Descubre cómo la impresión 3D está tomando un papel importante en la medicina.
En el ámbito médico, la impresión 3D está adquiriendo un protagonismo especial gracias a su capacidad para diseñar soluciones personalizadas para cada paciente. En un mundo donde existen casi 7,500 millones de morfologías humanas diferentes, los profesionales de la medicina se enfrentan al desafío de adaptar sus tratamientos de manera precisa a las necesidades individuales de cada persona.
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Conforme a un estudio recientemente divulgado por Research And Markets, se anticipa que el mercado global de dispositivos médicos impresos en 3D alcance los $4.900 millones para el año 2026. Esto representa una impresionante tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 24,5%. Este aumento puede atribuirse en gran parte a las amplias oportunidades que ofrece la fabricación aditiva en términos de personalización. Ya sea en la creación de prótesis, implantes, guías quirúrgicas, medicamentos, cultivos celulares o para la optimización de procedimientos médicos, esta tecnología está adquiriendo una creciente prominencia en el ámbito de la atención médica.
Fabricación Aditiva que Revoluciona Implantes y Prótesis
Un implante es un dispositivo diseñado para sustituir o complementar una parte del cuerpo durante un extenso período de tiempo, adaptándose completamente a la anatomía del paciente. Sin embargo, la personalización implica un proceso prolongado y costoso cuando se recurre a los métodos de fabricación convencionales. Es en este contexto donde la impresión 3D médica emerge como una solución valiosa, agilizando la creación de implantes personalizados. Diversas empresas están incursionando en este campo, aprovechando las tecnologías 3D para producir dispositivos médicos a medida.
Un ejemplo destacado es la startup francesa AnatomikModeling, que ha pionereado en el diseño de la primera prótesis traqueobronquial empleando tecnologías 3D. Benjamín Moreno, su director general, señala: "El uso de la impresión 3D ofrece múltiples ventajas, ya que permite la transición directa del modelo digital en 3D al modelo anatómico físico en 3D, manteniendo una precisión excepcional. La eficiencia en términos de tiempo es crucial, especialmente cuando se pueden lograr costos reducidos. Esto nos permite adentrarnos plenamente en la era de la personalización de dispositivos médicos. Además, la impresión 3D posibilita la creación de modelos anatómicos en 3D con geometrías sumamente complejas, que serían extremadamente difíciles de obtener mediante técnicas de fabricación convencionales".
A través de la aplicación de la impresión 3D en el campo de la medicina, los productores de prótesis e implantes tienen la capacidad de desarrollar soluciones que se ajustan con precisión a las dimensiones necesarias, cuentan con diseños altamente sofisticados y son más económicas.
Impresión 3D en el Quirófano
Anualmente, en los Estados Unidos, más de 4.000 personas sufren lesiones causadas por errores quirúrgicos durante procedimientos médicos, una estadística preocupante que podría reducirse significativamente gracias a las tecnologías 3D. Estas tecnologías ofrecen la posibilidad de crear modelos quirúrgicos precisos basados en imágenes del paciente, lo que permite a los cirujanos, así como a los profesionales médicos en formación, entrenar de manera efectiva antes de entrar al quirófano, minimizando la probabilidad de errores. Estos modelos anatómicos impresos en 3D también pueden ser presentados al paciente antes de la cirugía, brindando la oportunidad de visualizar todos los pasos del procedimiento, mejorando así la comunicación y la relación médico-paciente.
Thomas Marchand, CEO de la startup francesa BIOMODEX, explica que la impresión 3D "ofrece una alternativa real a las prácticas de capacitación quirúrgica que en la actualidad no resultan completamente satisfactorias, como la capacitación en pacientes reales o el uso de partes anatómicas de cadáveres o animales, lo cual plantea problemas éticos y logísticos". A través de una plataforma en línea, los médicos pueden cargar imágenes médicas de sus pacientes, incluyendo escáneres, resonancias magnéticas o ecografías. En pocos días, BIOMODEX proporciona un órgano sintético que permite la práctica, la elección de la estrategia quirúrgica adecuada y la adaptación de las prótesis según las necesidades del paciente en términos de tamaño y posición. "Algunos de los modelos impresos en 3D, los más avanzados, incluso pueden simular el sangrado, acercándose mucho a la realidad, lo que mejora la precisión y la eficiencia de los procedimientos quirúrgicos".
