Impresión 3D en Medicina, aplicaciones en el FabLab del Gregorio Marañón

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He hecho con mucho cariño este podcast en el que hablo del Fablab del Marañón, el centro público puntero en impresión 3D en medicina, donde voy todas las mañanas a trabajar en impresión 3D biomédica, ¡si vienes a escucharlo aquí lo tienes!

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Y si prefieres leer todo el artículo que he escrito para acompañar al podcast sólo tienes que seguir adelante 🙂


Prefiero leer el artículo (sigue por aquí):

Como ya sabrás, Bitfab está colaborando con uno de los proyectos más avanzados de impresión 3D en medicina en España, el Laboratorio de Impresión 3D del Hospital Gregorio Marañón en Madrid. Lo habrás oído porque yo, Diego, no paro de hablar de ello en cada oportunidad que tengo. Sigo dedicándome a Bitfab por las tardes, pero voy todas las mañanas ahí a ayudarles con la parte técnica y gestionar el día a día y estoy abriendo mi mente a la impresión 3D médica.

Y lo repito siempre, el mérito no es mío aunque me guste hablar del proyecto: Rubén y Jose son los médicos que lo han creado, y oirás hablar de ellos en el artículo.

La variedad de proyectos de impresión 3D médica que se hacen allí es alucinante, fabricamos biomodelos y guías directamente para los médicos, que luego los usan para comunicarse, operar, ensayar nuevas técnicas… todo ello en casos clínicos reales, ayudando a gente de verdad con nombre y apellidos.

¿Qué es el FabLab del Marañón?

El FabLab del Marañón es un laboratorio de impresión 3D por el que todos los días pasan los médicos del Hospital a pedir que les ayudemos con impresión 3D a resolver sus problemas asistenciales. Asistenciales quiere decir que estamos ayudando directamente a los pacientes con modelos completamente personalizados, aunque también hacemos modelos de investigación, simulación, docencia… para proyectos innovadores dentro del Hospital.

¿Quién lo ha montado?

Rubén y Jose, los fundadores del FabLab, operando un tumor con realidad aumentada en Hololens. Se usa un marcador impreso en 3D y es una cirugía que se planificó con diseño, programación e impresión 3D.

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 para estar al tanto de todo lo que hacemos en el FabLab:

Por el laboratorio han pasado otros ingenieros como Guillermo Rodríguez, que fue por quien conocí el proyecto con esta charla en el T3chFest de 2017. También estoy yo y hay estudiantes de grado y posgrado de diferentes universidades de Madrid que se vienen a formar en impresión 3D biomédica.


El flujo de trabajo del Hospital Gregorio Marañón

¿Cómo se imprime el caso típico en el FabLan del Hospital? Desde que llega el Te enseño cómo es el flujo de trabajo y qué programas usamos para cada fase. Verás que usamos muchas herramientas gratis, libres e impresoras de escritorio, la filosofía del Fablab es open y hacer la impresión 3D en medicina mucho más accesible con soluciones de escritorio que están al alcance de todos a día de hoy:

  • 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 vienen por capas, a un archivo 3D que se pueda imprimir, modificar, visualizar… Para ellos solemos usar 3D Slicer (libre y gratis), Horos (libre y gratis) o soluciones propietarias como Portal de Phillips.
  • Modelado 3D. Las mallas que generan los programas de laminado no siempre se pueden imprimir directamente, suele ser necesario tratarlas para mejorar la imprimibilidad o para modificarlas. Para ello usamos Meshmixer, un software gratis de Autodesk. Si hay que hacer guías quirúrgicas es imprescindible usarlo, con él creamos plantillas de corte para que los cirujanos corten exactamente por donde han planificado previamente en 3D.
  • Laminado El laminado de las piezas lo hacemos con Cura de Ultimaker y Preform para las impresiones en resina.
  • Impresión Todas las impresoras que usamos son impresoras profesionales de escritorio, máquinas sencillas pero potentes que permiten producir piezas todos los días a un coste razonable. Tenemos 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 hacemos en el Fablab? 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 hicimos 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. Nosotros las fabricamos en materiales biocompatibles con la Form 2 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 FabLab del Marañón es totalmente puntero en impresión 3D en medicina. Te invito a seguir la cuenta oficial de Twitter para ver otras muchas aplicaciones de la impresión 3D médica que publicamos día tras día.

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Muchas gracias por leernos 🙂

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