Introducción

La aplicación de la tecnología de impresión 3D en el campo médico no es una novedad. A medida que han aumentado el interés de los profesionales de la cirugía y la disponibilidad de impresoras 3D de bajo costo, se han logrado avances biomédicos y beneficios en la medicina a través del prototipado rápido. La impresión en 3D se ha expandido en el ámbito médico para diversas aplicaciones, incluyendo prótesis, implantes y modelos personalizados, así como en la educación médica, entre otros campos. Estas aplicaciones han generado valiosos beneficios en cuanto a la personalización del equipo médico y la atención al paciente¹. Se podría considerar que la implementación de esta tecnología implica costos elevados y que requiere un alto nivel de experiencia y especialización en el área, lo que la hace inviable en ciertos hospitales. Por consiguiente, en muchas ocasiones la contratación de servicios externos es una alternativa posible. Existen diversas empresas que ofrecen servicios de impresión 3D, pero en muchos casos los costos asociados a estos servicios no son accesibles para los pacientes²,³. En este artículo se realiza una evaluación de la viabilidad del uso de software de licencia gratuita, junto con una impresora de escritorio, para el diseño, la fabricación y la aplicación de modelos anatómicos óseos específicos de pacientes, los cuales proporcionan información extensa y detallada para la planificación preoperatoria de fracturas complejas, deformidades y tumores óseos, entre otros, con el potencial uso para planeación prequirúrgica, mejorar la comprensión del paciente de su patología y el procedimiento, mejorar la comunicación médico-paciente, y apoyo para personal en formación facilitando la obtención de conocimientos gracias a la retroalimentación háptica⁴.

Método

Previo consentimiento del paciente, se obtuvieron imágenes de cuello a partir de un escáner de tomografía computarizada multidetector de 16 cortes (Brilliance 16; Philips Medical), obteniendo imágenes de la columna cervical para la creación de un modelo de dos cuerpos vertebrales (C6 y C7), los cuales representan un tejido óseo con una superficie compleja, a diferencia de un hueso largo, con el fin de simular una situación clínica en la que se realizará una planeación de cirugía de columna. Se adquirieron datos volumétricos (grosor de corte de 1 mm, 140 kVp, 103 mA). El siguiente paso consiste en adquirir un formato que permita la impresión en 3D, utilizando un archivo con extensión STL (estereolitografía) para que la impresora pueda ejecutar los comandos en coordenadas milimétricas en los ejes x, y y z.

Para obtener los límites de los tejidos u órganos de interés y generar una reconstrucción 3D para su análisis posterior, se lleva a cabo un proceso de segmentación. La segmentación de imágenes es una técnica que se emplea en imágenes digitales para organizar volúmenes escaneados en regiones conectadas, no superpuestas, discretas, homogéneas y semánticamente significativas. Cada una de estas particiones está formada por conjuntos de píxeles o vóxeles, y las diferencias entre cada uno de los vóxeles en intensidad (densidades) o textura representan una oportunidad a partir de la cual se realiza esta partición. Este proceso puede ser manual, ajustando los contornos del volumen seleccionado manualmente, lo cual puede ser tardado y desgastante, o automático mediante múltiples herramientas con algoritmos que dividen en regiones con intensidades o texturas de características similares. Dichos algoritmos, por su particular naturaleza, no tienen regla adecuada para la validación de los resultados de segmentación obtenidos, además de que no garantizan un modelo factible para impresión en 3D; por ello, se adaptó un enfoque semiautomático.