El objetivo principal es reducir la incidencia de errores médicos mediante la mejora del entrenamiento de los cirujanos. Esto implica la eliminación del uso de animales o cadáveres, que actualmente plantea desafíos logísticos y, sobre todo, éticos. El Dr. Ahmed Ghazi, profesor asistente en el Departamento de Urología de la Universidad de Rochester, comparte su perspectiva al afirmar: "Los cirujanos comparten similitudes con los pilotos en términos de formación. Todos debemos pasar por el proceso de aprender a pilotar un Boeing 747 en solitario por primera vez. De manera similar, para los cirujanos, llevar a cabo una cirugía de principio a fin de manera autónoma es un requisito fundamental. Mientras los pilotos se entrenan con simuladores de vuelo, los cirujanos, hasta ahora, carecían de un sistema de simulación válido".
¿Creación de Órganos y Tejidos?
Aunque la bioimpresión sigue restringida principalmente a aplicaciones de investigación, esta tecnología se encuentra en constante evolución y ha experimentado un crecimiento sustancial en los últimos años. La bioimpresión es un método que permite la creación de estructuras celulares tridimensionales mediante una máquina especializada, lo que brinda la capacidad de desarrollar órganos y tejidos vivos. Aunque todavía no se han logrado órganos funcionales a largo plazo, es crucial destacar los avances realizados hasta el momento.
Una de las destacadas pioneras en este campo es la empresa estadounidense Organovo, que ha logrado desarrollar tejido óseo y realizar injertos de tejido hepático utilizando la bioimpresión. Por otro lado, Aspect Biosystems ha desarrollado la bioimpresora 3D RXI, capaz de fabricar tejido humano que replica con precisión la complejidad fisiológica. Este avance no solo permite probar diversos medicamentos en órganos creados específicamente para este propósito, sino que también abre la puerta a la posibilidad de realizar trasplantes de órganos sintéticos.
Dentro de las diversas aplicaciones de la impresión 3D en medicina, la bioimpresión ofrece la oportunidad de crear piel artificial, lo que tiene un impacto significativo en el tratamiento de lesiones graves y en la recuperación de los pacientes. El cirujano plástico Marc Jeschke destaca: "La capacidad de crear piel sintética a partir de las células de un paciente cambia radicalmente la situación, ya que permite realizar cirugías de manera mucho más rápida". Se ha observado un prometedor avance en Corea del Sur, donde los investigadores combinaron dos métodos de impresión, extrusión e inyección de tinta, para crear piel a partir de colágeno con una membrana de policaprolactona. Aunque estos avances están en sus primeras etapas, la bioimpresión de piel tiene el potencial de transformar tanto el ámbito quirúrgico como la industria de la cosmética, donde los productos podrían ser probados directamente en piel bioimpresa.
Industria Farmacéutica e Impresión de Medicamentos
Otra aplicación prometedora en el campo de la medicina es la perspectiva de producir medicamentos mediante impresión 3D en los próximos años. La tecnología para lograrlo existe, pero el principal desafío radica en el ámbito regulatorio. La industria farmacéutica está sujeta a una regulación rigurosa y debe cumplir con numerosos requisitos antes de que un medicamento pueda llegar al mercado. Si la impresión 3D de medicamentos se considera un paso de fabricación, estaría sujeta a un escrutinio y regulación mucho más estrictos. Sin embargo, si se clasifica como un proceso de composición, la regulación podría ser menos rigurosa.
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