Cirugía innovadora guiada por impresión 3D alivia el dolor para el campeón sled hockey jugador

Producto: Impresión SLA
Industria: Médica y Forense

Cuando Mark Weimer emergió de la niebla de los analgésicos después de una cirugía espinal mayor, no pensó en cómo se sentía. Pensó en lo que no sentía: el dolor en sus músculos cuádriceps, que emanaba de su columna vertebral inferior, que lo había plagado durante un año y medio.

El alivio fue el resultado de una operación de 15 horas del Dr. George Frey que combinó su galardonada metodología para la navegación con tornillos de pedicle con tecnologías de impresión e imágenes 3D pioneras por 3D Systems.

Asociación para el beneficio del paciente

Frey y su esposa, Heidi, dirigen Mighty Oak Medical en Englewood, Colorado. La tecnología patentada FIREFLY® de la compañía proporciona una manera más sencilla y rápida de colocar con precisión tornillos de pedicle para su reparación espinal mientras navega alrededor de anatomía crucial como la médula espinal, los nervios y los vasos sanguíneos.

Desde el principio, Mighty Oak se ha asociado con el equipo de atención médica de 3D Systems en la cercana Littleton, Colorado.

“Necesitábamos un socio de impresión 3D que fuera conocido por su calidad, fiabilidad y experiencia en el espacio de dispositivos médicos”, dice Heidi Frey. “3D Systems ha sido un socio increíble en todos los niveles: son solidarios, receptivos y dedicados a la excelencia”.

3D Systems ofrece un conjunto de soluciones sanitarias de extremo a extremo, incluidos simuladores de realidad virtual, modelos anatómicos impresos en 3D y guías e instrumentación quirúrgicas específicas del paciente. La compañía también fabrica dispositivos médicos impresos en 3D de precisión.

Desde finales de la década de 1990, 3D Systems se ha asociado con proveedores de dispositivos médicos que representan una amplia variedad de procedimientos para casi todos los aspectos de la anatomía humana. La compañía ha desarrollado soluciones personalizadas para más de 100.000 procedimientos quirúrgicos.

3D printed spine reference model used in the surgery

Camino de un campeón

El Dr. Frey estaba conectado con Mark Weimer a través de su neurocirujano que ha tratado a Weimer desde su operación inicial después de que una caída de los andamios de construcción lo paralizara parcialmente en 1984. Weimer más tarde se sometió a una cirugía adicional de fusión espinal en 2001 para ayudar a corregir la pérdida de fuerza muscular en su brazo derecho.

Después de su lesión y cirugía inicial, Weimer aprovechó una beca de capacitación por computadora para convertirse en un especialista en TI en almacenamiento de datos. También continuó persiguiendo su amor por el hockey, uniéndose a un programa de hockey en trineo de Colorado en 1996.

Weimer jugó en el equipo nacional de hockey en trineo de 2000 en Lake Placid, hogar de la famosa victoria de “Miracle on Ice” del equipo de hockey estadounidense sobre Rusia en los Juegos Olímpicos de Invierno de 1980. En 2010, capitaneó al equipo que ganó el Sled Classic Championship patrocinado por la Liga Nacional de Hockey (NHL), y al año siguiente protagonizó el equipo Colorado Avalanche que capturó el Campeonato Nacional de Hockey de Sled de 2011 patrocinado por USA Hockey.

Weimer se retiró después de anotar un gol y una asistencia en el campeonato de 2011. Se dedicó a entrenar a jóvenes jugadores de hockey en trineo y se ha mantenido en forma en el ciclismo de mano. Sus logros en hockey fueron reconocidos por su inducción al Salón de la Fama de la Fundación deportiva adaptativa de Colorado en 2012.

Un caso complicado

Desde su accidente, Weimer siempre había lidiado con algún nivel de malestar nervioso y espinal, pero a finales de 2014 comenzó a experimentar algo nuevo: dolor intenso en sus músculos cuádruples, junto con problemas intestinales y vesicales. El neurocirujano de Weimer lo remitió al Dr. Frey para un examen posterior.

“Con el paso de los años, la fusión espinal de Mark y su condición neurológica hicieron que los discos y vértebras restantes por debajo de la fusión se deterioraran”, dice el Dr. Frey. “Esto causó una mayor compresión de los nervios y la médula espinal, lo que resultó en dolor neuropático severo.”

