Herramientas impresas en 3D para cirugía veterinaria

En la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad Estatal de Michigan (MSU), pueden llegar pacientes de todas las formas, tamaños o especies. Para Danielle Marturello, doctora veterinaria, máster en Ciencias, diplomada por el Colegio de Cirujanos Veterinarios de EE. UU. y profesora adjunta de Cirugía Ortopédica para Animales Pequeños, eso significa que no hay dos días iguales. Algunos días podríamos encontrarla en la clínica, recibiendo a perros y gatos que llegan con fracturas óseas, deformidades del esqueleto o roturas de los ligamentos. En otros días, está en el quirófano, ayudando a solucionar los problemas de los pacientes y a que empiecen su recuperación.

En la ortopedia veterinaria, los doctores tienen que memorizar la composición y la estructura no de un único sistema esquelético, sino de muchos. Para ayudar a su equipo a visualizar, planear y llevar a cabo cirugías complejas, la Dra. Marturello crea modelos 3D y guías quirúrgicas detallados a partir de datos de escaneos y otros sistemas de imagen médica utilizando un parque de impresoras de estereolitografía (SLA) de Formlabs. La variedad de materiales disponibles también significa que las impresoras pueden crear materiales de apoyo docente para los estudiantes, internos y residentes de veterinaria, mejorando los resultados de la cirugía y la experiencia educativa que la MSU puede ofrecer.

Del mismo modo que la medicina humana, la ortopedia veterinaria depende en gran medida de una imagen médica de calidad. Cuando ve a un paciente, la Dra. Marturello siempre solicita como mínimo una radiografía. Después, según la complejidad del caso y dependiendo de si se necesita o no un modelo 3D, es posible que solicite una tomografía computarizada adicional. Sin embargo, una diferencia respecto a la medicina humana es que los pacientes no pueden comunicar la intensidad o la ubicación de su dolor, por lo que contar con imagen médica y modelado de alta resolución es incluso más esencial tanto para el diagnóstico como para el tratamiento, junto con un examen físico exhaustivo. 

"La imagen médica es crucial para nuestra formación y nuestro trabajo. La verdad es que cuando necesitamos planificar una operación y cuando la cirugía ha terminado y necesitamos ver si un implante está en el lugar adecuado, no podríamos hacer nuestro trabajo sin ella", afirma la Dra. Marturello.

Estas imágenes y modelos se utilizan para examinar varias patologías distintas, como las fracturas provocadas por accidentes de coche o deformidades del crecimiento en las que dos huesos han crecido de forma incorrecta y están dificultando la movilidad o el funcionamiento normal. El equipo de la Dra. Marturello imprime modelos de los huesos con la White Resin en las impresoras Form 3 o Form 3L para estudiar la patología y ensayar la cirugía de antemano. 

"Tenemos que asegurarnos de hacer planes con antelación: ¿va a funcionar realmente lo que pensábamos que iba a funcionar? También podemos usarlo para ajustar previamente nuestros implantes al modelo del hueso, esterilizarlo y entonces utilizar el implante ajustado para la cirugía, lo que ahorra tiempo para el paciente anestesiado", dice la Dra. Marturello.

En un caso especialmente complicado, llegó un perro con una tibia rota, muy cerca de la rodilla. Dado que la fractura estaba tan cerca de la articulación, era difícil ver en una radiografía la totalidad de los daños. La Dra. Marturello imprimió la tibia fracturada utilizando la White Resin en la Form 3, esterilizó los modelos y los volvió seguros para llevarlos a un quirófano.

La Dra. Marturello nos dijo: "Pudimos girar el hueso en la operación para contar con una idea tridimensional más tangible del patrón de la fractura. Esto es importante porque el enfoque de la cirugía solo nos permitía ver uno de sus lados. Tener el hueso impreso fue muy útil por el ángulo de la fractura y, aunque el caso era muy complicado, el perro se recuperó muy bien. Es algo que nos ayuda a llevar cirugías como esa más allá".

En otro caso, la fractura de un perro no se había curado correctamente, lo que creó una fractura de "no unión" e hizo que el perro no pudiera andar bien. Al estar muy cerca de una articulación, la Dra. Marturello debía usar un implante llamado "fijador externo", pero la ubicación de la fractura hacía que los clavos habituales para fijar el implante al hueso no sirvieran. La solución fue incluir un componente en forma de anillo y la Dra. Marturello practicó primero con hueso impreso, colocando el elemento híbrido en el modelo antes de que llegara el perro al quirófano. 

"Cuando monté el fijador sobre el hueso impreso, todo fue más rápido. Pude estudiar la estructura de antemano para después simplemente reproducir durante la operación lo que había hecho con el modelo, de modo que fue mucho más fácil", explica la Dra. Marturello.

Un uso común de los modelos impresos en 3D en la medicina humana es informar a los pacientes acerca de su patología o del procedimiento al que se los va a someter, lo que mejora su comprensión del asunto y alivia su ansiedad de cara a operaciones complicadas. El equipo de la Dra. Marturello no puede explicar a sus pacientes lo que va a ocurrir, pero los modelos impresos en 3D son muy útiles para mostrar a los propietarios los detalles de las necesidades de sus mascotas. 

"En un caso de cirugía para una deformidad angular, trajimos una sierra a la sala para realizar la cirugía con el modelo impreso de modo que el propietario la viera. Esto nos ayudó a ganarnos su confianza, así como a facilitar su comprensión de la operación, para la que nos dieron su consentimiento.

El componente informativo o educativo también se aplica a los residentes y a los estudiantes de veterinaria que observan y ayudan en el trabajo clínico y en la cirugía. La Dra. Marturello crea modelos de huesos y operaciones para que sus estudiantes, internos y residentes puedan practicar y mejoren sus capacidades técnicas.

"Los modelos son caros y se desgastan, por no hablar de lo difícil que es conseguir cadáveres para ensayar, pero una imagen 3D de un caso complejo o complicado dura para siempre. Por eso, cuando un modelo impreso ya se ha usado para practicar, podemos simplemente imprimir otro y tenerlo listo para cuando lo necesitemos".

La Dra. Marturello es una de las pocas personas de la facultad de Veterinaria que utiliza la impresión 3D, por lo que otros departamentos también la llaman cuando una patología concreta presenta algún desafío para las imágenes médicas o las operaciones. Gracias a sus impresoras Form 3, Form 3B y Form 3L, puede imprimir modelos de tumores y órganos con la Clear Resin o la White Resin para ayudar a otros cirujanos a visualizar el camino para eliminar la patología. 

"Nos gusta su fiabilidad, nunca me ha fallado ninguna impresión. Las impresoras SLA generan modelos más bonitos que las de FDM, lo que ayuda mucho cuando hay que hablar a los propietarios de las mascotas, ya que conviene que los modelos tengan un buen aspecto. Empezamos con la Form 2 y ahora trabajamos con la Form 3, la Form 3B y la Form 3L. Estamos muy contentos con su precisión".