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Impresión 3D, el futuro de la medicina

Jaime Bonilla Alvares es un médico de 37 años egresado de la Universidad Surcolombiana de Neiva que posee una maestría en ‘Medical Art’ de la Universidad de Dundee, en Escocia y actualmente trabaja con la industria farmacéutica.

Tecnología
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La impresora 3D fue inventada por el norteamericano Chuck Hull, quien patentó su invento en 1986; sin embargo, no eran tan asequibles para las personas hasta la actualidad.

Esta innovadora tecnología tiene múltiples aplicaciones médicas, desde la educación y realización de prótesis, hasta la posibilidad de realizar trasplantes de órganos impresos en 3D.

La impresión de tejidos vivos e implantes a medida son un avance científico per se, que ha venido evolucionando y que promete ser el futuro de la medicina.
Por: Oscar Mendinueta
Redacción EL INFORMADOR


Sin duda alguna, la ciencia y la tecnología han aportado valiosos avances para la medicina en el mundo moderno y, se puede decir que, dentro de estas dos ramas se encuentra el futuro de la medicina, gracias a los aportes que estas han ofrecido a los estudios en el área de la salud.

Particularmente, uno de los avances más recientes en la medicina es la tecnología de la impresión 3D, la cual posee múltiples aplicaciones en la ciencia médica y promete ser el futuro de la medicina contemporánea del mundo.


Cualquier tipo de paciente puede ser candidato para tener un implante personalizado diseñado digitalmente e impreso en 3D.

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Sin embargo, para hablar de la impresión 3D se debe hablar primero sobre la máquina en cuestión: la impresora 3D, inventada en 1983 por Charles W. Hull, más conocido como Chuck Hull, un inventor norteamericano que patentó su creación en 1986. La primera pieza impresa en 3D fue realizada mediante un proceso conocido como estereolitografía y revolucionó por completo el mercado de la impresión. En este sentido, dicha revolución acaparó múltiples aplicaciones, entre ellas la ciencia médica.

Actualmente, la impresión 3D ha aportado múltiples avances en la medicina, como la posibilidad de crear implantes, prótesis y realizar trasplantes de órganos y tejidos impresos en 3D para ayudar a mejorar la calidad de vida de pacientes con enfermedades terminales, además de influir en el estudio y la educación médica.

EL DATO
En Colombia, la tendencia de la impresión 3D inició en la ciudad de Barranquilla.


En la actualidad se han realizado prótesis en impresión 3D para pacientes, como mandíbulas para cirugías maxilofaciales, porciones del cráneo para neurocirugía, implantes de titanio para vertebras, entre otros.


Para conocer más sobre las aplicaciones de la impresión 3D en la medicina y como funciona, EL INFORMADOR consultó a un experto en el tema, se trata de Jaime Bonilla Alvares, un médico colombiano originario de Neiva, Huila, radicado en Bogotá, quien posee una maestría en Arte Médico de la Universidad de Dundee, en Escocia, y trabaja en un proyecto denominado ‘Zygoma 3D’ enfocado en la impresión 3D para la investigación y el desarrollo de temáticas médicas.

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EL INFORMADOR (EI): ¿Cómo se relaciona la impresión 3D con la medicina?
Jaime Bonilla Alvares (JBA): “La impresión 3D tiene muchas aplicaciones médicas, no sólo es el tema de prótesis de bajo costo hechas y diseñadas en modelos digitales 3D que es como lo que la gente más conoce, sino que también se puede utilizar para planeación quirúrgica, es decir, podrías coger las imágenes de un paciente y reconstruirlas en un modelo digital 3D y después planear la cirugía en un modelo físico para entrar al quirófano previamente con un entrenamiento en un modelo sólido; esto disminuye la cantidad de complicaciones dentro de la cirugía”.

EI: ¿De las diferentes aplicaciones, a cuál se dedica?
JBA:
“El campo en el que estoy explorando ahorita es la educación, yo hago modelos de entrenamiento médico a partir de imágenes médicas, que es básicamente cuando tomas una imagen médica como una tomografía o resonancia magnética, tú puedes llevarla a un software de segmentación, el cual permite convertir esa imagen médica en un modelo digital en tercera dimensión. Esto hace que se puedan llegar a hacer modelos muy realistas y precisos anatómicamente hablando de cualquier cuerpo”.


Jaime Bonilla trabaja realizando modelos anatómicos impresos en 3D para que los médicos entrenen sus habilidades quirúrgicas.

EI: ¿Desde cuándo se interesó por la impresión 3D?
JBA:
“Yo vine con ese interés más o menos desde el año 2012 que fue la primera vez que fui a Escocia, donde estudié mi postgrado y comencé a ver las impresoras 3D y comencé a interesarme por tener una, tuve una impresora 3D de fabricación colombiana primero, porque, de hecho, como dato curioso, mucha de la impresión 3D en Colombia inició en Barranquilla, donde hay mucha gente interesada en tema. Después comencé a investigar cómo era posible aplicarlo a la medicina.”

