Caja torácica impresa en 3D facilita reconstrucción esternocostal

Después de que el equipo quirúrgico tomó la decisión de retirar el esternón y una porción de la caja torácica, buscaron un implante para la reconstrucción del esternón, que no sólo debía garantizar la preservación de la mecánica respiratoria, sino también proporcionar protección adecuada del mediastino y resultados cosméticos aceptables. Para ello, contactaron a Anatomics (Melbourne, Australia).

Utilizando información obtenida con tomografía computarizada (TC) de alta resolución, Anatomics logró crear una reconstrucción 3D de la pared torácica y del tumor, lo cual les permitió a los cirujanos planificar y definir con exactitud los márgenes de la resección. A continuación, fabricaron el implante para la reconstrucción, con una aleación de titanio de grado quirúrgico mediante técnicas de impresión con esmerilado de láser, en la planta de impresión 3-D de la Organización para la Investigación Científica e Industrial de la Mancomunidad de Australia (CSIRO, Melbourne, Australia), conocida como el Laboratorio 22.

El implante impreso en 3-D que fue fabricado, consta de un núcleo rígido del esternón y unas varillas semi-flexibles de titanio que actúan como prótesis de las costillas, unidas al esternón. Durante la resección, los cirujanos utilizaron una plantilla intraoperatoria para establecer los límites de la resección de manera que el implante pudiera ser colocado con exactitud. También utilizaron un sistema nuevo y más seguro para la fijación de las costillas con el fin de conectar el implante a las secciones restantes de la caja torácica. La metodología de diseño y el procedimiento quirúrgico fueron descritos en un artículo publicado el 4 de agosto de 2015, en la revista European Journal of Cardio-Thoracic Surgery.

“Pensamos que tal vez podríamos crear un nuevo tipo de implante que fuera posible personalizar totalmente con el fin de replicar las intrincadas estructuras del esternón y las costillas. Queríamos ofrecer una opción más segura para nuestro paciente y mejorar su recuperación luego de la cirugía”, dijo el cirujano principal, José Aranda, MD. “La operación fue todo un éxito; gracias a la tecnología de impresión 3-D y a una excelente plantilla para la resección, hemos logrado crear una parte del cuerpo de forma totalmente personalizada y que se ajustó como un guante”.

“Queríamos un implante de titanio en impresión 3D, debido a su geometría y diseño complejos. Si bien los implantes de titanio se han utilizado desde antes en la cirugía de tórax, en su diseño no se han tenido en cuenta las cuestiones relacionadas con la fijación a largo plazo”, dijo Andrew Batty, director general de Anatomics. “Los implantes planos y en placa se fijan de forma rígida mediante tornillos que pueden aflojarse con el tiempo. Esto puede aumentar el riesgo de que se presenten complicaciones o de que pueda requerirse una nueva operación”.

“Construimos el implante utilizando nuestra impresora Arcam de 1,3 millones de dólares australianos. Esta impresora funciona dirigiendo un haz de electrones a un lecho de polvo de titanio con el fin de fundirlo. A continuación, este proceso se repite, para ir construyendo el producto capa por capa, hasta tener el implante completo”, concluyó Alex Kingsbury, del equipo de fabricación del CSIRO. “La impresión 3D tiene ventajas significativas frente a los métodos de fabricación tradicionales, en particular para aplicaciones biomédicas. Además de ser personalizable, también permite la creación rápida de prototipos, lo cual puede marcar una gran diferencia si el paciente está a la espera de una cirugía”.

Enlaces relacionados:

Salamanca University Hospital
Anatomics
Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO)