Impresión 3D en Medicina: Cirugía de Reconstrucción Facial

Los médicos de la Sala de Cirugía Oral y Maxilofacial del Hospital Universitario Clínico de Olsztyn , Polonia, trabajan con modelos a escala real de cráneos de pacientes impresos en 3D en el Zortrax M200 plus con filamento Z-ABS. Basados ​​en tomografías computarizadas, esos modelos ayudan a dar forma a implantes personalizados antes de la cirugía. Sólo en el período 2015-2023, la sala admitió aproximadamente mas de 300 pacientes. El 55% de ellos sufrieron traumatismos orbitarios y más del 80% de esos casos requirieron reconstrucción del suelo orbitario. La impresión 3D puede hacer que su tratamiento sea más eficaz y seguro.

FONDO

La cirugía de la boca, la cabeza, el cuello, la cara y la mandíbula ( cirugía oral y maxilofacial ) es especialmente difícil, ya que normalmente numerosos órganos y estructuras vitales y delicadas rodean la zona operada. La tecnología de impresión 3D permite personalizar el proceso terapéutico y aumentar la exactitud, la precisión y, en consecuencia, la seguridad del tratamiento.

Hechos

–  Las exploraciones por resonancia magnética y tomografía computarizada se pueden transformar en modelos digitales listos para la impresión 3D. –  Los modelos impresos en 3D ayudan durante la planificación y preparación quirúrgica. –  La impresión médica 3D es económicamente viable y requiere poca participación del usuario.

Los modelos de órganos y huesos impresos en 3D basados ​​en resonancias magnéticas o tomografías computarizadas ayudan a preparar los implantes antes de las cirugías y evaluar con precisión su colocación. Gracias a las impresoras 3D Zortrax, crear esos modelos altamente personalizados se volvió posible y económicamente viable. Son de gran valor durante la planificación quirúrgica, ya que las imágenes planas suelen ser insuficientes. Especialmente en los casos de estructuras óseas dañadas por accidentes de tráfico o procedimientos oncológicos.

META

Todo tipo de patologías de la órbita (órbita) del ojo son particularmente desafiantes para los cirujanos de reconstrucción facial. Entre 2015 y 2017, la Sala de Cirugía Oral y Maxilofacial del Hospital Clínico Universitario de Olsztyn, Polonia, admitió a más de 130 pacientes que necesitaban una reconstrucción del suelo orbitario. Además, algunos pacientes oncológicos que se sometieron a extirpación (resección) orbitaria y parcial del cráneo de áreas afectadas por el tumor necesitaron la reconstrucción.

Hechos

–  La cirugía de reconstrucción del suelo orbitario requiere máxima precisión. – Tradicionalmente, los implantes de titanio se doblaban durante la operación. – La impresión 3D ofrece una solución alternativa.

Es importante recrear la forma inicial de la cuenca del ojo del paciente para reducir complicaciones como: visión doble (diplopía), abultamiento del ojo (exoftalmos), desplazamiento del globo ocular (enoftalmos) o alteración del movimiento ocular. Una de las posibles formas de reconstruir el suelo de la cuenca del ojo es cubrir la cavidad con un implante de titanio en forma de red. El implante debe tener una forma que se adapte con precisión a la forma de la órbita. La placa debe adaptarse exactamente a la anatomía del paciente. El método común era doblar el implante durante la operación para que encajara en el suelo del encaje. Pero existe una alternativa viable a este método engorroso e inexacto.

PROCESO

Según la literatura médica moderna, el método principal es imprimir en 3D un modelo reflejado de la órbita no afectada y luego reconstruir la afectada. La primera etapa de los preparativos preoperatorios es crear un modelo 3D del cráneo del paciente. El modelo digital se puede editar sin esfuerzo. Utilizando software de modelado, los especialistas preparan la imagen especular de la zona sana y reemplazan la afectada.

Hechos

– Al reflejar las partes sanas, un especialista crea un modelo digital. – Z-SUITE prepara modelo para impresión 3D. – El implante tiene forma según el modelo impreso en 3D.

