Sevilla: réplicas de corazones impresas en 3D para la cirugía pediátrica

Redacción
Jueves, 01 Octubre 2015
Sevilla: réplicas de corazones impresas en 3D para la cirugía pediátrica

La presidenta de la Junta de Andalucía (España), Susana Díaz, ha visitado en el Hospital Virgen del Rocío de Sevilla al equipo de investigación sobre biomodelos de corazón 3D para pacientes pediátricos, un trabajo internacional que lidera Andalucía y del que se han beneficiado ya 23 niños de todo el mundo.

Esta técnica, ha explicado la presidenta, consiste en "imprimir en 3D los corazones que tienen algún tipo de cardiopatía y permite a los cirujanos analizar qué tipo de operación van a llevar a cabo antes de llegar a la mesa de intervención", lo cual, a su vez, se traduce en mejoras en la "confianza y seguridad" de la cirugía, en la información que reciben las familias y en una mayor capacidad de éxito.

Díaz ha remarcado la apuesta del Gobierno andaluz por "prevenir, curar e investigar" desde la sanidad pública, desde el convencimiento de que la investigación abre "una esperanza para miles de familias que necesitan que la comunidad científica vaya abriendo ventanas a nuevos tratamientos".

El equipo de investigación sobre biomodelos de corazón 3D para pacientes pediátricos desarrolla una tecnología para imprimir biomodelos que representan a tamaño real el corazón del niño que padece una cardiopatía congénita severa.

Los cirujanos cardiovasculares, una vez tienen el corazón modelado en 3D en mano, son capaces de planificar la cirugía y elegir el mejor abordaje, ya que pueden acceder a ángulos ciegos del corazón que, a simple vista, son imposibles de contemplar en quirófano. Pueden, incluso, visualizar las cavidades internas del órgano a tamaño real. Esto es posible tras un proceso de mejora de los materiales hasta la fecha sin precedentes, que ha pasado de utilizar filamentos de plástico rígidos a otros flexibles. De este modo, el cirujano puede operar o seccionar el biomodelo con el mismo instrumental quirúrgico que se utiliza en quirófano.

 réplicas de corazones impresas en 3D para la cirugía pediátrica

La planificación prequirúrgica es fundamental para identificar los problemas anatómicos existentes, evaluar la mejor estrategia para intervenir de un modo más rápido y evitar el hallazgo de imprevistos en el quirófano que obliguen a replantear la técnica quirúrgica. Hay que tener en cuenta que la cirugía de las cardiopatías congénitas y el intervencionismo cardiaco son extremadamente complicados, dada la variabilidad que existe incluso en un mismo tipo de malformación, su complejidad espacial, el tamaño reducido de este órgano (particularmente en niños) y la situación de extrema gravedad en la que la mayoría se encuentran.

El proyecto de investigación 'Planificación quirúrgica personalizada de cardiopatías congénitas complejas mediante biomodelos personalizados en 3D' se inició en 2013 bajo la dirección de Israel Valverde, cardiólogo pediatra de la Unidad de Cardiología y Hemodinámica Pediátrica del Hospital Virgen del Rocío. En todo este tiempo, los profesionales han asistido 23 cirugías de niños con cardiopatías congénitas severas.

 réplicas de corazones impresas en 3D para la cirugía pediátrica

Los resultados de las primeras cirugías permiten afirmar, a priori, que la planificación quirúrgica con estos biomodelos facilita ganar en precisión quirúrgica, reduciendo tiempos de la cirugía y elevando la tasa de éxito de las intervenciones.

Para poder sumar tantos casos y validar el uso del biomodelo (la cardiopatía congénita severa afecta solo a 8 de cada 1.000 recién nacidos vivos), el Hospital Virgen del Rocío de Sevilla fabrica y envía los corazones impresos a otros nueve centros participantes en el proyecto de investigación, entre ellos, dos hospitales andaluces (Reina Sofía de Córdoba y Hospital Regional de Málaga), tres más españoles (Sant Joan de Deu de Barcelona, y el Gregorio Marañón y Ramón y Cajal de Madrid), y otros cuatro de distintas partes del mundo (University Hospital Leiden, Holanda; Evelina Children Hospital, Londres, Reino Unido; University Hospital RWTH de Aachen, Alemania, y el American University Hospital de Beirut, Líbano).

