Durante años, la práctica médica estuvo condicionada por la bidimensionalidad de los estudios por imágenes. Radiografías, tomografías y resonancias, por citar algunos ejemplos, nos proporcionan información fundamental, siempre con la necesidad de interpretar estructuras tridimensionales a partir de planos en 2D. La medicina 3D está cambiando este paradigma: transforma imágenes médicas en modelos computacionales tridimensionales y biomodelos físicos que replican con exactitud la anatomía del paciente.

Mediante tecnologías como la impresión 3D, la navegación intraquirúrgica, la realidad virtual y la realidad aumentada, la medicina 3D tiene las más diversas aplicaciones: nos permite diseñar modelos computacionales para planificación quirúrgica, mejorar la educación médica, optimizar la comunicación con el paciente y, en casos seleccionados, desarrollar implantes a medida.

Hay que decir que, para generar estos modelos, es indispensable contar con las imágenes completas y en alta calidad del paciente, en particular, del lugar anatómico a evaluar, para luego procesarlas con un software especializado que convierte los formatos de los archivos, utilizados para planificación y fabricación de biomodelos. Aunque la inteligencia artificial ha comenzado a asistir en la segmentación de los distintos órganos o estructuras, la validación por parte de personal experto —ingenieros biomédicos, por caso— sigue siendo imprescindible, ya que sobre estos modelos se basan decisiones quirúrgicas clave.

Una vez generados estos modelos con precisión, su impacto en la práctica clínica es significativo, con aplicaciones en diversas especialidades: un recurso invaluable para la medicina en general y, en particular, para la planificación quirúrgica. En el Hospital Universitario Austral, donde lidero el Instituto de Medicina 3D (IM3D), ya ha sido incorporada en múltiples áreas, como Ortopedia Oncológica, Traumatología, Cirugía de Cadera, Rodilla, Pie y Tobillo, así como en Cardiología de adultos e infantil. También en procedimientos de cabeza y cuello, cirugía maxilofacial y reconstructiva, y cirugía de tórax.

Nos permite, por ejemplo, generar modelos tridimensionales para que el equipo médico —y también el paciente y su familia— tengan un mejor entendimiento de los procedimientos. O bien, facilita la reconstrucción ósea en niños con tumores óseos, que no pueden optar por métodos de reconstrucción convencionales. Además, brinda soluciones a personas con patologías que alteran su estructura esquelética y no son candidatos a implantes tradicionales.

Asimismo, la medicina 3D es sumamente útil en casos de pacientes con enfermedades oncológicas óseas o de partes blandas que generan alteraciones en la estructura y la forma del hueso. También en casos de pacientes con defectos óseos secundarios, resultado de procedimientos reconstructivos protésicos fallidos o infecciones masivas en cualquier segmento óseo. Además, juega un rol capital en las correcciones óseas multiplanares complejas de personas con deformidades secundarias a causa de patologías neuromusculares. Incluso se aplica en cirugías torácicas de aquellos que tengan intervenciones previas que requieran nuevas resecciones subsegmentarias.

Otro caso puntual de las oportunidades que brinda, a modo ilustrativo: la institución para la que trabajo cuenta con un banco de tejidos donde, en forma virtual, gracias a la medicina 3D, podemos seleccionar la mejor opción reconstructiva para pacientes que recibirán un implante de tejido óseo cadavérico.

No hablamos solo de una tecnología innovadora, sino además de impacto en la práctica médica, con evidencia y resultados concretos. Al respecto, quisiera detenerme en la efectividad de este abordaje en una especialidad específica: la ortopedia oncológica.

En un estudio en vías de publicación que estamos llevando adelante con colegas, demostramos que, en casos seleccionados donde la tecnología 3D es realmente necesaria, logramos reducir la tasa de recaída tumoral en casi un 40 %. Este alentador hallazgo, obtenido a partir de un análisis estadístico ajustado por variables como tamaño tumoral, localización y tipo de tumor óseo, fue estadísticamente significativo. 