La preparación para la cirugía comenzó con una tomografía computarizada de la columna vertebral de Weimer. Los resultados fueron enviados a 3D Systems, que realizó la segmentación de datos para extraer una representación 3D de la anatomía espinal de Weimer.

El caso de Weimer fue más complejo que la mayoría de los otros procedimientos espinales, según el Dr. Frey y Chris Beaudreau, Director de Servicios Médicos de 3D Systems.

“Mark tuvo crecimiento óseo sobre las varillas insertadas de su cirugía anterior”, dice el Dr. Frey. “Aunque las varillas estaban siendo removidas, cualquier interrupción en el hueso circundante podría afectar la colocación de las guías FIREFLY, por lo que se necesitaba mucha planificación para trabajar alrededor de la anatomía.”

“Debido a sus procedimientos quirúrgicos anteriores, hubo artefactos de imagen significativos dentro de la tomografía computarizada que requirieron un procesamiento exhaustivo de imágenes médicas con el fin de convertir el área anatómica de interés en modelos digitales tridimensionales”, dice Beaudreau. “También iba a ser un procedimiento espinal extenso, así que en lugar de modelar dos o tres vértebras, necesitábamos procesar nueve vértebras, el hueso sacro en la base de la columna vertebral y ambas caderas”.

Impresión 3D desde la fuente

3D Systems envió los modelos 3D de la anatomía espinal de Weimer a Mighty Oak Medical, que los utilizó para diseñar la trayectoria de cada tornillo de pedicle y para preparar las guías impresas en 3D que determinarían la colocación precisa del tornillo en la columna vertebral de Weimer.

Utilizando el diseño FIREFLY, 3D Systems imprimió guías de tornillo de pedicle para cada vértebra que requerían operación. También se imprimió un modelo óseo anatómico para la planificación prequirúrgica y la referencia en el quirófano.

Las guías quirúrgicas y los modelos óseos fueron impresos en un 3D Systems ProX® 800, un sistema de estereolitografía (SLA) conocido por construir piezas con excepcional suavidad superficial, resolución de características, definición de borde y tolerancias.

La tecnología SLA fue inventada por el cofundador de 3D Systems Chuck Hull en 1983. La compañía continúa innovando con la tecnología, reduciendo los costos al tiempo que ofrece una velocidad, capacidad, precisión y facilidad de uso cada vez mayores.

El ProX 800 ofrece una amplia gama de materiales para las aplicaciones y casos de uso más amplios. Para el modelo de referencia y las guías de tornillos de Weimer, 3D Systems utilizó un material plástico y un proceso validado que permite esterilizar las piezas para su uso directamente en el quirófano.

Éxito quirúrgico y recuperación

El Dr. Frey operó a Mark Weimer en el Centro Médico Sueco en Englewood el 22 de julio de 2016. Cuando Weimer reanudó el conocimiento, sus dolores más recientes se habían ido y los dolores anteriores habían disminuido considerablemente.

“Mark está actualmente en un riguroso proceso de rehabilitación y se está recuperando muy bien de su cirugía de fusión”, dice el Dr. Frey, quien espera que el período de recuperación dure alrededor de un año.

A sus 63 años, Weimer sigue trabajando en el campo de TI y persiguiendo el ciclismo de mano en su tiempo libre. También le gusta ver a sus nietos, de 9 y 13 años, tomar su lugar en el hielo como la próxima generación de campeones.

Birdstone demuestra diseño de embalaje con prototipos impresos en 3D claros

Producto: Impresión SLA
Industria: Productos de Consumo

Cualquiera que haya abierto una caja de galletas para encontrar el contenido reducido a trozos rotos y piezas conoce de primera mano las consecuencias de los envases deficientes. Carman’s, una empresa australiana de alimentos apasionada por usar sólo los mejores ingredientes, es consciente de cómo entrega sus productos a los consumidores para garantizar una experiencia de alta calidad antes de que se tome el primer bocado. Por lo tanto, cuando Carman’s lanzó su nuevo Super Seed &Grain Crackers, la compañía de alimentos mantuvo la presentación y la preservación en la parte superior de la mente, y alistó a Birdstone, una agencia australiana de diseño de envases, para diseñar un atractivo inserto de bandeja. Debido a los diversos requisitos que necesitaban equilibrar, se requerían varios prototipos para demostrar los diseños propuestos tanto estética como funcionalmente.

