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Impresión 3D en la medicina

Avances de la impresión 3D en la medicina

La tecnología ha representado un factor fundamental en los avances científicos, un claro ejemplo de ello es la impresión 3D en la medicina. Con esta invención se permite que las expectativas de vida sean cada vez mayores.

Para el futuro se vislumbra que, por lo menos, el 40% de la población se enfrentará a un padecimiento crónico. Por este motivo, la tecnología jugará un papel crucial en este proceso.

¿Cuál es el papel de la impresión 3D en la medicina?

La impresión en 3D en la medicina ha representado un papel fundamental. Gracias a la tecnología 3D, es posible crear objetos tridimensionales por medio de la superposición de capas sucesivas en materiales determinados.

Impresión 3D en la medicina

Un proceso en donde se generan objetos físicos para la colocación de materiales en capas, partiendo de un modelo digital. Esto se lleva a cabo mediante una impresora en 3D con la utilización de distintos materiales y tecnologías. Se encargan de superponer dichas capas hasta conseguir la creación de réplicas perfectas

En la medicina la impresión 3D representa grandes avances, pasos gigantes que permiten a los pacientes movilizarse o reponer piezas dentales. Gracias a su uso, especialistas pueden reproducir algunas áreas del cuerpo humano.

Historia de la impresión 3D

Aunque creas que se trate de una tecnología o término moderno, pues aquí te diremos que no es así. En el año 1976 se comenzaron a desarrollar los primeros materiales y equipos para la construcción de las impresoras 3D. Tiempo más tarde, se inventaron dos métodos para la fabricación AM, por Hideo Kodama. Se trataba de un modelo tridimensional en plástico y polímero fotoendurecible.

En el año 1984 se patentaron y presentaron diversos proyectos. Estos se basaban en un proceso conocido como estereolitografía. La cual, consistía en añadir distintas capas para el tratamiento con fotopolímero y la aplicación de rayos ultravioletas provenientes del láser.

La primera máquina de impresión en 3D

En el periodo de 1992 se empezó con el desarrollo del primer aparato para  imprimir en 3D de tipo SLA. Esta obra fue gracias a la empresa conocida como 3D Systems. Consistía en un láser ultravioleta que solidifica capa por capa el fotopolímero para ingeniar objetos tridimensionales.

Aunque las piezas creadas no eran perfectas, dejaban en manifiesto el gran potencial que caracterizarían a estas máquinas. Años después, en 1999, se vieron avances enormes en la impresión 3D en la medicina. Lo cual, se evidenció con la impresión de tejidos y órganos bajo esta tecnología.

La primera impresora SLS

Continuando con la evolución de la impresión en 3D en la medicina, hacemos mención del año 2006. En este periodo se diseñó la primera impresora de sintetización (SLS) de láser selectivo. Para realizar el proceso de la impresión en 3D se empleó un láser para fundir los materiales. Con ello, se acrecentaron las esperanzas para la fabricación de prótesis, piezas industriales, entre otros.

Los avances de la actualidad

Los estudiosos de la Universidad de Shouthampton, en el año 2011 crearon un avión sin tripulación impreso con tecnología 3D. Este estereotipo lo realizaron en tan solo una semana y también idearon un prototipo de coche con carrocería tridimensional.

Con relación a la impresión 3D en la medicina, en los últimos años se han vislumbrado múltiples aplicaciones. Como por ejemplo, implantes dentales, prótesis para huesos, entre otros. Del mismo modo, el último uso para esta invención es la fabricación de material sanitario en la lucha contra la pandemia. Como lo son pantallas protectoras, adaptadores para respiradores, y otros.

Funcionalidad de la impresión 3D en la medicina

La impresión 3D en la medicina requiere de diversos softwares especializados. Son los requeridos por la impresora, los materiales y el hardware necesario para lograr el trabajo de manera conjunta. El proceso integral se trata de la creación de elementos en tercera dimensión. Por medio de capas de superposición con movimientos precisos de abajo para arriba.

Al iniciar con el procedimiento, el software tiene la tarea de dividir el gráfico en capas finas. En cada una de estas capas la impresora se desplaza encima del plano. De esta forma, liberará el material sobre las coordenadas que corresponda y así conseguir la figura en 3D.

Aplicaciones de la impresión 3D en la medicina

Desde que se originó, sirvió para facilitar la impresión de diferentes diseños en el campo medicinal. Se trata de un área fértil, ideal para proporcionar tratamientos a bajo costo, más eficientes y alternativos.  

Gracias a las nuevas técnicas, tecnologías y materiales, muchas personas recurren a estos procesos médicos para lo siguiente:

Impresión dental

Con la fabricación aditiva se ha logrado un gran impacto para los pacientes con diversos inconvenientes bucales. La tecnología ha logrado revolucionar la calidad de las piezas como lo son: férulas, fundas, implantes, puentes y otros. Con un modelado y escaneo en 3D las personas tienen archivos en CAD con diversas aplicaciones.

Personalización de herramientas quirúrgicas

La necesidad para atender los casos individualmente, sirvió de impulso para el modelado en 3D. Ya que de esta forma los médicos pueden contar con instrumentos específicos para cada tipo de paciente y en tiempo récord. Con ello, se mejoraría la disponibilidad para la atención y se reducen los inconvenientes presentes en la fabricación tradicional.

Diseño de los auriculares

Actualmente, la impresión 3D en la medicina puede generar hasta más de treinta audífonos distintos para pacientes con problemas auditivos. Este proceso es muy sencillo, es posible hacerlo en tan solo una hora y media. Las investigaciones en esta área también se centraron en la elaboración de micro baterías de litio.

Biorreprografías

Esta técnica innovadora de la impresión 3D en la medicina, permite que los médicos puedan reproducir diversas áreas del cuerpo humano. Lo cual, es posible gracias a los equipos de última generación, ideales para la creación de prótesis, órganos, piel, huesos, entre otros.

En el caso de las prótesis, pueden diseñarse con diferentes materiales y aplican tanto para animales como para humanos.

Generación de células madres

También se le conoce bajo el nombre de “Biofabricación”. Es un avance, logrado en Escocia, de la mano de la Universidad Herio Watt.

Un método eficaz para generar grupos de células madres con válvulas que poseen alto nivel de vialidad. Asimismo, también se pueden producir los esferoides con gran precisión y uniformidad.

Formación y preparación en 3D

Con el reto que implica realizar operaciones complicadas y específicas, los estudios para el cuerpo humano debían evolucionar. Por consiguiente, se utilizan para tomografías, resonancias magnéticas y para que los cirujanos puedan generar imágenes de alta resolución en 2D y 3D. Además de eso, con la ayuda de los programas de realidad virtual se preparan procedimientos con detalle y precisión.

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