Durante nuestro proceso, el equipo de radiología supervisó y apoyó el desarrollo de la segmentación. El programa Slicer, en el módulo segment editor cuenta con múltiples herramientas para la segmentación. Utilizamos el establecimiento de umbrales (tresholding), que permite ajustar manualmente los rangos de umbrales, para seleccionar las unidades Hounsfield que permitan abarcar la región de interés con poco o nulo moteado de otras estructuras. Se ajustaron los rangos para garantizar que la mayor estructura ósea de interés fuera seleccionada. Para asegurar la precisión de la segmentación del volumen, se recorrió a través de cada uno de los cortes tomográficos para reforzar la escrupulosidad y la exactitud. Con las opciones paint y draw se afinaron detalles, eliminando manualmente «volumen no deseado» y agregando «volumen faltante». A continuación, se eliminaron estructuras que quedaron dentro del umbral seleccionado que no formaban parte de la región de interés; esto se facilita recortando el área de trabajo con crop, y luego, con la opción «mantener isla seleccionada» (keep selected island), se selecciona la estructura de interés, por medio de «tijeras» (scissors) se rodea de forma manual y minuciosamente el volumen de interés, seleccionando «borrar afuera» (erase outside). Luego se selecciona create surface para visualizar nuestra estructura en una reconstrucción 3D (Fig. 1).

Figura 1 Modelo durante el procesado en 3D Slicer, después se realizan segmentación y refinamientos, se eliminan regiones que no son de interés y se selecciona Create Surface para visualizar nuestra estructura en una reconstrucción 3D. 

El volumen guardado en formato STL se cargó en el software Blender para optimizar el modelo y prepararlo para la impresión. Se creó el mallado en el modelo utilizando la opción Edit Mode, que hace que se genere la malla en el modelo 3D. Después se seleccionó uno de los vértices del mallado exterior y se utilizó la opción linked para seleccionar todo lo ligado a ese vértice, lo cual es todo el mallado externo de las vértebras. Posterior a esto se utilizó la opción Inverse para seleccionar ahora todas las mallas internas que se hubieran generado dentro de la cavidad interna del modelo, las cuales son vértices y bordes desacoplados al resto del objeto. Al tenerlas seleccionadas se elimina cualquier geometría con delete, para limpiar el modelo y mejorar el proceso de impresión; posteriormente se rellenaron huecos y se alisó la superficie (Figs. 2 y 3).

Figura 2 El volumen guardado en formato STL se carga en el software Blender y se inicia una limpieza y mejora del modelo, creando un mallado del mismo y eliminando los vértices y bordes desacoplados para mejorar el proceso de impresión. 

Figura 3 En Blender, una vez optimizado el modelo, se rellenan huecos y se alisa la superficie. 

El archivo se volvió a exportar en formato STL y se imprimió en una impresora Formlabs Form 1 3D que utiliza una tecnología SLA (estereolitografía de láser) con luz ultravioleta para solidificar una resina fotopolimérica de acuerdo con los comandos del formato STL. Utilizar este tipo de impresora aporta gran precisión y detalle al modelo 3D, ya que el grosor de las capas es de 25 a 200 μm (Fig. 4).

Figura 4 Modelo impreso en 3D. 

La figura 5 resume la metodología empleada para la creación del modelo impreso.

Figura 5 Resumen del proceso de trabajo para la creación de un modelo impreso en 3D. 

Para valorar la factibilidad y la precisión del modelo impreso se realizaron mediciones en la tomografía (Philips multi-modality DICOM Viewer R3.0 SP15, Philips Medical Systems), al modelo en formato STL previo a la impresión (Blender) y al modelo impreso, las cuales se realizaron en un sistema de medición Keyence IM-7020 (Keyence, México).

Resultados

En la tabla 1 se resumen las principales características del modelo impreso.

Se realizaron mediciones de las dimensiones del archivo DICOM, así como mediciones del archivo STL, y posteriormente mediciones del modelo impreso. En todas las mediciones participaron el equipo de radiología, de ingeniería y de médicos. Se midieron el eje horizontal mayor de la apófisis transversa a la apófisis transversa, el eje anteroposterior mayor del cuerpo vertebral, el eje mayor anteroposterior de la apófisis espinosa y el eje mayor laterolateral de la apófisis espinosa (Fig. 6). Se realizaron comparaciones entre la imagen tomográfica y el archivo STL, así como también del modelo impreso y la imagen tomográfica. En la tabla 2 se resumen los resultados de las mediciones obtenidas.