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Birdstone demuestra diseño de embalaje con prototipos impresos en 3D claros

Las consideraciones de embalaje en juego para Carman’s fueron multifacéticas: necesitaba ser fácil de abrir, funcional como un recipiente de servicio, y permitir a los clientes de Carman volver a cerrar el contenedor para su almacenamiento. Para facilitar el acceso, se determinó que las galletas deben apilarse en tres columnas con espacio para envolver las galletas superiores sin aplastarlas, pero también ser fáciles de llenar para no interrumpir la línea de producción. Por último, el embalaje necesario para satisfacer el requisito minorista de embalaje vertical para maximizar la diferenciación en los estantes. También había una cuestión de inestabilidad en el estante debido al peso ligero del producto y las propiedades del material de la bandeja.

Birdstone sabía que llegar al diseño correcto requeriría prototipos precisos y, por lo tanto, se puso en contacto con 3D Systems On Demand Manufacturing debido a colaboraciones exitosas anteriores.

Colaborar para ofrecer funcionalidad y crear equidad de marca

Birdstone trabajó estrechamente con los equipos de marketing y desarrollo de productos de Carman, así como con su proveedor de embalaje para revisar y reducir los conceptos de diseño de envases a dos. Desde el principio, la máxima prioridad era mantener la eficiencia de la cadena de suministro a lo largo de la fabricación de envases y el llenado de productos, seguido de cerca por la construcción de capital de marca en la bandeja con una experiencia de cliente eficaz y sin complicaciones. Al transmitir esta información a 3D Systems On Demand Manufacturing, Birdstone y la oficina de servicio de impresión 3D hablaron sobre los requisitos para los prototipos.

Debido a la complejidad de los diseños de carcasa y los requisitos funcionales únicos involucrados, los expertos en fabricación bajo demanda de 3D Systems ayudaron a Birdstone a seleccionar el proceso de prototipado, materiales y proceso de acabado más adecuados para satisfacer sus requisitos descritos. Utilizando la impresión 3D de estereolitografía (SLA) en sistemas 3D ProX® máquina 800, 3D Systems construyó un prototipo de una y dos piezas en Accura® ClearVue™, un material plástico 3D transparente rígido y resistente que ofrece la más alta claridad y transparencia en el mercado.

Envases funcionales y estéticos prototipado

En sólo cuatro días, los prototipos de SLA fueron impresos y terminados para satisfacer los requisitos de calidad y realismo de Birdstone. Los expertos en fabricación bajo demanda de 3D Systems siguieron el protocolo de acabado premium de Accura ClearVue para entregar prototipos despejados de agua a través de un proceso de lijado húmedo y seco seguido de recubrimiento transparente. A continuación, estos prototipos se presentaron para pruebas de fabricación e investigación de consumidores para validar y calificar el éxito de cada concepto, y para evaluar el rendimiento y las limitaciones de cada opción de embalaje en todos los puntos críticos de contacto.

En esta etapa, Birdstone ordenó cuatro copias del diseño de embalaje líder de 3D Systems On Demand Manufacturing, que fueron creados utilizando el proceso de uretano fundido de 3D Systems. El prototipo de SLA preferido se utilizó para hacer un molde que luego se utilizó para lanzar copias adicionales de agua clara utilizando poliuretano, un material muy cercano a lo que se utilizaría para el producto final.

Llegar al diseño final

Después de la evaluación completa de los prototipos claros, el diseño final fue seleccionado oficialmente: una atractiva caja de concha de una sola pieza, contorneada únicamente a la forma de las galletas apiladas. Según Grant Davies, Director de Diseño y Estrategia de Birdstone, “El diseño final juega a las fortalezas del material de embalaje y proporciona un hogar seguro y reutilizable para las galletas en toda la cadena de suministro y en las manos de los clientes. Es lo suficientemente funcional como para ser llenado, lo suficientemente elegante como para servir, y de forma segura re-cercable para la merienda sobre la marcha.” Birdstone dice que al agregar otro nivel de participación del consumidor a través de envases funcionales y estéticos, Carman’s es capaz de ofrecer una experiencia de marca más profunda más allá del consumo.

