Un rostro nuevo para Violet gracias a una impresora 3D

Un modelo de calavera humana impresa en 3-D. / Hospital Infantil de Boston

"El cirujano sostiene una cavidad ocular de plástico blanco transparente en cada mano. Separándolas lentamente, John Meara muestra la distancia que había entre los ojos de Violet Pietrok al nacer. Luego las acerca de nuevo para enseñar su posición transcurridos 19 meses desde que la operó.

Violet, que ahora tiene casi dos años, nació con un defecto poco común conocido como fisura facial de Tessier. Según su madre, sus ojos de color castaño oscuro estaban tan separados que su visión se parecía más a la de un ave de presa que a la de una persona. Encima del ojo izquierdo se apreciaba un gran bulto. No tenía cartílago en la nariz. Los huesos que normalmente se unen para formar la cara del feto no se habían soldado adecuadamente.

Sus padres, Alicia Taylor y Matt Pietrok, acudieron a Meara, del Hospital Infantil de Boston, a miles de kilómetros de su hogar en Oregon, porque el cirujano plástico había practicado cuatro operaciones similares en los últimos tres años. 

Antes de intervenir a Violet, Meara quería una idea más precisa de su estructura ósea de la que podía ofrecerle una imagen en una pantalla, así que pidió a su compañero Peter Weinstock que le imprimiera un modelo tridimensional del cráneo de Violet a partir de resonancias magnéticas.

El primer modelo le ayudó a decidir cómo debía proceder y a comentar el plan de tratamiento con la familia. Otras tres impresiones en 3D cuando faltaba menos para la intervención permitieron a Meara girar la maqueta del cráneo en direcciones que le resultarían imposibles con una imagen y que no intentaría con un paciente sobre la mesa de operaciones. Luego pudo cortar y manipular la maqueta de plástico para determinar cuál era la mejor manera de acercar las cavidades oculares más de 2,5 centímetros.

Esas maquetas impresas en 3D están transformando la atención sanitaria, ya que brindan a los cirujanos nuevas perspectivas y oportunidades para practicar y permiten a los pacientes y a sus familias comprender mejor unos procesos complejos. Los hospitales también están imprimiendo herramientas de formación y material quirúrgico personalizado. Los médicos esperan poder imprimir algún día órganos de repuesto.

“No cabe duda de que la impresión en 3D será una medicina revolucionaria”, afirma Frank Rybicki, antiguo director del laboratorio de diagnóstico por imágenes en el Hospital de Brigham y de Mujeres, situado a unas pocas manzanas del Hospital Infantil de Boston, y ahora director de imagen médica en el Hospital de Ottawa (Canadá).

 “Acorta los procedimientos y mejora la precisión”, añade Rybicki, un radiólogo que utiliza la impresión en 3D en su trabajo con trasplantes faciales. “Cuando la bioimpresión se afiance, lo cambiará todo”, remacha.

Células y órganos

Por el momento, la impresora expulsa una capa de plástico líquido en lugar de tinta. Después añade una segunda capa, y luego otra, y poco a poco se forma un cráneo, una caja torácica o lo que indique el cirujano. 

 El mismo proceso puede imprimir también estratos de células humanas. Hasta la fecha, los investigadores han impreso vasos sanguíneos, órganos sencillos y fragmentos de hueso. El año pasado le salvaron la vida a un niño de Utah utilizando una tablilla de plástico impresa en 3D, con la cual le abrieron la tráquea.

Weinstock, director del Programa de Simulación Pediátrica del Hospital Infantil de Boston, ve los modelos en 3D como parte de un programa más amplio para mejorar la labor quirúrgica. Explica que en el hospital de Boston y una docena de centros pediátricos de todo el mundo, el programa de simulación quirúrgica que desarrolló mejora la comunicación y la confianza de los equipos, y aumenta su seguridad en sí mismos antes de unas operaciones extremadamente complejas. Weinstock cree que también acorta el tiempo que los pacientes permanecen anestesiados.

Si el programa, en marcha desde hace casi dos años, ha evitado siquiera un error médico grave –y Weinstock está convencido de que ha evitado muchos–, está amortizado, como también lo está la impresora 3D de 400.000 dólares, que funciona de manera casi permanente en el sótano del hospital.