EI: ¿Qué es la bioimpresión 3D?
JBA:
“La impresión 3D también promete llegar a horizontes más lejanos, sobre todo con un tema que se conoce como bioimpresión 3D, que es más o menos el mismo principio de la impresión 3D, pero ya con células vivas. Se espera que muy pronto ya existan trasplantes de tejidos vivos impresos en 3D. Ya se está haciendo, se han hecho vejigas, cartílagos, tejidos sin mucha vascularización, es decir, sin muchos vasos sanguíneos. De hecho, gobiernos como el de Alemania y Japón le están invirtiendo mucho dinero en la bioimpresión 3D”.

EI: ¿Cuál es el proceso de la bioimpresión 3D?
JBA:
“Se requieren muchas tecnologías de alto costo, primero una incubadora de células, segundo un biorreactor, tercero la bioimpresora 3D, y por último un insumo de biotintas que son como el sustrato celular para hacer la bioimpresión”.

Aplicaciones de la impresión 3D en la medicina
La impresión 3D aporta mucho al avance tecnológico de la medicina con múltiples aplicaciones en el campo de la salud que pueden ayudar a salvar la vida de los pacientes, entre las diferentes aplicaciones destacan la realización de prótesis, planeación quirúrgica, educación médica, elaboración de implantes y la bioimpresión 3D, entre otros.


EI: ¿Por qué dice que la impresión 3D es parte del futuro en la medicina?
JBA:
“Porque la impresión de tejidos vivos y la impresión de implantes a medida son un avance científico per se. Podemos coger la imagen de un paciente y hacer una prótesis o un implante a la medida del paciente, a diferencia de lo que se venía haciendo años anteriores que era digamos un implante estándar que se recortaba y medio se injertaba; ahora se puede hacer personalizado, a la medida del paciente, de su fractura o deformidad. La bioimpresión 3D promete imprimir órganos que sean trasplantables, entonces eventualmente se espera implantar un hígado, un riñón, una córnea, o cualquier otro órgano del cuerpo”.


Estudio de impresión 3D de Jaime Bonilla.

EI: ¿Por qué como médico decidió dedicarse a la impresión 3D?
JBA:
“La maestría que tengo es un postgrado que creo que sólo tengo yo en Colombia, que es sobre arte y tecnología para medicina y cuando descubrí todo el campo que tenía la impresión 3D para medicina, pues yo decidí comprar unas máquinas asequibles y comenzar a montar mi propio proyecto, investigar, informarme, adquirir habilidades de software, de hardware también que son las máquinas, entonces paulatinamente me he ido metiendo en ese mundo y ya tengo un proyecto que se llama Zygoma3D y la idea es proyectarse a pronto imprimir implantes y en un futuro cercano hacer también bioimpresión 3D”.

EI: ¿Cuál es el propósito de este proyecto?
JBA:
“Idealmente quisiera que fuera solamente con un propósito científico-técnico, sin embargo, todo debe tener sostenibilidad e ingresos, entonces también tengo pretensiones comerciales, pero tengo que ir por partes. Por ejemplo, yo tengo un convenio de investigación con la clínica Sion en Bogotá, que es un importante centro de investigación en Colombia y hace unos años me gané una convocatoria con ellos, soy investigador en el área de nuevas tecnologías para la clínica y profesionalmente estoy involucrado con la industria farmacéutica, con las clínicas, con hospitales y pues soy médico. La idea además de ayudar a los pacientes y el desarrollo tecnológico de estas aplicaciones es tener un interés comercial para que la empresa siga adelante”.


Esta es una réplica del cráneo de Jaime Bonilla realizado a partir de imágenes médicas, digitalizado y luego impreso en 3D. Con un modelo como este, esta tecnología aporta a la educación médica.

EI: ¿Ha recibido apoyo?
JBA:
“Por ahora sólo tengo dos convocatorias que Zygoma3D ya ha participado y ganado, una es la que hizo la Clínica Sion que es de investigación y plata privada. De dineros públicos está la convocatoria que recientemente se ganó que se otorgó un incentivo en especie con el que se ampliaron la cantidad de máquinas. Esa convocatoria se llama ‘Crearlo no es suficiente’ que es para patentes de innovación del Ministerio de las TIC”.

EI: ¿Qué se necesita para hacer modelos anatómicos impresos en 3D?
JBA:
“Básicamente se necesita una imagen médica, sea una tomografía o resonancia, además experiencia en el software de segmentación y la impresora. En el caso de la bioimpresión 3D hay otro proceso aparte, cómo cultivar las células, hacer las biotintas y mantener un ambiente estéril para evitar contaminación en los tejidos”.


Para aplicar la impresión 3D en la medicina se deben tener conocimientos de anatomía, imágenes médicas, software de segmentación y formación técnica en manipulación y mantenimiento en máquinas de impresión 3D.

"La bioimpresión 3D promete imprimir órganos que sean trasplantables, entonces eventualmente se espera implantar un hígado, un riñón, una córnea, o cualquier otro órgano del cuerpo”, Jaime Bonilla, médico general con maestría en Arte Médico.