Por Paula Franken
Cuando tienes algo importante que hacer, es una buena idea practicar primero, dice Sarah Flora, directora de programas del Laboratorio de imágenes e impresión 3D de Geisingers. Eso no ha sido posible con la cirugía hasta ahora.
Las siete impresoras del laboratorio de la Sra. Flora utilizan datos de tomografías computarizadas (TC) y resonancias magnéticas (IRM) para crear réplicas impresas en 3D de la anatomía real de un paciente. . Y ya sea que los modelos se utilicen para la planificación prequirúrgica, la simulación quirúrgica o la educación del paciente y del estudiante, el costo para el paciente es cero. anatomía médica justo en la pantalla, explica la Sra. Flora. Pero para algunos, es difícil mirar los datos cortados en blanco y negro y volver a convertirlos mentalmente en el cuerpo de una persona real. Las impresoras utilizan la información para crear réplicas de anatomías específicas, dando a los cirujanos la oportunidad de sostener un facsímil en sus manos y ver lo que verán en la sala de operaciones. A veces, después de que un cirujano visualice la anatomía de un paciente con tanto detalle, decidirá adoptar un enfoque diferente al que originalmente pretendía.
Una herramienta útil para los cirujanos
Cardiólogo intervencionista Shikhar Agarwal , MD, dice que tiene un modelo 3D impreso al menos una vez al mes. Cuando un paciente tiene un orificio alrededor de la válvula cardíaca, o en el corazón mismo, el modelo impreso me permite ver el tamaño exacto y la ubicación del defecto, así como las estructuras circundantes, explica. No solo me permite elegir qué dispositivo usar para tapar el defecto, sino que también me ayuda a decidir si un enfoque mínimamente invasivo con catéteres o una cirugía tradicional es el camino a seguir.
Neurocirujano pediátrico Nir Shimony, MD, ha utilizado modelos 3D para planificar procedimientos correctivos que incluyen el tratamiento de la craneosinostosis, una afección en la que las suturas del cráneo se cierran prematuramente, lo que provoca problemas con el crecimiento del cerebro y un posible retraso cognitivo y del desarrollo. Uno de mis casos de malformación craneal fue extremadamente complejo, explica el Dr. Shimony. El caso involucró a un bebé con hidrocefalia compleja, una condición en la que hay acumulación de líquido cefalorraquídeo en el cerebro y malformación craneal compleja. El bebé apenas podía mantener la cabeza erguida. Le pedí a Sarah que creara varios modelos del cráneo y la base del cráneo. El cirujano plástico Christian Kauffman y yo reservamos un quirófano días antes de la cirugía real y realizamos el procedimiento en el modelo 3D de Sarah, planificando todos nuestros cortes y aprendiendo dónde debemos tener especial cuidado. También teníamos el modelo con nosotros el día de la cirugía para consultarlo.
Dr. Shimony utilizó un modelo 3D diferente para estudiar métodos innovadores de instalación de electrodos de profundidad para tratar la epilepsia. Esta fue otra vez que mi equipo y yo reservamos un quirófano para practicar con un modelo, dice. La técnica que inventamos es una que usamos con bastante frecuencia ahora y estábamos a punto de publicar un artículo sobre ella. Esto no podría haber sucedido sin el laboratorio 3D.
El cirujano torácico Matthew Facktor, MD, tiene casi una docena de modelos 3D en un estante en su oficina y dice que los encuentra útiles cuando planea extirpar tumores en situaciones inusuales y difíciles. -para llegar a lugares. Ser capaz de sostener el modelo en mi mano me da un grado adicional de confianza, dice. Un procedimiento especialmente desafiante involucró la extirpación de un tumor de la tráquea justo donde se ramifica en ambos pulmones. El modelo de Sarah era tan preciso y la textura era tan realista que podría haberlo usado para practicar cómo hacer cortes y reconstruir la anatomía. Tal como estaba, lo usé para planificar mi procedimiento e incluso lo llevé a una conferencia nacional para ver cómo otros cirujanos torácicos de primer nivel habrían abordado el mismo problema. El modelo de Sarah también fue extremadamente útil al explicar el procedimiento a mi paciente.
