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por Paola Granda 5 anos atrás

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TECNOLOGÍA EN LA SALUD

La impresión 3D está transformando el ámbito médico al permitir la creación de soluciones personalizadas para cada paciente. Aunque todavía enfrenta desafíos como la velocidad de producción en comparación con métodos tradicionales, su capacidad para producir dispositivos adaptados a necesidades específicas es inigualable.

TECNOLOGÍA EN LA SALUD

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IMPRESIÓN 3D EN MEDICINA

Una herramienta para salvar nuestras vidas.

Ya se sabe que las tecnologías de fabricación aditiva está cambiando los modos de producción, aunque todavía es difícil competir con ciertos métodos convencionales, y la razón principal es que la velocidad aún se considera lenta. La impresión 3D de grandes series lleva tiempo y aún no aparece como el método preferido para muchos sectores. Sin embargo, el campo médico está muy interesado en esta tecnología con la capacidad de crear soluciones adaptadas a cada paciente.


La impresión 3D médica aparece entonces como una nueva solución para crear dispositivos personalizados que satisfagan las necesidades de los pacientes.







VALORACIÓN SOBRE LA IMPORTANCIA DE LA TECNOLOGÍA EN LA SALUD

Además, es indudable ver con qué facilidad los sistemas tecnológicos se han integrado en los centros hospitalarios. Funcionan para darle mayor calidad al paciente y, a su vez, estos prestan mayor atención a su salud para, gracias a ciertas aplicaciones, controlar y gestionar sus respectivos casos
Se dice que el futuro de la medicina va de la mano de lo digital, haciendo que sean mucho más eficaces y rápidas las prácticas médicas. Actualmente, gracias a los softwares que se crean para el sector sanitario, se puede almacenar un gran volumen de datos muy útiles y relevantes de los pacientes. Con esos datos, correlacionados y contrastados unos con otros, es mucho más fácil y fiable saber qué tratamiento aplicar a cada paciente con exactitud.
La importancia que ha adquirido la tecnología en el mundo de la medicina es un hecho. Vemos cómo este campo, más que otros, se está viendo beneficiado, en gran medida, por los nuevos avances.

Hace unos años trabajé para el fabricante Español de aparatos electrónicos BQ. Para aquel entonces solo teníamos una impresora 3D doméstica. ¿Quién iba a imaginar que juntando la tecnológia y la medicina con una impresora 3D sería utilizada como herramienta para mejorar la calidad de vida de las personas, o incluso, salvar vidas?.

VALORACIÓN

Se estima que de aquí a diez años podremos ver más avances médicos que en todo el siglo pasado. Daremos pasos de gigante gracias a la recopilación de datos, la inteligencia artificial, las apps y, sobre todo, una nueva visión tecnológica aplicada a un cambio en el paradigma sanitario. Ya se habla de que en un futuro la medicina será mucho más personalizada, sin tratamientos tan genéricos. Al tener tratamientos más acordes a la realidad individual, aumentará la eficacia. Por ejemplo, las impresoras 3D ya han abierto un mundo a la hora de ayudar a la sociedad. El que puedan fabricarse órganos, haría que dejara de haber esperas para los trasplantes entre muchas otras cosas. Está claro que el futuro de la medicina incluye tecnología. Porque el bienestar no es una tendencia, es cuestión de salud y, la salud, se cuida mejor gracias a la tecnología.

DÓNDE SE APLICA?

9. Órganos impresos en 3D

El principal beneficio de los órganos impresos en 3D es que pueden ser modificados de manera que se adapten por completo al organismo del receptor. Las donaciones buscan que un órgano externo se adapte al nuevo organismo, sin embargo en algunos casos el órgano es rechazado por diferentes motivos.


Otra ventaja fundamental es que gracias a este tipo de técnica no será necesario esperar donantes, sino que se podrán fabricar órganos a demanda, acortando los plazos en gran medida. La impresión es casi instantánea, por lo que podemos tener el tejido que necesitamos al momento. Una vez fabricado se implanta de la misma manera que lo haríamos con un órgano donado.

