Impresión 3D y realidad aumentada en el ámbito medicinal

Paloma es una mujer positiva a la que le gusta el deporte y que sigue una alimentación saludable. Sin embargo, un día empieza a sentir molestias al caminar y decide ir al médico. Allí le hacen un TAC y determinan que tiene un tumor en el glúteo y tienen que operarla para extirparlo. Pese a ser una mujer instruida, no logra entender del todo cuál es el significado de lo que le están contando. Le cuesta hacerse a la idea del tamaño del tumor, del abordaje quirúrgico y del impacto que pueda tener todo esto en su vida futura.

Entonces los cirujanos utilizan otra estrategia: enseñarle la operación que están a punto de hacer con tecnología 3D. Para ello, ponen en sus manos una pequeña pieza con unos raros dibujos y le piden que la sostenga a la altura de su cadera. Entonces la enfocan con la cámara de su móvil y, de pronto, aparece el interior de Paloma, en tres dimensiones, sobre su propio cuerpo. ¡Es como si viera a través de su piel!

Ahora pueden explicarle de nuevo su patología y cómo va a ser la cirugía. Le consuela saber que usarán ese mismo sistema para guiar los cortes durante la intervención. Dicen los cirujanos que así llevarán a cabo una cirugía rápida, directa y eficaz.

Esta historia, que parece sacada de un libro de ciencia ficción, es algo que se hace actualmente en varios hospitales del mundo, incluido alguno en España. Un ejemplo es el Hospital Gregorio Marañón de Madrid, gracias a la labor de los ingenieros biomédicos de la UC3M.

Hablamos de impresión 3D y realidad aumentada. Dos tecnologías emergentes que se han ido abriendo paso estos últimos años en muchos campos incluyendo el ocio, los deportes, la moda y, ahora, la medicina.

Pero ¿qué son exactamente? La impresión 3D permite obtener objetos físicos en tres dimensiones a partir de un archivo digital. Esto incluye desde instrumentos quirúrgicos hasta prótesis o incluso órganos completos.

En cuanto a la realidad aumentada (o AR, por sus siglas en inglés), se trata de una tecnología que utiliza un dispositivo electrónico para proyectar objetos virtuales en 3D directamente sobre el mundo real. Un ejemplo de AR que todos conocemos serían los filtros de redes sociales como Instagram o el videojuego PokemonGo.

La combinación de estas tecnologías tiene muchas aplicaciones posibles. Por ejemplo, los ingenieros biomédicos de la UC3M hemos creado sistemas para ayudar a insertar una aguja que sirva para estimular un nervio en concreto.

Hasta ahora, este tipo de intervenciones se suelen llevar a cabo con el paciente despierto, para que pueda responder a los diferentes estímulos. Si no sale bien a la primera (cosa que es muy probable), hay que seguir pinchando al paciente una y otra vez hasta que se consiga acertar en el nervio.

Con realidad aumentada e impresión 3D se pueden crear hologramas que guíen la inserción de estas agujas para ayudar a que estos procedimientos sean lo más rápidos y menos dolorosos posible.

Otra aplicación consiste en guiar la colocación de implantes dentales para asegurarse de que no haya pequeñas desviaciones que afeen las sonrisas de los pacientes.

También usamos estas tecnologías para asistir en el modelado de huesos durante las cirugías. Por ejemplo, hay algunos bebés a los que se les deforma el cráneo durante los primeros meses de desarrollo debido a un cierre prematuro de sus huesos. Éste defecto se llama craneosinostosis.

En estos casos, se suele operar al paciente para extraer los huesos deformados, modelarlos y volverlos a colocar en sus posiciones naturales. Tradicionalmente, este procedimiento se realizaba manualmente y estaba muy determinado por la subjetividad de los cirujanos. Utilizando estas tecnologías, es posible mostrar modelos 3D de la forma ideal de los huesos para amoldar los fragmentos reales de un modo más eficaz.