Figura 6 A: medición del eje anteroposterior mayor del cuerpo vertebral mediante el software 3D Slicer. B: medición del eje mayor anteroposterior de la apófisis espinosa del modelo impreso en 3D mediante el sistema de medición Keyence IM-7020 (Keyence, México). C: medición del eje horizontal mayor de apófisis transversa a apófisis transversa, en imágenes de tomografía computarizada. 

Discusión

La tecnología de impresión 3D ha permitido crear modelos físicos representativos tridimensionales con el uso de una impresora. Esto ha logrado beneficiar al campo médico con muchas aplicaciones en cirugía, principalmente de traumatología y ortopedia, maxilofacial, plástica, vascular y neurocirugía, entre otras, revolucionando la dinámica de medicina e ingeniería biomédica en el tratamiento del paciente, en una era en la cual se busca cada vez más la medicina personalizada⁵,⁶. Las aplicaciones de la impresión 3D en salud no se limitan a la planeación quirúrgica, sino que van desde la educación de pacientes y estudiantes hasta la elaboración de herramientas y de prótesis personalizadas para cada caso¹,⁷.

Existen diversas opciones de software disponibles para procesar imágenes médicas y generar modelos 3D para impresión, algunas de las cuales son gratuitas y otras de pago. Entre las opciones gratuitas se encuentran 3D Slicer y MeshLab, que ofrecen una amplia variedad de herramientas y funcionalidades para procesar imágenes médicas y crear modelos 3D. No obstante, estas alternativas pueden presentar limitaciones en términos de soporte técnico y actualizaciones, aunque representan una ventaja en términos de costo para instituciones con recursos limitados⁸.

IntelliSpace Portal 10 de Philips y Materialise Mimics, si bien son opciones destacadas en el mercado, presentan el inconveniente de ser software de pago. Para poder utilizar estas plataformas y acceder a sus amplias funcionalidades avanzadas, herramientas de análisis y soporte técnico especializado, es necesario adquirir la licencia correspondiente⁹,¹⁰.

No obstante, al utilizar estos software también se requieren otros programas para la edición de mallas, los cuales se utilizan para refinar y ajustar los modelos 3D generados tanto en los software gratuitos como en los de pago. Estos programas son especialmente importantes cuando se utilizan soluciones gratuitas, como 3D Slicer, ya que los modelos 3D resultantes pueden presentar imperfecciones y requerir pequeños ajustes. Entre las funcionalidades de estos programas de edición se incluyen la escala, el movimiento y la rotación de la pieza, la eliminación de áreas no deseadas mediante segmentación imperfecta, el cierre de huecos, el suavizado de áreas que presenten deformidades, la modificación de la geometría de áreas específicas y el corte de la pieza para crear diferentes secciones¹¹.

El modelo anatómico vertebral empleado en esta revisión se caracterizó por su bajo costo, lo cual lo convierte en una alternativa económicamente viable. Este modelo se concibió con el propósito de servir como recurso educativo tanto para estudiantes como para pacientes que se enfrentan a intervenciones quirúrgicas. Su desarrollo se llevó a cabo mediante la utilización del software gratuito 3D Slicer y se perfeccionó a través del programa Blender, reconocido por ser una plataforma de creación 3D de código abierto y sin costo alguno. Este enfoque en la creación del modelo evidencia una estrategia eficiente que se basa en la accesibilidad de tecnologías de vanguardia. La impresión se realizó con la impresora SLA de escritorio Form 1 (FormLabs, EE.UU.) del laboratorio de prototipado rápido de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, el cual está disponible para el público en general. Se obtuvo un modelo final de alta precisión y calidad por el precio aproximado de 200 pesos mexicanos o 9 dólares americanos. El tiempo en que se realizó este modelo, desde la obtención del estudio tomográfico hasta la completa impresión del modelo, fue de aproximadamente 15 horas.