8. Una nueva piel, gracias a la impresión 3D

Los injertos de piel llevan ya tiempo formando parte de los tratamientos médicos, siendo a la vez extremadamente dolorosos, ya que se cogen fragmentos de piel sana para cubrir una zona dañada del cuerpo.


 Cuatro estudiantes de la Universidad de Leiden (Holanda) han desarrollado un proceso, combinando una impresora 3D y la tecnología que mencionabamos antes, de celulas madre inducidas (iPS) que permiten crear células madre a partir de células ya diferenciadas.

Dado que las células madre inducidas se desarrollan a partir de las propias células del paciente, se reducirían las respuestas inmunes al nuevo tejido.


La importancia de este descubrimiento radica sobre todo en el tratamiento de heridas de gran extensión, dada la dificultad de encontrar injertos de piel de ciertos tamaños.

7. Creando vasos sanguineos.

Investigadores de la Universidad de Pensilvania y el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) han descubierto un modo de imprimir vasos sanguíneos, usando azúcar como “tinta” en una impresora RepRap. Los investigadores publicaron su descubrimiento en Nature y resumieron los resultados en una declaración.

Más que intentar imprimir un gran volumen de tejido y dejar canales en una aproximación capa a capa, los investigadores se centraron en la vascularización y diseñaron filamento 3D en un sistema vascular asentado en un molde, lo cual permite eliminar el molde y la plantilla una vez se desarrolla el tejido alrededor de los filamentos.

La fórmula utilizada, una combinación de sacarosa y glucosa con 

dextrano y refuerzo estructural, se imprime con una RepRap, una impresora 3D de código abierto con un extrusor diseñado al efecto y un software de control.


Un paso importante en la estabilización de las plantillas de azúcar es la aplicación de una fina película de polímero degradable derivado del maíz.


Este recubrimiento permite a la plantilla de azucar ser disuelta y salir del gel a traves de los canales, sin inhibir la solidificación del mismo ni dañando a las células de alrededor.


Una vez se elimina el azucar, los investigadores comienzan a dejar fluir un líquido a través de la estructura vascular y las células comienzan a recibir nutrientes y oxígeno de forma similar a lo que ocurre en la naturaleza

6. Imprimiendo células madre

Una de las grandes revoluciones pendientes en el mundo de la salud será la capacidad de desarrollar órganos y tejidos humanos que puedan ser utilizados por los médicos para pacientes necesitados de trasplantes, en especial para aquellos cuya situación sea más grave y sin embargo, hoy en día, no pueden acceder a tiempo a las donaciones que necesitan debido a las largas listas de espera. Una compañía israelí especializada en impresiones en 3D ha conseguido desarrollar un sistema para imprimir de forma masiva células madre, lo que abre la posibilidad de crear esos órganos y tejidos humanos mediante este sistema.

5. La oreja biónica

Se trata de una oreja totalmente artificial, consistente en dispositivos electrónicos, alojados en una estructura biónica: una estructura tridimensional a forma de esqueleto, con células cartilaginosas que, 10 semanas más tarde, dan lugar a una oreja completa.



Incluso posee una antena extremadamente sensible a las microondas, por lo que esta oreja podría convertirse en un buscador de satélites permitiendo al oído humano escuchar la radio y otras señales electromagnéticas.

Solo tendríamos que proveerla de los nutrientes necesarios para sus células (a través de la vascularización), y tras ese paso, podríamos crear también la piel y colocarla sobre una cabeza.





4. Prótesis: desde una cara hasta un brazo impreso en 3D

Muchas personas necesitan urgentemente distintos tipos de prótesis, pero por desgracia no todos ellos pueden costeárselas.



Esto es especialmente importante cuando hablamos de ortopedia infantil, pues las piezas han de ser sustituidas a medida que los niños crecen, pues se facilita el proceso de creación de estas piezas, a la misma vez que disminuye el esfuerzo económico para reemplazarlas cuando se necesitan.

