan al \u00f3rgano resultante propiedades realistas del m\u00fasculo, la grasa u otros tejidos. aDAM FENSTER, UNIVERSIDAD DE ROCHESTER<\/p>\n

El gastroenter\u00f3logo de la Cl\u00ednica Cleveland, Nizar Zein, consider\u00f3 por primera vez la idea de imprimir modelos de \u00f3rganos en 2012 despu\u00e9s de leer sobre personas que construyen casas. con impresoras 3-D y los usos potenciales de la tecnolog\u00eda en la exploraci\u00f3n espacial. Se pregunt\u00f3 si el m\u00e9todo podr\u00eda hacer m\u00e1s seguros los trasplantes de h\u00edgado de donantes vivos.<\/p>\n

Cada h\u00edgado tiene una red \u00fanica y compleja de arterias, venas y conductos biliares, y un corte fuera de lugar puede provocar complicaciones, incluso la muerte, en donante o receptor. Entonces, Zein reuni\u00f3 a un equipo de m\u00e9dicos, expertos en im\u00e1genes, ingenieros y dise\u00f1adores de software para producir un h\u00edgado impreso espec\u00edfico para cada paciente a partir de resina para guiar el proceso quir\u00fargico.<\/p>\n

El primer prototipo era tosco, realmente como un ni\u00f1o jugando con Play. -Doh, recuerda Zein. Menos de las tres cuartas partes del tama\u00f1o natural, no era completamente transparente y carec\u00eda de c\u00f3digos de color para diferentes tipos de tejido. Pero fue lo suficientemente prometedor como para mostr\u00e1rselo a colegas quir\u00fargicos mientras discut\u00edan un caso de alto perfil en el que un donante de h\u00edgado sufri\u00f3 una complicaci\u00f3n peligrosa en la mesa de operaciones. Uno de esos cirujanos, recuerda Zein, dijo que tal modelo podr\u00eda haber salvado al donante.<\/p>\n

Zein perfeccion\u00f3 el modelo y en 2013 comenz\u00f3 a estudiar c\u00f3mo un modelo de h\u00edgado tridimensional de tama\u00f1o real, adem\u00e1s de Las exploraciones en 2D cambiar\u00edan la forma en que los cirujanos planifican las operaciones. Un peque\u00f1o estudio inicial mostr\u00f3 que sus modelos coincid\u00edan con los \u00f3rganos vivos tanto en anatom\u00eda como en forma. Los modelos de Zein y sus equipos se han utilizado en m\u00e1s de 20 cirug\u00edas. En muchos casos, mirar el modelo hizo que los cirujanos cambiaran la forma en que cortaban el \u00f3rgano, dice Zein, y en un caso los llev\u00f3 a concluir que el donante no era adecuado.<\/p>\n

El equipo de Zein pas\u00f3 a imprima modelos tridimensionales de tumores hep\u00e1ticos complejos para comprender c\u00f3mo est\u00e1n conectados al \u00f3rgano y, por lo tanto, informar la planificaci\u00f3n quir\u00fargica. Cuanto m\u00e1s sepamos de antemano sobre la anatom\u00eda y las estructuras de los pacientes, mejor ser\u00e1 la cirug\u00eda, dice Zein.<\/p>\n

Modelos blandos que sangran<\/h2>\n

Los modelos de \u00f3rganos tambi\u00e9n pueden ayudar a entrenar a los m\u00e9dicos. El ur\u00f3logo Ahmed Ghazi de la Universidad de Rochester se inspir\u00f3 para construir modelos de ri\u00f1\u00f3n realistas que proporcionar\u00edan una forma inmersiva de simular cirug\u00edas. Solo quer\u00eda algo que se pareciera a un ri\u00f1\u00f3n que sangra, dice. Los cirujanos renales a menudo se enfrentan a la extirpaci\u00f3n de tumores de un \u00f3rgano plagado de vasos sangu\u00edneos, y pueden tener solo 30 minutos para completar su trabajo antes de que el tejido renal, bloqueado de la sangre circulante, comience a morir.<\/p>\n

Algunos modelos de \u00f3rganos artificiales (a la derecha ) est\u00e1n construidos para que sangren, como lo har\u00eda el \u00f3rgano real durante la cirug\u00eda (izquierda). Esta operaci\u00f3n fue para extirpar un tumor renal.AHMED GHAZI<\/p>\n

