Corazón impreso en 3D capaz de imitar el comportamiento del corazón humano

La amplitud que ha tomado la impresión 3D en el campo de la medicina es impactante. Desde la formación de nuevos médicos, hasta la práctica, la impresión 3D ha demostrado ser una tecnología aliada de este ámbito. Como más reciente suceso, tenemos el ejemplo de un equipo de investigadores de la Universidad de Nottingham Trent (NTU) en Reino Unido, que ha creado un corazón falso para el entrenamiento de médicos en cirugías de trasplantes. El modelo se ha fabricado mediante impresión 3D con materiales como la silicona, tejidos y otras fibras. Además de esto, el corazón falso imita el comportamiento del órgano humano: late y sangra. La investigación pretende que los médicos aprendan los aspectos técnicos de este tipo de cirugías de primera mano para lograr trasplantes exitosos.

Por lo regular, los cirujanos aprenden con cadáveres e incluso animales, pues no existen modelos tan realistas que les permitan prepararse para la práctica. Aun así, las posibilidades de entrenarse con cadáveres son muy reducidas. Como solución, investigadores de la NTU han visto en la impresión 3D el potencial para crear modelos realistas y útiles en el entrenamiento quirúrgico. Richard Arm, un antiguo artista de efectos visuales en la cinematografía, se ha especializado en la reproducción de órganos 3D que imitan el comportamiento de los reales. Arm, es el investigador que dirige este proyecto y ha venido desarrollando modelos de distintos órganos. Sin embargo, su más reciente modelo de corazón es el que mejor cumple las características exactas de un corazón humano.

Este modelo de corazón es el más complejo hasta el momento. Su vasos sanguíneos conectan con los pulmones y otras partes del cuerpo.

¿Cómo se fabrican los corazones 3D? 

Estos modelos de corazón se conciben teniendo en cuenta las enfermedades de los pacientes. Es decir que se fabrican órganos enfermos para que los médicos los curen. Se pueden hacer incisiones, y gracias a que tienen vasos sanguíneos, los órganos sangran y así los médicos pueden aprender a parar hemorragias. Además, los modelos cumplen con características táctiles naturales. Sus tejidos tienen diferentes niveles de dureza, lo que ayuda a prepararse para la poca visibilidad en una operación real. Para fabricar estos órganos se han tomado como modelos corazones sanos y con cardiopatías. Se recupera toda la información del escáner cardiaco, un tipo de examen médico que proporciona imágenes perfectas de las arterias del corazón, y se crean modelos 3D con todas las cualidades exactas del corazón. Richard Arm, declara: «gracias a una exhaustiva investigación, al final lo conseguí. Ahora utilizo datos de escáneres médicos, impresoras 3D y técnicas tradicionales para crear imitaciones biológicas de la anatomía humana con un aspecto lo bastante real como para practicar la cirugía». Además del corazón también ha desarrollado un modelo de pulmones que imitan la respiración.

Un aspecto sobresaliente de estos modelos es que pueden ser reutilizados una vez estén “sanos”. Esto permite que los modelos además de ser reutilizables sean asequibles para que más cirujanos se formen y se disminuyan los riesgos de trasplantes. Asimismo, lo que convierte a este modelo en el más complejo hasta el momento, son sus vasos sanguíneos que conectan con los pulmones y el resto del cuerpo. Además, de que en él se pueden practicar incisiones del pericardio, un fino saco que rodea el corazón.

Se espera que este equipo pueda colaborar con otras empresas expertas en cirugía robótica para desarrollar nuevas técnicas.

El futuro de la investigación

La FHLTA (asociación Freeman de trasplantes de corazón y pulmón) en Reino Unido, lleva financiando este proyecto por algún tiempo. Este 18 de maro de 2024 se ha presentado en la reunión anual de la Sociedad de Cirugía Cardiotorácica. La idea es expandir la fabricación de estos órganos falsos para ayudar en la práctica de más médicos. Por último, Rochard Arm declara: «gracias a la comercialización de mi trabajo, las tripulaciones de ambulancias aéreas, los equipos de primeros auxilios, los equipos de traumatología, las facultades de medicina y los equipos quirúrgicos militares pueden entrenarse para la cirugía de urgencia utilizando los modelos que he desarrollado. Los cirujanos pueden planificar cirugías, así como ensayar y enseñar procedimientos de forma segura, reduciendo el riesgo de complicaciones e incluso de muerte». Para más información, consulta la página de la NTU dedicada al proyecto.

¿Qué piensas de este corazón impreso en 3D? ¿Cuál crees que será la próxima innovación de la fabricación aditiva en la medicina? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook, Twitter y Youtube. Sigue toda la información sobre impresión 3D en nuestra Newsletter semanal.

*Créditos de todas las fotos: Nottingham Trent University