3. Huesos impresos en 3D

Si supiéramos cuál es el estado de la fractura, podríamos diseñar por ordenador cuál debe ser el mejor material que se adapte al daño producido, para conseguir mimetizar las propiedades mecánicas del hueso fracturado. Estos materiales sintéticos, conseguidos mediante impresión 3D, podrían entonces adaptarse en los pacientes y utilizarse de manera habitual en medicina

2. Impresión 3D en el dentista.

La contribución de la impresión 3D a la industria dental ha cambiado las reglas del juego, según el científico Andrew Daewood, ya que antes de que esta tecnología se convirtiera en noticia, se llevaba usando ya 10 años, para hacer cosas que no podrían realizarse de otro modo.

La impresión 3D aumenta la calidad de las piezas y acelera la producción.

Esta tecnología permite tanto obtener un alineador dental transparente impreso en 3D para el uso diario, como implantes, fundas dentales, puentes, y una gran variedad de aplicaciones dentales

.

No sólo eso, sino que el escaneado y modelado en 3D de los problemas dentales de los pacientes permitiría incluso el enviar los archivos CAD creados a otros especialistas, lo cual podría aplicarse a la obtención de segundas opiniones médicas, tal y como se ve en el siguiente vídeo de Stratasys.

1. Audífonos

La revolución comenzó en este caso en 1998, y en la actualidad el 98% de los audífonos existentes en la actualidad se han fabricado usando 

impresión 3D, con tremendos avances desde entonces, llegando una sola máquina actual a imprimir 30 aparatos en solamente hora y media.

En la actualidad, se investiga en la fabricación de microbaterías de litio

 para la alimentación de estos y otros dispositivos.

CÓMO BENEFICIA A LAS PERSONAS Y POR QUÉ ES IMPORTANTE

En el hospital del futuro, el departamento de impresión 3D será tan importante como el de radiología. En una operación de pelvis, disponer de una reproducción 3D de la pelvis del paciente antes de realizar la intervención puede reducir entre una y dos horas el tiempo de quirófano. La impresión 3D reduce las molestias, los riesgos para el paciente y supone un ahorro de costes.


Partiendo de información pre-operatoria es posible producir implantes adaptados a cada paciente, placas para el tratamiento de fracturas, guías quirúrgicas e instrumental personalizado.


“De este modo es posible planificar abordajes o ensayar la intervención repitiendo con modelos impresos los mismos pasos que se van a realizar durante la operación. Todo esto supone una mejora en la precisión y un importante ahorro de tiempo quirúrgico, disminuyendo el porcentaje de complicaciones pre-operatorias, con el consecuente valor socio-económico que todo esto supone para un sistema sanitario”

3 PRODUCCIÓN A MEDIDA
2 REDUCCIÓN DE COSTES
1 VELOCIDAD

CARACTERÍSTICAS

Y por último, la impresión 3D posibilita la fabricación competitiva de series cortas de productos sin que aumente su coste.

Además, es posible modificar las piezas con facilidad a lo largo de la vida del paciente para adaptarlas a sus circunstancias personales.



En segundo lugar, la personalización tampoco grava el proceso.

Permite fabricar productos sin costes añadidos, con independencia de que se tenga que fabricar un número concreto de piezas iguales o distintas.



Los procesos de fabricación aditiva en este campo ofrecen tres ventajas fundamentales. No supone una gran dificultad en comparación con los métodos convencionales, que deben superar ciertos retos de fabricación como la esbeltez, el vaciado interior o las formas irregulares a través de procesos de alto coste.

Por un lado, la complejidad geométrica no encarece el proceso. Para la fabricación aditiva, la reproducción real de una pieza no supone una gran dificultad en comparación con los métodos convencionales, que deben superar ciertos retos de fabricación como la esbeltez, el vaciado interior o las formas irregulares a través de procesos de alto coste.