El tiempo necesario para imprimir un modelo médico en 3D puede variar en función de varios factores, incluido el nivel de detalle deseado y el grosor de la capa utilizada para la impresión. Las capas más delgadas son capaces de capturar detalles más finos, pero a expensas de tiempos de impresión más largos; por ejemplo, una pieza de muestra impresa con un espesor de capa de 100 µm en resina estándar tarda aproximadamente 2 horas en imprimirse. Sin embargo, imprimir la misma pieza a 50 µm llevaría aproximadamente el doble de tiempo, e imprimirla a 25 mm requeriría alrededor de 7 horas. El tiempo de impresión también puede afectar el costo de producción, ya que los tiempos de impresión más largos pueden generar costos de materiales más altos y un uso más prolongado del equipo de impresión. Por lo tanto, es fundamental considerar el equilibrio entre el tiempo de impresión y el nivel de detalle requerido al generar modelos médicos en 3D¹²-¹⁴.

Este nivel de precisión y la finura que se pueden lograr al imprimir en 3D dependen de varios factores, incluyendo la tecnología de impresión utilizada, la resolución de la impresora, la calidad de los materiales y la complejidad del modelo. En general, la tecnología de impresión por estereolitografía (SLA) y la impresión por deposición fundida (FDM) son tecnologías de impresión 3D populares que pueden lograr una alta precisión y finura en los modelos impresos. La SLA utiliza un láser de alta precisión para solidificar resina líquida capa por capa, lo que permite una resolución de impresión extremadamente fina, de hasta 25 micrones o incluso menos en algunos casos. La FDM utiliza un filamento termoplástico para construir el modelo capa por capa, y la calidad de la impresión puede variar según la resolución de la impresora y la calidad del filamento utilizado. La mayoría de las impresoras 3D modernas tienen una precisión de impresión de entre 0.1 y 0.3 mm, y algunas impresoras de alta gama pueden lograr una precisión de hasta 0.02 mm o incluso menos¹²-¹⁵.

Para poder implementar esto, los requisitos de software y hardware dependerán en gran medida de los objetivos del centro de impresión 3D; por ejemplo, la resolución y los requisitos materiales para crear un modelo educativo prequirúrgico para los pacientes o estudiantes de medicina serán mucho menores que un modelo prequirúrgico destinado a un cirujano cardiotorácico pediátrico para simular el entorno intraoperatorio de una cardiopatía congénita compleja. 3D Slicer ofrece de manera gratuita gran resolución y una interfase intuitiva, principalmente cuando las diferencias de unidades Hounsfield son considerables entre estructuras adyacentes, como es el caso del hueso y las estructuras con realce posterior a la administración de medio de contraste, como estructuras vasculares en angiotomografías, por mencionar algunas. Werz et al.¹⁶ describieron en un estudio que la elaboración de modelos maxilares con impresora 3D de escritorio para la práctica de cirugía maxilofacial por estudiantes y residentes representó un menor costo que obtener modelos maxilares de terceros, y categorizaron estos modelos como «buenos» para la simulación y la práctica de ciertos procedimientos quirúrgicos¹⁶,¹⁷.

El tamaño del modelo requerido también ayudará a determinar qué hardware se necesita; por ejemplo, un modelo de corazón pediátrico es lo suficientemente pequeño como para caber dentro de la popular impresora SLA de escritorio Form 1 o Form 2 (FormLabs, EE.UU.), pero una pelvis de adulto de tamaño real no, y se tendrá que imprimir por partes o utilizar una impresora de mayor capacidad.

