Bitfab colaboró con uno de los proyectos más avanzados de impresión 3D en medicina en España: el laboratorio de impresión 3D del Hospital Gregorio Marañón de Madrid, hoy Unidad de Planificación Avanzada y Manufactura 3D (UPAM3D). Este artículo, escrito en 2019, cuenta cómo trabajaba el laboratorio y qué tipo de casos se resolvían allí.
El mérito del proyecto es de Rubén y Jose, los médicos que lo crearon, de los que hablamos más abajo.
La variedad de proyectos de impresión 3D médica que se hacen allí es enorme: biomodelos y guías fabricados directamente para los médicos, que luego los usan para comunicarse, operar, ensayar nuevas técnicas… todo ello en casos clínicos reales, ayudando a pacientes de verdad.
📖 Resumen del artículo
¿Qué es el FabLab del Marañón (hoy UPAM3D)?
El FabLab del Marañón es un laboratorio de impresión 3D integrado en el Hospital, al que los médicos acuden a diario para resolver sus problemas asistenciales con impresión 3D. Asistenciales quiere decir que se ayuda directamente a los pacientes con modelos completamente personalizados, aunque también se hacen modelos de investigación, simulación, docencia… para proyectos innovadores dentro del Hospital.
¿Quién lo ha montado?
El FabLab del Marañón es un proyecto que fundaron Rubén Pérez-Mañanes y Jose Antonio Calvo Haro y que tiene ya muchos años de recorrido. Ellos son dos cirujanos traumatólogos oncológicos, que vieron las posibilidades que tenía la impresión 3D de escritorio dentro de un Hospital y comenzaron el proyecto con sus propios medios.
Puedes encontrarles y seguirles en sus redes sociales:
Por el laboratorio han pasado otros ingenieros como Guillermo Rodríguez, que presentó el proyecto en esta charla del T3chFest de 2017, y estudiantes de grado y posgrado de diferentes universidades de Madrid que se forman allí en impresión 3D biomédica.
El flujo de trabajo del Hospital Gregorio Marañón
¿Cómo se imprime el caso típico en el laboratorio del Hospital? Este era el flujo de trabajo y los programas que se usaban en cada fase. Verás que son muchas herramientas gratis y libres, e impresoras de escritorio: la filosofía del laboratorio es abierta y busca hacer la impresión 3D en medicina mucho más accesible, con soluciones de escritorio al alcance de todos:
- Comunicación. Normalmente el médico (sobre todo cirujanos de todas las especialidades) se pasa por el laboratorio con el caso que quiere imprimir, para qué lo necesita, que tipo de producto quiere imprimir (biomodelos, guías quirúrgicas, férulas, instrumental, proyectos de investigación…). Es una oportunidad sin igual poder estar en contacto directo con los médicos, que es la ventaja que tiene que el laboratorio de impresión 3D esté integrado directamente en el Hospital.
- Imagen médica. El punto de partida de los casos es la imagen médica, en formato DICOM: un TAC, una resonancia, etc.
- Segmentación. La segmentación es el paso de la imagen médica, que viene por capas, a un archivo 3D que se pueda imprimir, modificar, visualizar… Para ello se usan 3D Slicer (libre y gratis), Horos (libre y gratis) o soluciones propietarias como Advanced Visualization Workspace de Philips (antes IntelliSpace Portal).
- Modelado 3D. Las mallas que generan los programas de segmentación no siempre se pueden imprimir directamente; suele ser necesario tratarlas para mejorar la imprimibilidad o para modificarlas. Para ello se usa Meshmixer, un software gratis de Autodesk. Si hay que hacer guías quirúrgicas es imprescindible: con él se crean plantillas de corte para que los cirujanos corten exactamente por donde han planificado previamente en 3D.
- Laminado. El laminado de las piezas se hace con Cura de UltiMaker y PreForm para las impresiones en resina.
- Impresión. En aquel momento el laboratorio contaba con impresoras profesionales de escritorio, máquinas sencillas pero potentes que permiten producir piezas todos los días a un coste razonable: Ultimaker (2, 3 y S5), Witbox 2 y la Form 2 de Formlabs para las piezas de resina.
- Publicación de todos los casos. La filosofía del FabLab es abierta, así que todos los casos se comparten en Twitter y Linkedin. Lo puedes ver tú mismo en la cuenta de twitter del laboratorio.
¿Qué se hace en el laboratorio? Ejemplos de aplicación de la impresión 3D en medicina
Biomodelos
Los biomodelos son piezas impresas en 3D a partir de la segmentación de imagen, modelos anatómicos de las partes de los pacientes que interesa visualizar o tener físicamente en las manos.
¿Para qué sirven los biomodelos? Cumplen funciones de
- Comunicación entre los médicos que planifican los tratamientos y cirugías.
- Comunicación con los pacientes
- Planificación quirúrgica, ensayos… Comprobar si el instrumental puede acceder a la zona que hay que operar, elegir una talla de prótesis antes de operar, predoblar placas antes de ponerlas en el paciente, etc
Simulación y docencia
Un caso muy interesante de simulación es el modelo que se hizo para el Doctor Javier Río, una aorta completa impresa en TPU (flexible) y PVA (soluble) para que pudiera ensayar una nueva técnica de cirugía.
También en docencia el Doctor Juan de León diseña modelos de corazones para un curso diagnosticar cardiopatías en fetos mediante ecografías.
Guías quirúrgicas
Las guías quirúrgicas son plantillas para guiar los cortes y punciones durante la cirugía. Se fabrican en materiales biocompatibles con impresoras de resina y se usan sobre todo en intervenciones para extirpar tumores, porque permiten planificar la operación en 3D previamente y cortar con precisión para retirar la menor cantidad posible de tejido sano.
Navegación y realidad aumentada
Uno de los campos donde el Marañón es pionero junto con la Universidad Carlos III es en la navegación de las operaciones y en realidad aumentada. Se usan marcadores anatómicos (que encajan en una posición fija sobre el paciente) y cámaras situadas alrededor del quirófano para guiarse en 3D durante la cirugía durante casos complejos como la resección (extracción) de tumores pélvicos:
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Como habrás visto, el trabajo que se hace en el Marañón es puntero en impresión 3D en medicina. En su cuenta de Twitter puedes ver otras muchas aplicaciones de la impresión 3D médica.
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En este podcast de Bitfab hablamos del FabLab del Marañón, el centro público puntero en impresión 3D en medicina. ¡Aquí lo tienes!
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