Para construir un modelo de ri\u00f1\u00f3n, el equipo de Ghazis coloc\u00f3 capas de grasa, intestinos y otros tejidos simulados en una cavidad similar al abdomen, tal como estar\u00edan situados dentro de un paciente. El cirujano puede realizar el procedimiento desde el principio hasta el final, dice Ghazi. \u00c9l y sus colegas han creado modelos generales para la ense\u00f1anza, as\u00ed como modelos a partir de escaneos de pacientes individuales para simular cirug\u00edas espec\u00edficas. Ghazi ha probado este sistema con cinco cirujanos expertos y 10 novatos en un procedimiento com\u00fan pero desafiante para romper c\u00e1lculos renales grandes. Los expertos encontraron el modelo muy realista y los novatos acordaron por unanimidad que ser\u00eda \u00fatil practicar con estos modelos antes de la cirug\u00eda.<\/p>\n

La experta en im\u00e1genes biom\u00e9dicas Nicole Wake, ahora en el Colegio de Medicina Albert Einstein en la ciudad de Nueva York, tambi\u00e9n ha analizado c\u00f3mo los modelos de ri\u00f1\u00f3n afectan la planificaci\u00f3n de la cirug\u00eda. En un estudio de 2017, ella y sus colegas pidieron a tres cirujanos experimentados que revisaran 10 cirug\u00edas renales complejas diferentes. Primero revisaron im\u00e1genes bidimensionales de los pacientes y describieron su plan quir\u00fargico. Una semana o m\u00e1s despu\u00e9s, repitieron el ejercicio con un modelo tridimensional. En todos los casos, al menos uno de los cirujanos modific\u00f3 su estrategia cambiando la forma en que acceder\u00edan o sujetar\u00edan el \u00f3rgano, por ejemplo, e informaron una mayor confianza en su plan.<\/p>\n

Los materiales hacen el modelo<\/h2>\n

En la construcci\u00f3n de modelos de \u00f3rganos en 3D, la elecci\u00f3n del material depende de su uso previsto, dice Zein. El pl\u00e1stico duro es m\u00e1s barato y adecuado para la visualizaci\u00f3n tridimensional simple donde los m\u00e9dicos quieren concentrarse en las caracter\u00edsticas visuales, como la forma de los tumores, por ejemplo, o las trayectorias curvas de los vasos sangu\u00edneos o los conductos.<\/p>\n

Pero los materiales m\u00e1s esponjosos y flexibles incluyen las siliconas, los pl\u00e1sticos blandos y los hidrogeles son m\u00e1s realistas. Su elasticidad puede imitar las propiedades mec\u00e1nicas del tejido vivo, proporcionando un \u00f3rgano de pr\u00e1ctica que los cirujanos pueden abrir, midiendo el ancho y la profundidad de los cortes necesarios para limpiar los tumores y guiar las reparaciones. Los modelos m\u00e1s blandos tambi\u00e9n pueden incorporar otras caracter\u00edsticas, como sensores de presi\u00f3n, que brindan a los cirujanos m\u00e1s informaci\u00f3n mientras se preparan.<\/p>\n

Ghazi y sus colegas han creado una gama de modelos con textura de tejido. En lugar de imprimirlos directamente, el equipo utiliza la impresora 3D para crear una serie de moldes detallados. Luego inyectan pl\u00e1sticos oscilantes de hidrogel especializados que en su receta consisten en un 70 por ciento de agua que sintonizan para responder como m\u00fasculos, grasa o vasos sangu\u00edneos. Incluso incorporan fluidos para que el corte de vasos sangu\u00edneos u otros conductos haga que los \u00f3rganos sangren o se filtren como lo har\u00edan en una operaci\u00f3n real.<\/p>\n

El ingeniero mec\u00e1nico Michael McAlpine de la Universidad de Minnesota ha producido modelos de \u00f3rganos de pr\u00f3statas que imitan las propiedades mec\u00e1nicas de los tejidos, como herramientas de entrenamiento para los cirujanos. Su equipo us\u00f3 muestras de pr\u00f3statas extra\u00eddas de pacientes con c\u00e1ncer para probar propiedades como la firmeza y la flexibilidad. Reprodujeron estas caracter\u00edsticas ajustando los componentes qu\u00edmicos de las tintas de silicona para cambiar la cantidad de enlaces que hacen los pol\u00edmeros entre las cadenas, lo que hace que los modelos sean m\u00e1s suaves o m\u00e1s r\u00edgidos.<\/p>\n