En el ámbito de la impresión 3D existen diversos materiales que pueden ser utilizados en función de la tecnología de impresión utilizada y del tipo de objeto que se desee imprimir. Entre los materiales más comunes se encuentran los polímeros, como el policarbonato (PC), el ácido poliláctico (PLA), el poliéter éter cetona (PEEK) y el policarbonato uretano (PCU), que también son biocompatibles¹⁸,¹⁹. Por su parte, las resinas son utilizadas en tecnologías de impresión por estereolitografía (SLA) y en la tecnología de impresión por luz digital (DLP), siendo polietilenglicol (PEG), poli(D, L-lactida) (PDLLA), poli-ε-caprolactona (PCL) y poli(propileno fumarato) (PPF) algunas de las más utilizadas, que también son biocompatibles¹⁸,²⁰. Asimismo, se ha popularizado la impresión 3D con metales, tales como el titanio, el acero inoxidable, el aluminio, el cobre y el oro²¹-²³, siendo el titanio el más utilizado para la impresión 3D de implantes y prótesis personalizados.²⁴,²⁵ Las cerámicas bioinertes como la alúmina y el circonio ofrecen una alta estabilidad química lo que ofrece prometedoras ventajas para su utilización como implantes en pacientes²⁶.

Resulta de gran importancia señalar que no todos los materiales empleados en el proceso de impresión 3D son seguros; incluso si no se utilizan como implantes, la manipulación de modelos que generen residuos de resinas o polvos puede implicar un riesgo para la salud, si no se toman las medidas precautorias y de seguridad correspondientes durante la manipulación de dichos materiales²⁷.

En referencia a la impresora 3D Formlabs Form 1, se emplea una resina exclusiva de fotopolímero líquido conocida como Formlabs Standard Resin, que ha sido formulada específicamente para ser utilizada con la tecnología de estereolitografía (SLA) empleada en la mencionada impresora. Su proceso de curado se realiza mediante un láser de alta precisión, lo cual resulta en la creación de piezas de una calidad y resolución superiores. La Formlabs Standard Resin brinda una combinación de resistencia, rigidez y durabilidad, y además se encuentran disponibles otras variedades de resinas especializadas para la impresora Form 1, tales como las resinas flexibles, las resinas transparentes y las resinas de alta temperatura²⁸,²⁹. Aparte de su aplicación en la impresión de modelos 3D con propósitos educativos³⁰ y de mejora en la comunicación con los pacientes, el uso de impresiones tridimensionales está experimentando un crecimiento significativo en su utilización como herramientas para la planificación prequirúrgica y la fabricación de prótesis, en particular en los campos de la cirugía ortopédica y maxilofacial. Se ha demostrado la utilidad de la impresión en 3D en artroplastia total de rodilla; la literatura actual sugiere que se podrían obtener resultados clínicos y radiológicos satisfactorios con la ayuda de la impresión 3D, incluso demostrando una mayor precisión en la implantación de una prótesis articular³¹-³³. En la artroplastia total de cadera se ha demostrado que la tecnología de impresión 3D puede mejorar la eficiencia quirúrgica, acortar los tiempos quirúrgicos y reducir la exposición a la radiación. Esta tecnología también ofrece un nuevo potencial para el tratamiento de enfermedades complejas de la articulación de la cadera, indicando que la impresión 3D tiene un enorme potencial en esta área³,³⁴-³⁸. En cirugía de mano se ha demostrado su utilidad para construir modelos específicos de pacientes para la planeación preoperatoria, diseñar dispositivos ortopédicos y protésicos específicos para los pacientes, generar hardware y prótesis específicas para pacientes, y aplicaciones en la educación de residentes y estudiantes³⁹. En cirugía de columna se ha demostrado un valor práctico y se ha popularizado como referencia de educación clínica y auxiliar diagnóstico, así como para mejorar la comunicación entre el médico y el paciente, y en la planificación de abordajes quirúrgicos, además de su utilidad como referencia para cirugías complejas⁴⁰-⁴⁵. En cirugía maxilofacial permite una mejor planificación y entrenamiento preoperatorio para los procedimientos y el premoldeado de las placas⁴⁶,⁴⁷. Además, el uso de métodos de impresión 3D en cirugía ortognática brinda el beneficio de unos resultados funcionales y estéticos óptimos, satisfacción del paciente y traducción precisa del plan de tratamiento para el paciente⁴⁸.