Trayectorias de corte quirúrgico
Sra. Flora explica que también puede crear guías impresas en 3D para ayudar a cortar la anatomía de muestras patológicas o incluso ayudar a un cirujano a planificar la extracción de la anatomía en primer lugar. Una de esas guías de corte, que se exhibe en el laboratorio, contiene un modelo 3D de una próstata. Cada línea de la guía se correlaciona con una línea de la resonancia magnética, explica la Sra. Flora. Las líneas son caminos para un corte de precisión y pueden significar menos conjeturas para los próximos procedimientos. Puede ver cómo una pequeña idea como la impresión 3D tiene un gran impacto en la atención de nuestros pacientes.
El oncólogo ortopédico Thomas Bowen, MD, no solo usa las guías de corte para planificar los procedimientos, sino que también las coloca temporalmente dentro cuerpos de los pacientes para darle más exactitud y precisión cuando opera. Como las guías se crean a medida para el tumor que estoy extirpando, puedo acercar los márgenes, explica. También ayudan cuando se trata de reconstruir áreas deficientes en el hueso, ya sea que esté doblando placas de metal para que se ajusten al área o trabajando con aloinjertos (hueso donado), las guías me ayudan a navegar. No los uso para casos de rutina. Pero para situaciones únicas, los encuentro extremadamente útiles.
Ayudar a los pacientes a ver dentro de sí mismos
Kara Kurtz, RN, que trabaja en estrecha colaboración con el Dr. Bowen, a menudo usa modelos 3D para ayudar a los pacientes. visualizar sus condiciones, comprender los próximos procedimientos e incluso saber cómo se verá el área afectada después de la cirugía. A veces, es difícil para los pacientes comprender realmente el tamaño de sus tumores o dónde están ubicados, explica. El laboratorio hace un gran trabajo coloreando los modelos para ayudar con la visualización. También usamos los modelos como herramientas de enseñanza para nuestros médicos residentes. Los ejemplos 3D ilustran condiciones que no son típicas, pero es posible que tengan que tratarlas algún día.
Nuestras impresoras pueden crear modelos flexibles similares a la carne u objetos que son duros como huesos, explica la Sra. Flora. La diferencia puede ser tan sutil como un vaso sanguíneo normal o uno que se ha engrosado hasta el punto de volverse esclerótico. Algunos de nuestros modelos son biocompatibles y se pueden implantar hasta 24 horas en el cuerpo de un paciente. La tecnología es tan buena.
Parte de lo que hace que la tecnología en el laboratorio de la Sra. Floras sea tan buena es el hecho de que los escaneos originales provienen de un centro acreditado por el Colegio Americano de Radiología. Nuestro departamento de radiología está entre los mejores, dice la Sra. Flora. Las imágenes son excelentes para la entrada, nuestro software está aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos y hay rigurosos controles de seguridad y estrictos controles de calidad durante todo el proceso. Nos aseguramos de que la entrada proveniente de la tecnología CT o MRI sea lo que realmente se está imprimiendo y entregando al cirujano.
La fabricación de un modelo
Si un médico quiere obtener un modelo 3D creado, consultan con la Sra. Flora para revisar sus imágenes y explicar cuál es su objetivo general del modelo. Luego segmenta y diseña los datos y tiene su plan aprobado en la pantalla antes de que comience la impresión. El proceso en sí es fascinante: cada impresora del laboratorio utiliza una tecnología diferente para producir una pieza. Algunas máquinas actúan como una pistola de pegamento, dejando un camino de líquido en cada capa. Algunos usan un láser que golpea una tina de líquido, creando residuos sólidos. Sin embargo, otros usan polvo y pegamento. Y todos repiten su proceso para cada capa hasta completar el modelo. Una vez que se imprima el modelo, es posible que se deba hacer más trabajo antes de que esté listo para ser recogido. El procesamiento posterior puede implicar baños químicos, lijado o revestimiento transparente. El procedimiento generalmente demora de 7 a 14 días desde la consulta original, según la complejidad del modelo.
Nuestros modelos 3D tienen el potencial de reducir significativamente el tiempo en la sala de operaciones, dice la Sra. Flora. Son maravillosas herramientas de enseñanza e incluso pueden ayudar a los padres a través de sus procesos de duelo al proporcionarles algo para recordar a sus hijos después de su fallecimiento. Todo lo que se hace en este laboratorio se hace por el bien de nuestros pacientes sin costo alguno para ellos. Puedo decir fácilmente que tenemos uno de los mejores laboratorios de impresión 3D en el punto de atención del país, y no habríamos tenido tanto éxito sin el apoyo inquebrantable y la visión de nuestra administración de Radiología, presidida por el Dr. Aalpen Patel. Estoy muy orgulloso de trabajar para una organización de atención médica que fomenta este tipo de innovación.