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Impresión 3D y modelos virtuales como herramienta en la planificación de la cirugía cardiovascular

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En este estudio se incluyeron pacientes adultos con diferentes enfermedades estructurales cardiovasculares no congénitas para explorar la utilidad de los modelos virtuales e impresión 3D en la planificación prospectiva de la cirugía.

La reconstrucción de imágenes tridimensionales de enfermedades cardiacas a través de realidad aumentada, realidad virtual e impresión 3D, ha comenzado a utilizarse en la planificación de tratamientos quirúrgicos y endovasculares en los últimos años. El presente estudio descriptivo reclutó entre julio de 2018 y diciembre de 2019, 14 pacientes adultos con distintas enfermedades cardiovasculares estructurales y que fueron incluidos en un protocolo clínico para explorar la utilidad de los modelos virtuales y de la impresión 3D en la planificación de cirugías electivas. Se realizó un análisis descriptivo cualitativo desde el punto de vista del cirujano, basado en las características, ventajas y utilidad de los modelos 3D para guiar, planificar y simular los procedimientos quirúrgicos.

Los modelos 3D virtuales fueron exportados en formato STL (Standard Tessellation Language), que se trata del formato en el que se envían los datos al software de procesado para la posterior impresión. Previo a ello, se analizaron y corrigieron las imágenes. En total se crearon 14 réplicas de corazones y grandes vasos, cuya impresión se realizó a través de un proveedor externo asociado al hospital, que imprimió el prototipo final en 5-7 días. El coste de producción de la impresión fue de entre 100 y 500 USD por modelo.

De los pacientes seleccionados, 7 serían tratados mediante cirugía abierta y 7 mediante técnica endovascular aislada o combinada. Como resultados del estudio, seis de los catorce modelos ayudaron a redefinir el abordaje quirúrgico, tres fueron útiles para verificar la colocación de dispositivos, mientras que el resto no modificó la decisión quirúrgica. En todos los casos de cirugía abierta, la precisión de la anatomía cardiaca y vascular de las réplicas virtuales y físicas en 3D se validó mediante la visualización directa de los órganos durante la cirugía.

Comentario

Durante los últimos años hemos sido testigos de grandes avances científicos, siendo uno de ellos el desarrollo de la impresión 3D en diferentes campos, entre ellos, en la cirugía cardiovascular, cuyo papel fundamental ha sido en la planificación de cirugías de reparación de defectos congénitos cardiovasculares y en procedimientos endovasculares.

En este artículo se describen 14 casos de distintas cardiopatías estructurales no congénitas, entre los que se encuentran predominantemente patología vascular (tromboembolismo pulmonar masivo, aorta porcelana, aneurismas arteriales, etc.) y neoplasias cardiacas. En función de la patología y de la indicación quirúrgica, los modelos se imprimieron en diferentes transparencias y colores, favoreciendo la planificación de la cirugía. Asimismo, se emplearon materiales transparentes y sólidos para valorar la relación anatómica entre estructuras: materiales transparentes y huecos para ver estructuras internas e instrumentar en ellas; materiales opacos y huecos para la reconstrucción de grandes vasos y cámaras cardiacas; y finalmente, opaco y sólido como recreación de tejidos duros como calcificaciones, trombos o tumores. De esta forma se consiguió tener una visión directa y táctil de la imagen anatómica clásica plana. Además, permitió individualizar tratamientos, guiar procedimientos, mejorar el perfil de seguridad y eficacia de la intervención y predecir las posibles complicaciones.

Dra. Cristina Buisán Esporrin: “En función de la patología y de la indicación quirúrgica, los modelos se imprimen en diferentes transparencias y colores, favoreciendo la planificación de la cirugía”. #BlogSEC Tuitéalo

Por el contrario, las principales limitaciones en el uso rutinario de estas técnicas son la precisión, el tiempo de preparación, los costes y la ausencia de representación dinámica entre las estructuras.

Se espera que los modelos virtuales y la impresión 3D cada vez ganen más relevancia y que tengan un papel en el manejo integral y multidisciplinar en cirugías cardiovasculares, dado que aportan información anatómica extra y permiten cambiar el curso de las cirugías en algunos casos. Además, con más frecuencia surgen nuevas perspectivas como es la bioimpresión de tejidos y órganos que supone un futuro no tan lejano.

Dra. Cristina Buisán: “Se espera que los modelos virtuales y la impresión 3D cada vez ganen más relevancia y que tengan un papel en el manejo integral y multidisciplinar en cirugías cardiovasculares”. #BlogSEC Tuitéalo

Referencia

Three-dimensional virtual and printed models for planning adult cardiovascular surgery

  • Raul A. Borracci, Luis M. Ferreira, José M. Alvarez Gallesio, Osvaldo M. Tenorio Núñez, Michel David & Eduardo P. Eyheremendy.
  • Acta Cardiologica, 76:5, 534-543.

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