Aunque, estrictamente, la impresión en 3D no es una tecnología totalmente novedosa, lo cierto es que sigue cambiando algunos sectores como es el caso de la medicina. Gracias a este desarrollo es posible la creación de prótesis o de implantes hiperpersonalizados con escasa posibilidad de rechazo.
También conocida como fabricación aditiva, esta técnica ha mejorado notablemente la calidad de vida de los usuarios. La impresión en 3D parece haber encontrado en el sector sanitario el mejor campo en el que hacer demostrar sus posibilidades, aportando valor sin dejar de evolucionar
En resumen:
- La impresión 3D es una tecnología que crea objetos físicos a partir de diseños digitales, y su impacto en la medicina ha sido significativo.
- La técnica se ha utilizado para la creación de prótesis e implantes personalizados, la fabricación de guías quirúrgicas y la destrucción de tumores, entre otros.
- También se utiliza para la creación de medicamentos personalizados y materiales inteligentes que se adapten a las condiciones del cuerpo del paciente.
- La técnica ha mejorado notablemente la calidad de vida de los pacientes, y se espera que siga evolucionando y ampliando su alcance en el futuro.
¿Qué es la impresión 3D?
La impresión 3D es una tecnología que crea objetos físicos a partir de diseños digitales. Mediante la adición sucesiva de capas de plástico, metal o cerámica crea el objeto indicado. Para la producción de objetos, un programa de diseño asistido por computadora (CAD) o un software de modelado y animación crean un plano virtual de. La impresora 3D sigue este plano para depositar el material capa por capa hasta que el objeto final está completo.
Desde que comenzaran a popularizarse a principios del siglo XXI, han tenido gran impacto por sus casos de uso en industrias como como la medicina, la arquitectura, la ingeniería y el manufacturing.
Un estudio de GlobalData atribuye un mercado para esta tecnología de 23.200 millones de dólares en 2023, una cifra que casi se duplicaría en tres años hasta alcanzar los 45.600 millones en 2026. Gran parte de este volumen se debe a la versatilidad de la fabricación aditiva en el campo de la medicina.
Este mismo reporte apunta que la tecnología se democratizará en estos años, haciendo que, multiplicando el número de personas con acceso a ésta. El hecho de que cada vez más empresas dispongan de estas hará, según GlobalData, que también se multipliquen las aplicaciones médicas de las impresoras 3D.
¿Cómo se está usando la impresión 3D en la medicina?
El descenso de costes del propio hardware y de los materiales utilizados para la creación de objetos hace que la impresión 3D esté destacando en el sector de la medicina por aplicaciones como:
- Creación de implantes y prótesis. Esta técnica permite a los servicios sanitarios modelar elementos que sirvan para sustituir partes del cuerpo de forma temporal. También para complementar o mejorar el funcionamiento de las ya existentes.
Estas prótesis e implantes están totalmente personalizadas para que se ajusten con la máxima precisión posible al cuerpo del paciente. Así, a pesar del ahorro de costes de fabricación experimentado en los últimos años, siguen siendo relativamente caras de producir.
Para su elaboración, se escanea la parte del cuerpo del paciente en la que se va a integrar, algo que, normalmente, se hace tomando cientos de miles de puntos de referencia para la creación del modelo.
El principal punto de mejora en la creación de estos elementos es la durabilidad de los mismos. Si bien los materiales usados en la impresión 3D resisten cada vez mejor el paso del tiempo, sigue siendo necesario su reemplazo y retirada pasados unos años a causa del deterioro sufrido.
- Impresión de fármacos. La impresión 3D permite la creación de medicamentos personalizados con una dosis exacta según el caso. El Hospital Vall D’Hebron inició un proyecto pionero en enero de 2023 en el que usaba esta técnica para niños que debían tomar medicación diaria.
- Fabricación de guías quirúrgicas. La impresión en tres dimensiones de estas permite a los cirujanos realizar con mayor precisión procedimientos de alto riesgo. Estas se crean tomando como referencia el cuerpo del paciente, por lo que son personalizadas, a diferencia de las que se venían utilizando hasta ahora.
- Automatización. La empresa de impresión EnvisionTEC ha conseguido reducir de 9 a 3 los pasos necesarios para la creación de una prótesis. Esto les ha permitido la creación de hasta 65 implantes personalizados de resina por ahora.