La emocionante gama de galletas de Carman ha forjado un nuevo lugar en el mercado para la compañía, y la bandeja le ha ganado muchos fans a través de la inteligencia y conveniencia de su diseño. Birdstone dice que está encantado de haber contribuido a un producto final exitoso para su cliente, y de responder a los desafíos únicos del proyecto dentro de un plazo ajustado. “Como de costumbre”, dice Davies, “3D Systems On Demand Manufacturing fue un socio maravilloso y trabajó con nosotros para proporcionar los prototipos conceptuales más eficaces y atractivos dentro del presupuesto del proyecto”.

El inserto de embalaje de Birdstone para Carman’s Super Seed &Grain Crackers fue finalista en 2018 en los Packaging &Processing Innovation &Design Awards.

VAULT Supercarga preproducción con SLA de 3D Systems

Producto: Impresión SLA
Industria: Electrónica y Semiconductores

VAULT es un fabricante líder de gabinetes para tabletas, que ofrece soluciones altamente configurables y personalizables. Con más de veinte años de experiencia en la industria del punto de venta (PDV), VAULT combina sus conocimientos de la industria con un flujo de trabajo ágil de diseño a producción para responder a la creciente necesidad de soportes y gabinetes de TPV de marca única y de calidad.

Una tecnología clave dentro del proceso de VAULT es la estereolitografía (SLA) de 3D Systems: específicamente, la impresora ProJet® 7000 HD 3D. A medida que los plazos de los proyectos en la empresa continúan reduciéndose, las aplicaciones de esta máquina se han expandido. VAULT está utilizando su ProJet 7000 a lo largo de la preproducción para todo, desde la prueba de concepto, hasta el concepto final, el molde y la configuración de herramientas, hasta el embalaje. Una de las principales razones de esto es la velocidad. “Nos encanta lo rápido que es”, dice Quentin Forbes, vicepresidente de ingeniería de VAULT.

Pero la velocidad no es lo único. La transparencia del material ® Accura ™ ClearVue mejora la comunicación, tanto entre los departamentos de VAULT, como con el cliente final. Además, el acabado superficial y la precisión de las impresiones SLA de 3D Systems les permiten informar sobre herramientas, aumentando la confianza en la inversión y acelerando los plazos.

VAULT recibió la oportunidad de probar su ProJet 7000 cuando fue abordado por un cliente multimillonario con una gran solicitud y una pequeña línea de tiempo. Con menos de dos meses en el reloj, VAULT necesitaba diseñar, aprobar, moldear y producir un producto final y personalizado. Al compartir este resumen en voz alta, Forbes dijo: “Ni siquiera suena posible”. Y sin embargo, VAULT entregó.

Nested SLA build at VAULT using Accura Xtreme

Las impresiones 3D rápidas y funcionales aceleran la compra del cliente

A mediados de diciembre, VAULT fue el encargado de idear un nuevo concepto que debía ser finalizado y entregado para una feria a principios de febrero. La compañía se puso directamente a trabajar en el diseño y prototipos impresos en 3D en el camino. “La velocidad a la que nos permite trabajar el ProJet 7000 es la que hizo posible lograr lo que hicimos en este proyecto”, dice Forbes.

Justo antes de las vacaciones, el equipo de VAULT se reunió con su cliente con un concepto impreso en 3D completamente funcional en la mano. “Quedaron impresionados por el acabado superficial, la calidad y el nivel general de trabajo que pudimos mostrarles en base a una conversación que habíamos tenido apenas 2 semanas antes”, dice Forbes. “Y tampoco hicimos ningún acabado postoperatorio en las impresiones. Se ganaron a nuestro cliente directamente de la impresora.”

El material transparente facilita las conversaciones de diseño

Otra ventaja del SLA de 3D Systems es la selección de materiales disponible. En particular, Forbes dice que VAULT ha encontrado AccuraClearVue, una resina clara, para ser una gran ayuda en la optimización del diseño. Cuando los clientes quieren agregar nuevas características, VAULT imprimirá con frecuencia nuevos componentes en claro, lo que permite a todos tener visibilidad de lo que está funcionando y lo que no. Los prototipos de Accura ClearVue ayudan a comprender plenamente diversos mecanismos y reclamos espaciales para resolver problemas para obtener mejores resultados.