Además, y dado el alto grado de satisfacción que los profesionales que están utilizando los biomodelos manifiestan (una encuesta refleja que 10 de cada 10 cirujanos lo recomendarían para tratar las cardiopatías complejas), los investigadores han dado un paso más y lo han comenzado a utilizar para planificar los cateterismos cardíacos.

 réplicas de corazones impresas en 3D para la cirugía pediátrica

En esta otra aplicación del biomodelo 3D de corazón, se puede saber qué medida exacta de 'stent' o muelle necesita el pequeño paciente antes de intervenirlo, o el mejor abordaje para aplicar la técnica, por ejemplo. En la práctica general, los cardiólogos intervencionistas estiman el tamaño adecuado del muelle según las imágenes 2D que proporciona la angiografía, lo que conlleva en ocasiones diferencias de cálculo una vez se realiza el procedimiento de mínima invasión. Este avance, que aún se necesita confirmar en un mayor número de pacientes, ha podido aplicarse en 14 menores con problemas cardíacos de nacimiento.

Un proyecto premiado por la Sociedad Europea de Cardiopatías

Los resultados preliminares del proyecto de investigación con biomodelos para la planificación quirúrgica han merecido un premio de la Sociedad Europea de Cardiopatías Pediátricas y Congénitas (AEPC). Concretamente, se ha reconocido este trabajo de investigación andaluz durante el 49 Congreso Anual de esta sociedad científica, en el que se han dado cita en Praga más de mil profesionales de 61 países.

Junto a Israel Valverde, también participan como investigadores colaboradores Gorka Gómez y Cristina Suárez, del Grupo de Innovación Tecnológica del Hospital Virgen del Rocío; y los doctores Tomás Gómez Cía, director de la Unidad de Cirugía Plástica y Quemados; Reza Hosseinpour, de la Unidad de cirugía cardiovascular; Antonio Ordónez, del Instituto de Biomedicina de Sevilla, así como todo el equipo de cardiología pediátrica y cirugía cardiovascular infantil del Hospital Virgen del Rocío, al ser los especialistas médicos quienes detectan qué pacientes de los que ven en consulta con una grave cardiopatía de nacimiento pueden beneficiarse del uso de corazones impresos en 3D.

 réplicas de corazones impresas en 3D para la cirugía pediátrica

En términos generales, los defectos cardiacos son las malformaciones congénitas más frecuentes (8 casos por 1.000 recién nacidos vivos) y constituyen la principal causa de mortalidad durante el primer año de vida (1 caso por cada 1.000 neonatos). Según el Plan Integral de atención a las Cardiopatías Congénitas en Andalucía de la Consejería de Salud, más del 50% de los menores que nacen con un problema de corazón requerirán cirugía cardiovascular al menos en una ocasión y necesitarán múltiples pruebas de imagen para el diagnóstico y planificación quirúrgica.

Experiencia previa

El desarrollo de los biomodelos 3D de corazón ha sido posible gracias, entre otros aspectos, a la experiencia acumulada con la herramienta VirSSPA de realidad virtual, desarrollada por la Consejería de Salud y que permitió planificar el primer trasplante facial de Andalucía. Desde su aplicación en 2005, son más de 1.700 casos quirúrgicos de cirugía plástica y cirugía maxilofacial, principalmente, los que se han podido realizar con esta herramienta de planificación.

Esta herramienta da el soporte tecnológico necesario al proyecto de investigación que se aplica a pacientes cardiacos pediátricos, al utilizar imágenes radiológicas convencionales (resonancias o TAC) en formato DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine). Gracias a ella, los profesionales logran obtener las medidas exactas del corazón del niño para luego, mediante algoritmos de segmentaciones, ser impresas en 3D a tamaño real tras ser procesadas por softwares avanzados de diseño asistido por computador.

Digitálica Salud, una 'start up' surgida del conocimiento y las necesidades que se plantean en el Hospital Virgen del Rocío, tiene la licencia del 'know how', esto es, el conocimiento para poder imprimir los biomodelos. De esta forma, cada corazón impreso lleva detrás el trabajo colaborativo de un conjunto de profesionales de distintas categorías, entre ellos, pediatras, cardiólogos infantiles, ingenieros, cirujanos, radiólogos, investigadores, y otro personal administrativo de apoyo a la investigación.

Aplicación: Medicina
País: España