- Destrucción de tumores. Una iniciativa española público-privada ha desarrollado metasuperficies inteligentes reconfigurables impresas en 3D que destruyen mecánicamente estas formaciones cancerígenas. Esta técnica no es invasiva, ya que apenas se daña tejido sano durante el procedimiento.
- Materiales inteligentes. Aunque todavía está en una fase muy temprana, existe la posibilidad de crear prótesis con materiales que se adapten a condiciones de temperatura, humedad, etc.
Beneficios de la impresión 3D en el sector salud
Como consecuencia de la introducción de estos procesos en el sector de la medicina, la impresión 3D está generando una serie de ventajas tanto para el personal médico como para pacientes.
Una de las más notables es la reducción de tiempos de recuperación. Las prótesis e implantes creados en tres dimensiones suelen tener una tasa de rechazo muy baja. Además, los procedimientos quirúrgicos para su integración son extremadamente precisos, reduciendo la complejidad que, per se, implican.
Por otro lado, implica un considerable ahorro de costes para todos los implicados, reduciendo también la dependencia de los grandes players del mercado. La fabricación de estas prótesis es mucho más económica, especialmente en la fabricación de prótesis para niños, puesto que estas deben ser reemplazadas más frecuentemente, debido al crecimiento natural de estos.
La experiencia de usuario del paciente también es mucho más satisfactoria. No solamente puede ver la prótesis que se le va a poner, sino que también gracias al modelado previo realizado para la creación de la misma, puede ver, mediante modelos creados en 3D, el encaje que tendrá esta pieza en su organismo.
Bioimpresiones, una cuestión ética
Un paso adelante, pero no por ello menos controvertido son las bioimpresiones. Hablamos de una tecnología que se vale de impresoras 3D para crear estructuras tridimensionales de tejidos y órganos.
En lugar de usar plástico o resina, utiliza material orgánico vivos a partir de células y materiales biológicos -principalmente tejido hepático-. Esta técnica se utiliza en la actualidad para producir implantes y tejidos que pueden ser utilizados en trasplantes.
Las bioimpresiones crean un tejido punto por punto con diferentes capas.Esto es posible gracias a una sustancia llamada bioink, que contiene entre 10 y 30.000 células y a las que un láser da forma hasta obtener el tejido deseado.
También conocido como bioprinting, se trata de una tecnología todavía en fase experimental, sobre la que si bien se han escrito ensayos, es necesario profundizar más.
Uno de los casos de uso más interesantes es el desarrollado por la Wake Forest University. Un grupo de investigadores está trabajando en la creación de una unidad portátil que permite generar tejidos para personas que hayan sufrido quemaduras de diversa consideración.
En la actualidad, la mayoría de los tejidos generados son pequeños fragmentos orgánicos, habitualmente secciones de vasos capitales. Poder producir un órgano completo funcional no parece posible a corto plazo, ya que además la bioimpresión es un proceso muy costoso y complejo.
En el caso de las bioimpresiones no solamente hay que avanzar en cuestiones técnicas para que se pueda llegar a implantar. Existen una suerte de cuestiones éticas y regulatorias que deben definirse previamente antes para que puedan formar parte del día a día de clínicas de todo el planeta.
Desde el punto puramente técnico, todavía no se pueden crear tejidos duraderos para que puedan reemplazar a los dañados en el organismo. Además, son necesarios avances para poder crear tejidos personalizados a medida del paciente, así como tejidos complejos, puesto que los conseguidos hasta ahora son relativamente simples.
Soluciones personalizadas a bajo coste
La impresión 3D es una tecnología muy versátil que está teniendo interesantes aplicaciones en diversos sectores. Uno de los que más partido está sacando de esta técnica es la medicina, puesto que las prótesis e implantes creados con impresoras 3D son altamente personalizables y de un coste muy inferior a las convencionales.
Un paso más allá es la de la bioimpresión, la creación de tejidos orgánicos para reemplazar partes dañadas de un organismo humano. Esta tecnología está en una fase muy embrionaria y todavía quedan retos técnicos y éticos que solventar antes de su implementación. No obstante, en poco tiempo ha conseguido resultados esperanzadores.
