A lo largo de los siglos, los estudiantes de medicina (y sus profesores) han tenido que ser muy creativos para encontrar formas de entrenarse mediante el ensayo quirúrgico, así como en procedimientos más elementales como coser las heridas. Así, se ha empleado desde el uso de cadáveres -una práctica bastante desagradable pero útil- hasta el uso de réplicas de órganos y tejidos con diferentes texturas.
Aunque, obviamente, la mayor experiencia se adquiere siempre realizando los procedimientos con humanos en el quirófano.
Desde hace un tiempo, los modelos médicos impresos en 3D llevan aportando nuevas oportunidades y experiencias a los médicos en formación, y también a los cirujanos que ensayan procedimientos altamente complejos o que nunca se hubieran realizado antes.
Ahora, los médicos del Centro Médico de la Universidad de Rochester (URMC) han encontrado una forma de imprimir en 3D mejores modelos de órganos y diferentes partes de la anatomía humana, con tal nivel de detalle que incluso sangran cuando se cortan, ofreciendo una experiencia increíblemente realista.
Un nuevo programa de simulación para ensayo quirúrgico
Según un reciente comunicado de prensa del Centro Médico de la Universidad de Rochester, se espera que estos modelos 3D se utilicen pronto en ensayos quirúrgicos de casos especialmente complejos, una idea cada vez más popular entre los que estudian la anatomía humana y quienes tratan de dar solución a las nuevas necesidades quirúrgicas.
Este programa en particular, Simulated Inanimate Model for a Physical Learning Experience (SIMPLE), ha sido encabezado por Ahmed Ghazi, MD, M.Sc., profesor asistente en el Departamento de Urología, y Jonathan Stone, MD, un residente de Neurocirugía titulado en ingeniería biomédica.
Los investigadores están utilizando MRIs o CTs para convertir imágenes en diseños digitales que pueden ser impresos en 3D para, posteriormente, emplearlos con fines de formación, ofreciendo todos los aspectos positivos en el aprendizaje y ninguno de los negativos si cometen un error.
«Muy pocas simulaciones quirúrgicas tienen éxito en la recreación del evento en vivo desde el principio hasta el final», dijo el Dr. Ghazi. «Lo que hemos creado es un modelo que siente y reacciona como un órgano vivo y permite a los alumnos y cirujanos replicar la misma experiencia que tendrían que enfrentar en la sala de operaciones con un paciente real».
Cómo se fabrican las réplicas de órganos
El equipo comenzó a trabajar en la fabricación de modelos de impresión 3D para la formación médica hace más de dos años. El Dr. Stone tuvo acceso a una impresora 3D y, en colaboración con el Dr. Ghazi, comenzó a fabricar los dispositivos de entrenamiento innovadores mediante la creación de moldes, a partir de los datos 3D, inyectándolos después con hidrogel para la obtención de un modelo más realista, ya que su textura simula al cuerpo humano con una precisión asombrosa.
Trabajando con el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Rochester, el equipo probó sus modelos para ver el grado de similitud a los tejidos humanos, y encontró que había una correlación muy fuerte.
«Empezamos con ello pensando como un trabajo científico o de ingeniería, aunque en el fondo es realmente una labor de artesanía, porque al final del día estamos creando esculturas que resultan ser anatómicas», dijo el Dr. Stone.
Estos modelos para entrenamiento y ensayo quirúrgico impresos en 3D han sido utilizados incluso en las reuniones anuales de la Asociación Americana de Urología.
Y el éxito obtenido ha sido muy notable, como lo demuestra el hecho de que el programa SIMPLE haya sido galardonado como el mejor programa de aprendizaje en 2015 y 2016.
«La simulación es fundamental en cirugía para permitirnos mejorar lo que hacemos todos los días», afirma Jean Joseph, M.D., MBA, Departamento de Neurología, «como cirujano experimentado, cuando estoy trabajando con estas simulaciones a menudo es difícil decir que no es un paciente real».
Los modelos necesitan responder igual que los órganos reales.
Junto con la precisión en la creación de tejido simulado, los investigadores también son capaces de imprimir 3D estructuras óseas para practicar cirugías relacionadas con el cráneo o la columna vertebral. Y esto es solo el comienzo.
El equipo de investigación tiene como objetivo que todos los estudiantes de medicina puedan practicar con estos modelos en Anatomía y aprender a realizar ejercicios como guiar instrumentos quirúrgicos hacia su objetivo, apartar órganos y tejidos de la zona a operar, bloquear vasos sanguíneos o la resección y eliminación de tumores.
«Ha habido momentos en los que, realizando estas simulaciones en el quirófano, las enfermeras u otros médicos nos han mirado por la ventana y han pensado que estábamos en una operación real, e incluso han ido hasta el vestuario y se han puesto sus máscaras antes de entrar pensando que había un paciente en la mesa «, dijo el Dr. Ghazi.
Este procedimiento de impresión en 3D ofrece una ayuda única también a los cirujanos, ya que al ser capaz de crear modelos procedentes de CT de pacientes reales que muestran tumores u otros problemas de salud, permite realizar un ensayo quirúrgico previo sobre un paciente específico, así como servir de una guía más eficaz durante la operación.
Los beneficios para los estudiantes -y en última instancia, para los pacientes- sin duda son enormes.
«Realmente no hay otra alternativa con tal efectividad para los estudiantes», dijo el Dr. Stone.
«La realidad virtual no ha llegado lo suficientemente lejos como para sentir que se está operando.
Esta técnica les da un modelo de entrenamiento de toda la tarea que no sólo beneficia a los estudiantes que quieren especializarse en cirugía, sino también a aquellos que no están interesados en ella, ya que también pueden obtener una perspectiva y conocimiento de los métodos quirúrgicos y las tecnologías que de otra manera sería inaccesibles para ellos.»
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