Posteriormente, se transfiere un archivo .stl al software de corte Z-SUITE para prepararlo para la impresión 3D. Z-SUITE permite a los usuarios seleccionar la calidad de impresión 3D, el tipo de relleno y la cantidad de estructuras de soporte. Por último, el modelo del cráneo se imprime en 3D en la impresora 3D Zortrax M200 Plus. Con él, el cirujano prepara el implante antes de la operación. La placa de titanio se dobla hasta que se ajuste exactamente a la estructura ósea. La implantación se realiza a través de una pequeña incisión en el párpado inferior. La cicatriz de la cirugía está bien oculta en el pliegue cutáneo natural.

En este caso se utilizó el filamento Sky Blue Z-ABS . La elección fue deliberada, ya que el material colorido revela más detalles que el Pure White. Z-ABS es un termoplástico económico más adecuado para modelos que requieren durabilidad. El modelo de cráneo impreso en 3D se utilizó para dar forma al implante, por lo que la resistencia estructural era la prioridad número uno. Cabe destacar que la impresión 3D fue realizada íntegramente por un estudiante de medicina sin experiencia previa en ella.

RESULTADO

La preparación del modelo, incluida la reconstrucción reflejada, se realizó en 30 minutos. La impresión 3D del modelo tardó 20 horas. El especialista le dio forma al implante en media hora. Una hora total de trabajo del especialista (preparación del modelo más modelado del implante) equivale a 30 minutos de operación. Este valioso tiempo se puede ahorrar, lo que resulta en una operación más rápida y segura. Además, significa que el equipo (cirujano, asistente operativo, anestesiólogo y enfermera) puede terminar su tarea más rápido.

Hechos

– Los implantes precisamente precurvados acortan las cirugías. – Las cirugías más cortas significan dosis más pequeñas de anestésicos y menos traumatismo tisular. – Los especialistas pueden terminar sus tareas más rápido y atender a otros pacientes.

Utilizando el implante preparado individualmente antes del procedimiento, los especialistas lograron reducir el trauma tisular. Basado en un modelo impreso en 3D preciso, el implante se puede colocar considerablemente más rápido. No es necesario doblarse, maniobrar ni probar repetidamente en el lugar. Todo esto da como resultado un mejor efecto visual y un menor tiempo necesario para finalizar la cirugía. Una cirugía más corta significa un período de convalecencia más corto y un menor riesgo de infección. Además, da como resultado una dosis más pequeña de anestésicos que impacta positivamente en el hígado y los riñones del paciente. Los procedimientos médicos respaldados por las impresoras 3D Zortrax son más efectivos, rápidos y seguros. El resultado final es más predecible. Además, no se debe alterar la apariencia de los pacientes, ya que a menudo afecta a su bienestar.

CONCLUSIÓN

La experiencia adquirida por los cirujanos del Servicio de Cirugía Oral y Maxilofacial del Hospital Clínico Universitario de Olsztyn confirma que las cirugías realizadas con modelos impresos en 3D tienen efectos positivos en la comodidad y la salud del paciente. Los implantes moldeados antes de la operación reducen el riesgo de errores y complicaciones adicionales. La tecnología de impresión 3D mejora y acorta significativamente el procedimiento. Además, los modelos impresos en 3D permiten explicar mejor la situación y el procedimiento a los pacientes, lo que les hace sentir más seguros.

Hechos

– Los implantes precurvados mejoran la tasa de éxito de la cirugía. – Se pueden utilizar modelos impresos en 3D para explicar las cirugías a los pacientes. – La tecnología de impresión 3D es una parte vital de la medicina moderna.

Los objetos tangibles son más fáciles de comprender que las imágenes planas. Paso a paso, un cirujano puede explicar cada etapa de la cirugía. Todo lo anterior reduce el estrés, las dudas y aumenta la tranquilidad de los pacientes. Hasta hace poco, era imposible construir internamente y de forma económica modelos médicos precisos y complejos. Con la impresión 3D a mano, los especialistas cuentan con un método confiable de creación de modelos médicos. La precisión y la velocidad son incomparables con los métodos anteriores, como la fundición en yeso o el costoso fresado mecánico. Así, la impresión 3D es la tecnología predominante en campos de la medicina como la odontología y la ortodoncia.