Crean modelos de válvulas cardiacas en 3D para sustituir a las reales

Impresoras avanzadas 3D han conseguido crear modelos de válvulas cardiacas que pronto podrían sustituir a las naturales. Investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia y el Instituto del Corazón de Piedmont, en Estados Unidos, están utilizando imágenes médicas estándar y nuevas tecnologías de impresión 3D para crear modelos de válvulas cardíacas acordes a los pacientes que imitan las características fisiológicas de las válvulas reales. Su objetivo es mejorar la tasa de éxito de los reemplazos de válvula aórtica transcatéter (RVAP) y evitar una complicación común conocida como la fuga periprotésica.

"La idea era, ahora que podemos hacer un modelo específico del paciente con esta tecnología de impresión 3D que imita el tejido, comprobar cómo las válvulas protésicas interactúan con los modelos impresos para saber si podemos predecir la fuga", asegura Zhen Qian, jefe de Imagen Cardiovascular de Investigación en el Instituto del Corazón de Piedmont, que es parte de Piedmont Healthcare. 

Los investigadores, cuyo estudio fue publicado en la revista JACC: Cardiovascular Imaging, encontraron que, los modelos creados a partir de tomografías computarizadas de los corazones de los pacientes, se comportaron de manera similar a los reales por lo que podían predecir de forma fiable la fuga periprotésica.

Decenas de miles de pacientes cada año son diagnosticadas con la enfermedad valvular cardíaca, para combatir este problema se realiza una sustitución mediante una protésis que, normalmente, se hacen en una variedad de tamaños. Pero, no siempre funcionan bien y a veces se producen fugas. Esto ocurre cuando la nueva válvula no logra un ajuste preciso y la sangre fluye alrededor de la prótesis en lugar de a través de ella como debería. 

"En la operación para llevar a cabo un reemplazo de válvula, los cardiólogos intervencionistas ya pesan una variedad de indicadores de riesgo clínicos, pero nuestro modelo impreso 3D nos da un método cuantitativo para evaluar que el funcionamiento de la válvula protésica se ajusta al paciente", afirma Qian.

Estas son creadas con un diseño metamaterial especial y se extraen por una impresora 3D que da a los investigadores el control sobre parámetros del diseño como el diámetro y la curva de longitud de onda sobre el metamaterial utilizado para la impresión, para así poder imitar más estrechamente las propiedades fisiológicas del tejido. Se pueden recrear condiciones tales como la rigidez de la pared arterial u otros aspectos específicos del corazón de un paciente.

Los investigadores planean continuar optimizando el proceso de impresión de diseño 3D y evaluando el uso de estas válvulas como una herramienta de planificación previa a la cirugía impresa, poniendo a prueba un mayor número de modelos específicos para cada paciente.