“Los clientes no siempre entienden cómo las cosas finalmente se integrarán y encajarán, por lo que hay una utilidad real y un factor fresco para poder imprimir en claro”, dice Forbes. “Cuando se puede ver a través de una parte, realmente no hay discusión, sólo hay soluciones y preguntas resueltas.”

Clear 3D printed part helps customers see interferences faster to improve designs

Prototipos de SLA aceleran fabricación y envasado de moldes

Después de una presentación correcta del cliente, VAULT obtuvo la aprobación para avanzar. La compañía fue capaz de tener moldes cortados a tiempo, a lo que Forbes se apresuró a añadir: “¡No me preguntes cómo!” Sin embargo, dijo que tener prototipos impresos en 3D disponibles también era muy valioso en esta etapa. Para la producción final, VAULT se basó en moldes de dos tonelada para moldeo por inyección de plástico, así como fundición a presión de aluminio. Los prototipos impresos en 3D fueron enviados a los fabricantes de moldes para facilitar la comunicación y asegurarse de que todos estuvieran en la misma página para el resultado deseado.

Los prototipos impresos en 3D proporcionaron a los fabricantes de moldes una referencia que les ayudó a crear los moldes más rápido, así como acelerar las configuraciones posteriores a la operación, incluyendo un sello de papel de aluminio. Forbes explicó que la delgadez extrema del sello de papel de aluminio y la precisión necesaria para colocarlo correctamente generalmente obligan a retrasar este paso hasta que una pieza de producción se puede utilizar para ayudar con la colocación. En este caso, la alta precisión del prototipo SLA hizo posible preparar este paso antes de tiempo y no perder impulso.

“La velocidad y la resolución que podemos lograr con el ProJet 7000 hicieron posible obtener la aprobación del cliente rápidamente, comenzar el desarrollo rápidamente y reducir el tiempo de fabricación de moldes”, dice Forbes. “También pudimos utilizar el prototipo como base de todo nuestro diseño de embalaje, y cuando las piezas de producción estaban listas, encajaban perfectamente.”

Formación rápida y eficaz

Mirando hacia atrás en la primera experiencia en solitario de VAULT operando su ProJet 7000 HD, la compañía no tardó mucho en ponerse en marcha. De hecho, Forbes dice que VAULT pasó directamente de entrenar en impresiones de muestra a un gran proyecto sin dudarlo. “Pasamos de 0 a 100 millas por hora con el ProJet de inmediato”, dice Forbes. “Para mí es un testimonio de lo bien que 3D Systems hace el entrenamiento, y lo confiables que son sus impresoras en la construcción. Salimos de nuestra sesión de entrenamiento e instalación de impresoras y no perdimos tiempo en entrar en impresiones muy grandes y largas, sin ningún problema”.

Setting up a part for printing in 3D Sprint software

Éxito que gana nuevos negocios

Al final de la ventana del proyecto de dos meses de VAULT, el cliente pudo lanzar su producto según lo previsto. “Están un 110% detrás de esta cosa”, dice Forbes. “Es una gran historia de éxito.” De hecho, el proyecto se ejecutó con tanto éxito, VAULT se está preparando para hacerlo de nuevo.

Después de presenciar el impacto de las impresiones de SLA de alta calidad en las reuniones de ventas, el gerente de desarrollo de negocios de VAULT, Andrew Cagle, dice que la tecnología de 3D Systems ayuda a la compañía a ganar nuevos clientes. Según Cagle, el trabajo que hacen con el ProJet 7000 demuestra que: “Somos expertos en la industria, somos líderes en esto, y la tecnología que usamos es de vanguardia”.