El uso de modelos impresos en 3D en cirugía plástica es un nuevo campo, con un auge importante principalmente en el área reconstructiva, con resultados prometedores en biomodelos atómicos precisos, guías de corte quirúrgico en reconstrucción y fabricación de implantes específicos para pacientes con un futuro impacto inmenso en la reconstrucción de lesiones traumáticas, desarrollo de prótesis faciales y de extremidades, así como avances en implantes biológicos y sintéticos⁴⁹-⁵⁵.

En una revisión realizada por Tack et al. se reporta que la mayoría de las ramas de los informes reportados son en cirugía ortopédica, en un 45.1%, representados en cirugía de rodilla (30.7%), cadera (8.3%), hombro (2.1%) y mano (1.7%). La cirugía maxilofacial representa una proporción importante, del 24.1%, seguida de la cirugía craneal y la cirugía de columna, que representan el 12.7% y el 7.4%, respectivamente⁴.

Durante el abordaje de un paciente quirúrgico, el cirujano se enfrenta diariamente con el reto de interpretar y trabajar con imágenes de dos dimensiones, a partir de las cuales se debe diagnosticar, planear y tomar decisiones quirúrgicas, requiriendo muchas veces una considerable habilidad y experiencia, especialmente en patologías singulares o complejas. Aunque la mayoría de las ocasiones se logra el objetivo, la comunicación entre el equipo quirúrgico puede ser ineficiente, ya que esta habilidad no es compartida siempre por todos los miembros, en especial con los más inexpertos. Los modelos anatómicos impresos en 3D son una herramienta útil para el estudio de casos complejos y la planificación de estrategias prequirúrgicas, como la selección de herramientas y la organización del abordaje quirúrgico. Además, pueden servir como guía quirúrgica y para el entrenamiento prequirúrgico de residentes, así como para la educación preoperatoria del paciente y su familia. La retroalimentación visual que proporcionan estos modelos también puede mejorar la comunicación efectiva con los pacientes y sus familias, lo que es especialmente importante cuando se requieren prótesis personalizadas para reparar defectos anatómicos con la mayor precisión posible³⁰,⁵⁶.

En el servicio de cirugía plástica y reconstructiva, así como en el de cirugía maxilofacial, hemos utilizado este algoritmo durante los últimos años para la planeación y la realización de cirugías reconstructivas, en especial en reconstrucción de cabeza y cuello (Fig. 7), en donde la implementación de un modelo de impresión 3D de la estructura ósea de un paciente para la planeación pre- y transquirúrgica de un colgajo libre de fíbula ha logrado disminuir riesgos, al igual que costos, en nuestra institución. Otro ejemplo ilustrativo de un modelo previamente preparado para su posterior impresión en 3D se muestra en la figura 8. A través del empleo de múltiples herramientas disponibles en Blender es factible no solo realizar la segmentación y el aislamiento de estructuras óseas específicas, sino también seleccionar un segmento óseo de preferencia para su posterior impresión tridimensional. Este enfoque permite una mayor personalización y adaptabilidad en la generación de modelos anatómicos, optimizando así el proceso de planificación quirúrgica y la producción de prótesis personalizadas.

Figura 7 A: modelo impreso en 3D de macizo facial para la planeación pre- y transquirúrgica durante la reconstrucción de un paciente mediante un colgajo libre de peroné y una placa de reconstrucción. B: colgajo libre de peroné con placa de reconstrucción posterior a su colocación y fijación en el defecto mandibular del paciente. C: modelo impreso en 3D utilizado para la planeación para la resección parcial de la mandíbula, así como para precontornear la placa de reconstrucción. Se aprecia la gran precisión del modelo en comparación con la pieza resecada. 

Figura 8 Modelo anatómico preparado específicamente para su impresión en 3D, el cual representa a un paciente con fracturas panfaciales. Este modelo ha sido generado con el propósito de ser utilizado en la planificación quirúrgica de dichas fracturas. Facilitará la visualización espacial y la comprensión de la complejidad anatómica, lo cual resulta crucial para la planificación precisa de la intervención quirúrgica. 