Incluso han equipado los modelos de pr\u00f3stata con sensores impresos sensibles a la presi\u00f3n fabricados de hidrogeles y silicona gomosa. Los sensores pueden medir la fuerza aplicada por endoscopios o tijeras quir\u00fargicas, brindando a los m\u00e9dicos informaci\u00f3n \u00fatil antes de ingresar a la sala de operaciones.<\/p>\n

Esta pr\u00f3stata impresa en 3D puede equiparse con sensores de presi\u00f3n que permiten a los cirujanos practicar en material con una sensaci\u00f3n realista mientras ensayan los procedimientos.K. QIU ET AL \/ TECNOLOG\u00cdAS DE MATERIALES AVANZADOS<\/em> 2018<\/p>\n

De lo f\u00edsico a lo virtual<\/h2>\n

No est\u00e1 claro cu\u00e1ntos hospitales de EE. UU. est\u00e1n imprimiendo modelos de \u00f3rganos en 3D. Sospecho que la mayor\u00eda de los hospitales medianos y grandes al menos lo est\u00e1n probando, dice William Weadock, radi\u00f3logo de la Universidad de Michigan y presidente del grupo de inter\u00e9s especial de impresi\u00f3n 3D de la Sociedad Radiol\u00f3gica de Am\u00e9rica del Norte. Los centros m\u00e9dicos con el equipo y la experiencia ahora pueden imprimir algunos tipos de modelos de \u00f3rganos por no m\u00e1s de unos pocos cientos de d\u00f3lares por un modelo de pl\u00e1stico duro. Y compa\u00f1\u00edas como Lazarus 3D y Materialise ahora ofrecen producir modelos de \u00f3rganos a partir de datos de im\u00e1genes.<\/p>\n

Pero las agencias reguladoras y las compa\u00f1\u00edas de seguros de salud a\u00fan se est\u00e1n poniendo al d\u00eda con esta tecnolog\u00eda. Solo un paquete de software, producido por Materialise, est\u00e1 aprobado por la Administraci\u00f3n de Drogas y Alimentos de los EE. UU. para construir los archivos de impresi\u00f3n para el diagn\u00f3stico en pacientes, y el seguro no paga por tales modelos espec\u00edficos de pacientes.<\/p>\n

Los modelos de \u00f3rganos impresos pueden convertirse en un trampol\u00edn hacia modelos inmersivos basados en computadora que usan realidad aumentada en la que los cirujanos usan auriculares y otras herramientas para observar y manipular representaciones en 3D. Originalmente, Ghazi hab\u00eda querido comenzar su trabajo de esta manera, pero pronto pas\u00f3 a los modelos f\u00edsicos: todav\u00eda no es posible cortar algo virtualmente con la sensaci\u00f3n correcta, o saber cu\u00e1nto podr\u00eda sangrar un \u00f3rgano si se corta en un lugar u otro. Por ahora, est\u00e1 trabajando con empresas de realidad virtual que ofrecen modelos f\u00edsicos como herramientas realistas para desarrollar software de programaci\u00f3n para cirug\u00edas virtuales.<\/p>\n

Con el tiempo, practicar cirug\u00edas utilizando im\u00e1genes en 3D, ya sea realidad aumentada o modelos f\u00edsicos impresos, podr\u00edan convertirse en la norma. en lugar de la excepci\u00f3n, dice McAlpine. Creo que se volver\u00e1 extremadamente rutinario.<\/p>\n

Sarah Webb es escritora cient\u00edfica en Chattanooga, Tennessee. Encu\u00e9ntrela en l\u00ednea en sarahannewebb.com o en Twitter @sarahwebb.<\/em><\/p>\n

Este art\u00edculo apareci\u00f3 originalmente en <\/em>Knowable Magazine,<\/em>  un esfuerzo period\u00edstico independiente publicado por Annual Reviews.<\/em><\/p>\n

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Los \u00f3rganos del cuerpo impresos en 3D como este l\u00f3bulo hep\u00e1tico, que se muestra junto al l\u00f3bulo de carne y hueso, pueden ayudar a los m\u00e9dicos a planificar y practicar cirug\u00edas como los trasplantes.Referencia nn zein et al., "impresi\u00f3n tridimensional de un h\u00edgado para la planificaci\u00f3n preoperatoria en un trasplante de h\u00edgado de donante vivo" … Continuar leyendo \u00abC\u00f3mo la impresi\u00f3n 3D podr\u00eda ayudar a dar forma a la cirug\u00eda\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-36085","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/36085","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=36085"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/36085\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=36085"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=36085"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=36085"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}