Las maquetas del inusual cráneo de Violet permitieron a Meara pronosticar con exactitud lo que encontraría debajo de aquel rostro que hacía que los desconocidos se detuvieran por la calle. Meara ya había recibido modelos impresos del cráneo de otros pacientes, pero tenía que esperar durante semanas o meses una sola réplica que costaba miles de dólares. La impresora de Weinstock generó cuatro copias idénticas en unos pocos días, cada una de ellas por un precio de unos 1.200 dólares y con una precisión milimétrica.

Experimentando con una maqueta que había modelado él mismo, Meara se dio cuenta de que en su posición ideal, los huesos de las cavidades oculares chocarían, lo cual limitaría la visión de Violet, así que modificó el diseño para evitar esa colisión.

“La capacidad para mover físicamente esos segmentos es enorme”, dice Meara. “De lo contrario, tienes que hacerlo por primera vez en el quirófano”. A principios de octubre, el día en que Violet debía ser intervenida, Meara consultó varias veces una maqueta en la sala de operaciones. La cirugía salió tal como se esperaba.

A medida que mejoren las impresoras 3D, también lo harán los resultados quirúrgicos, observa Rybicki. Pronto, los médicos introducirán catéteres en réplicas de vasos sanguíneos, planificarán bypass para aneurismas y sentirán la diferencia táctil entre los tumores y los tejidos sanos, por ejemplo.

El falso quirófano de Weinstock, situado en la tercera planta del hospital, parece, suena y huele igual que el de al lado, este de verdad, incluidos el instrumental, los ruidosos monitores y el líquido rojo que rezuma. 

Ha contratado a un titiritero y ex ingeniero cinematográfico para que las sesiones de práctica resulten más reales. Noah Schulz, un ingeniero mecánico que se incorporó recientemente a la plantilla del hospital después de haber trabajado en el mundo del espectáculo, aplica su experiencia teatral a la creación de impresiones tridimensionales de maniquíes quirúrgicos anatómicamente precisos.

Según Weinstock, neurocirujanos, cardiólogos y cirujanos ortopédicos, entre otros, utilizan a menudo el quirófano de simulación “para entrenarse”.

Aunque hasta el momento se han realizado pocos estudios sobre las ventajas de la impresión en 3D o las simulaciones quirúrgicas, investigadores del Departamento de Asuntos de Excombatientes han demostrado que los ejercicios en equipo realizados en quirófanos redujeron el número de muertes o lesiones en pacientes hasta en un 18%.

“Si resolvemos un problema, eliminamos un error, identificamos una amenaza de seguridad latente o salvamos una vida”, reduciremos los costes personales y económicos, afirma Weinstock, y añade que las ventajas de ensayar procedimientos rutinarios, respecto a los cuales médicos y enfermeras pueden volverse complacientes, son tan grandes como en casos inusuales como el de Violet.

Los padres de Violet, que viven cerca de Salem, en Oregon, y tienen otros cinco hijos, entre ellos Cora, la gemela de Violet, que está sana, se sintieron reconfortados por los numerosos preparativos de Meara. 

El día de la operación, cuando el cirujano salió a hablar con la familia, “lucía una sonrisa de oreja a oreja”, recuerda Taylor. “Anunció que todo había salido a la perfección”. Conocer cada uno de los movimientos que iba a realizar fue muy diferente “de abrir a Violet y decir: ‘¿Cómo arreglamos esto?”.

Aun así, la recuperación de Violet ha sido difícil. La piel del cuero cabelludo no era lo bastante fuerte para aguantar los puntos. Toda la cicatriz amenazaba con abrirse, desde la parte superior de la cabeza hasta la cara, y tres meses después sigue sin cerrarse. 

La segunda intervención para crear unos párpados que funcionaran solo ha sido una solución parcial. Serán necesarias más operaciones para acercarle más los ojos y añadir cartílago nasal.

Pasará mucho tiempo hasta que el rostro de Violet haga que la gente se pare por la calle; algunas personas se muestran amables y curiosas, y otras prestas a proferir insultos hacia una niña con un aspecto diferente. 

Pero Violet no parece darse cuenta. Juega al cucú tras con desconocidos. Inclina la cabeza hacia atrás y se ríe incontrolablemente cuando su madre le hace cosquillas. “Tiene algo increíble, algo que encandila”, asegura Taylor."                ( Karen Weintraub  , El País,   5 FEB 2015)