Más allá de este dato concreto, observamos tendencias que refuerzan el valor de este campo de avanzada en la práctica médica. Su adopción, por ejemplo, permite realizar incisiones más pequeñas y precisas, acortar los tiempos de cirugía, internación y recuperación, e incluso habilitar intervenciones para pacientes que antes no eran candidatos quirúrgicos. La planificación preoperatoria con modelos virtuales 3D optimiza cada paso del procedimiento y permite a los cirujanos validar la estrategia en tiempo real, asistidos por el equipo del Instituto de Medicina 3D.

Otro beneficio es la reducción de la radiación intraoperatoria, con el consiguiente impacto positivo en la seguridad del paciente. En los casos donde se requiere reconstrucción, la impresión 3D en metal, biomaterial o injertos óseos provenientes de un banco de tejidos autorizado permite restituir la anatomía con una estructura lo más cercana posible a la natural, priorizando la conservación biológica, minimizando el impacto en el hueso remanente y facilitando la colocación y fijación de los implantes.

Cabe subrayar que los avances en este campo están a la orden del día:

• El desarrollo de nuevos biomateriales está permitiendo la fabricación de implantes personalizados con polímeros y aleaciones biocompatibles, acelerando su integración con el tejido óseo.
• La realidad aumentada y la navegación quirúrgica en tiempo real están optimizando la precisión de los procedimientos y reduciendo complicaciones intraoperatorias.
• La inteligencia artificial, por su parte, ha comenzado a asistir en la identificación y segmentación de estructuras anatómicas, agilizando la planificación preoperatoria sin reemplazar la supervisión médica.

Por otra parte, si bien la bioimpresión de tejidos a partir de células del propio paciente sigue en etapa experimental, su potencial es innegable. La posibilidad de generar órganos funcionales o estructuras óseas biológicas a medida sería un salto disruptivo en la medicina regenerativa. Pese a que esta tecnología aún no está disponible, existen avances importantes en distintas partes del mundo.

A corto plazo, empero, la investigación sigue enfocada en perfeccionar materiales de impresión que permitan implantes más resistentes, capaces de soportar carga en menor tiempo y con mejor integración biológica. En ortopedia, por ejemplo, se trabaja en el desarrollo de nuevos biomateriales que optimicen la impresión 3D, permitiendo una mejor integración al cuerpo y soportando cargas de manera más temprana. Por otro lado, la planificación quirúrgica y la asistencia intraoperatoria están evolucionando con el uso creciente de realidad virtual y aumentada, tecnologías que comienzan a estar presentes en quirófanos y que prometen mejorar la precisión y seguridad de los procedimientos.

En resumidas cuentas, lo que hace unos años parecía una posibilidad remota, hoy es una realidad en expansión que está redefiniendo la planificación quirúrgica, optimizando procedimientos y mejorando el pronóstico de los pacientes. A medida que se perfeccionan los materiales y se integran nuevas tecnologías, el impacto de la medicina 3D seguirá creciendo, y permitirá ampliar el acceso a tratamientos personalizados y marcar nuevas fronteras.

Coordinador Médico del Instituto de Medicina 3D (IM3D) del Hospital Universitario Austral. Director técnico del banco de tejidos de esta Institución. Médico especialista en Ortopedia y Traumatología. Residencia OyT, Jefatura de Residentes HUA, Research Fellowship en Ortopedia Oncológica en Rush Presbyterian Medical Center (Chicago, USA). Rotaciones en servicios de Ortopedia Oncológica: Clínica Mayo (Rochester, USA), Royal Orthopedic Hospital, Birmingham, UK. Fellow de la Asociación de Ortopedia Oncológica.  Miembro Consultor Asociación Argentina de Ortopedia y Traumatología (AAOT). Especialista Universitario en Ortopedia y Traumatología (CONEAU). Junio 2009, Profesor adjunto I de Cátedra Ortopedia y Traumatología. Facultad de Ciencias Biomédicas.  Universidad Austral (2005-Actualidad)