Ante la creciente popularidad de la impresión 3D en el ámbito médico, surge la interrogante acerca de si esta tecnología realmente proporciona un valor agregado o un beneficio superior en comparación con las imágenes convencionales o la simulación por computadora durante el proceso quirúrgico. En una revisión⁴, al considerar todas las aplicaciones de la impresión 3D se encontró que redujo el tiempo quirúrgico en el 46% de los estudios. En el 76% de los reportes se menciona que la impresión tenía buena precisión y el 72% informa mejoría en resultados. Los estudios demuestran la reducción del tiempo quirúrgico cuando se utilizan impresiones en 3D para modelado de implantes, planeación prequirúrgica, creación de implantes personalizados y como guías quirúrgicas; así mismo, se han reportado menores tiempos de fluoroscopia en cirugía de columna torácica, y menor utilización de medio de contraste y fluoroscopia en reparación de aneurisma aórtico abdominal y cirugía cardiovascular en cohortes en las que se utilizaron modelos anatómicos de impresión 3D como preparación previa al procedimiento⁵⁶-⁵⁸. Sin embargo, la utilización de esta tecnología en medicina implica costos elevados: en el 33% de los artículos se reporta que esta tecnología es más cara⁴. Dependiendo de la infraestructura existente, crear un centro interno puede ser muy costoso y requiere experiencia difícil de encontrar, por lo que a menudo no es una opción inicial viable para centros médicos pequeños.

A excepción de la adquisición de imágenes, la subcontratación es una opción para los pasos restantes del flujo de trabajo de impresión 3D. Actualmente no se dispone de un programa informático que pueda integrar todos los procesos necesarios para la creación de modelos en 3D a partir de imágenes médicas. A pesar de que existen diversas herramientas especializadas en cada una de las etapas del proceso, su integración se ha visto limitada por la falta de una solución integral. No obstante, algunas empresas ofrecen servicios que permiten llevar a cabo todos los procesos, desde la obtención de las imágenes médicas hasta la impresión del modelo final. Ejemplos de ello son 3D System (EE.UU.) y Materialise (Bélgica), que ofrecen estos servicios con grado médico, incluidos los servicios de conversión DICOM, segmentación e impresión todo en uno, pero su costo con frecuencia asciende a varios miles de dólares³,⁵²,⁵⁹. Además, la externalización de servicios condiciona una mayor complejidad en la gestión de proyectos. Asimismo, la transferencia de datos y de información médica sensible puede plantear desafíos relacionados con la seguridad y la privacidad de los pacientes.

A pesar de esto, la utilización de modelos 3D en ciertos escenarios quirúrgicos reduce los tiempos de cirugía y podría implicar un beneficio monetario que justifique la inversión en un centro de impresión, para lo cual se requieren estudios prospectivos que estimen estas cifras de manera más clara⁵⁸.

Conclusiones

El método propuesto permite fabricar modelos a escala 1:1 de estructuras óseas con alta precisión y detalle. A partir de una tomografía computarizada y de la anatomía de un paciente diseñamos y fabricamos un modelo impreso en 3D. La metodología es de bajo costo y muy fácil de realizar. Este estudio es valioso en múltiples niveles, ya que no solo documenta la factibilidad y la precisión, sino que también inspira a otros investigadores en términos de diseño y técnica del estudio al establecer flujos de trabajo tangibles.

De acuerdo con los parámetros obtenidos en el análisis de resultados, el diseño de un modelo impreso en 3D a partir de imágenes anatómicas de tejido óseo utilizando software disponible en la web representa una opción viable para utilización prequirúrgica, sobre todo en casos seleccionados, como en cirugías complejas, poco frecuentes y de alto riesgo, en las cuales el costo-beneficio de agregar la impresión 3D es realmente viable y rentable. El avance tecnológico ha impulsado un desarrollo exponencial en el campo y una reducción significativa en el costo. Las aplicaciones en medicina se han descrito en gran parte en reportes de casos; aunque continúan surgiendo estudios complejos, se necesitan más trabajos con un enfoque en los beneficios clínicos para diseñar guías.