Botella de vidrio rediseñada con confianza mediante impresión SLA 3D clara

Producto: Impresión SLA
Industria: Productos de consumo y ventas

Los rediseños de envases son una empresa seria. En el lado del marketing, los cambios son visuales y emocionales; en el lado de la fabricación, los cambios cuestan dinero. Antes de hacer la inversión para revisar sus sistemas de herramientas de botellas de vidrio, el fabricante de la cerveza Premium de James Boag de Australia necesitaba saber que una actualización de su botella no sería un cambio por el bien del cambio. Tenía que estar seguro de que la nueva botella se vería bien y sería bien recibida por los clientes. Idealmente, esta confianza llegaría antes de dedicar un tiempo y un capital importantes al proyecto.

Como proveedor de botellas de Boag, Orora tenía piel en el juego para validar el diseño de forma rápida y precisa. El equipo de Innovación y Diseño de Orora puso las ruedas en marcha poniéndose en contacto con 3D Systems On Demand Manufacturing, un socio de larga data, para desarrollar un prototipo impreso en 3D de última generación. Manteniendo los procesos de la cadena de suministro existentes de Boag en la cima de la mente, una botella de nuevo aspecto fue diseñada para cumplir con la infraestructura de fabricación ya en su lugar para ayudar a evitar cambios costosos y lentos.

Impresión 3D un aspecto similar para el vidrio

Para obtener la entrada de Boag en el nuevo diseño, se necesitaba un modelo de apariencia creíble para la evaluación. Para ser convincentes, los modelos impresos en 3D necesitaban tener la misma claridad y tono que el vidrio, así como el mismo peso en la mano. Los expertos en fabricación bajo demanda de 3D Systems tuvieron en cuenta las disparidades de peso ajustando el grosor de la pared interior del archivo de diseño en función de la densidad de la resina de estereolitografía seleccionada (SLA), y luego se pusieron a trabajar en la coincidencia de colores para lograr el verde icónico de la botella clásica de Boag.

Utilizando la tecnología de impresión 3D SLA líder de 3D Systems y la resina VisiJet® SL Clear, los expertos en fabricación bajo demanda de 3D Systems imprimieron cuatro prototipos de SLA. “Las pruebas de laboratorio exitosas de los materiales transparentes de 3D Systems verifican que son la mejor solución para impresiones 3D transparentes”, dijo el Dr. Don Titterington, Vicepresidente de I+D de Materiales de 3D Systems. “Utilizados en una variedad de aplicaciones exigentes, los materiales transparentes ofrecen opciones rentables y de alto rendimiento para prototipos funcionales y transparentes.”

Una vez impresas, las botellas fueron puestas a través de un protocolo de acabado interno para llevarlos a la calidad final del producto. Esto incluyó lijado húmedo y seco, aplicando un tinte superficial, y una capa transparente final para entregar un brillo similar al vidrio. Con solo unos sencillos pasos, las impresiones claras de SLA se pueden transformar con resultados increíbles. Según Tracy Beard de 3D Systems, gerente general de las instalaciones de On Demand Manufacturing en Lawrenceburg, TN, miles de piezas claras se producen cada semana solo en las instalaciones de Lawrenceburg. “Los materiales son lo suficientemente versátiles como para ser acabados rápidamente y teñidos para prototipos perfectos”, dice Beard.

Comentarios rápidos para un rápido progreso

Los modelos de apariencia estaban listos en una semana, lo que permitió a Orora y Boag realizar rápidamente la transición del nuevo diseño a las pruebas de los clientes y medir la reacción del público. Llenaron las botellas impresas en 3D con líquido, las equiparon con una etiqueta y una gorra, y las pusieron en una tienda para su monitoreo. Los comentarios de estas pruebas en la tienda indicaron que el nuevo diseño fue un éxito, despejando el nuevo diseño para la producción.

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“La nueva botella Lager de James Boag ha establecido un estándar dentro de Orora para la forma en que el diseño de envases y el prototipo 3D pueden unirse sin problemas con poca antelación”, dijo el equipo de Innovación y Diseño de Orora. “Es el tipo de innovación tecnológica que nos está dando una ventaja crítica a la hora de desarrollar soluciones de diseño y fabricación de embotellado de mejores prácticas para nuestros clientes”.

Entrega de una nueva vida a los gemelos Unidos Hernández-Torres con modelos anatómicos impresos en 3D

Producto: SLA
Industria: Médica

Hay una posibilidad de 50 millones a uno de que los trillizos incluyan gemelos unidos. Además de eso, hay un seis por ciento de probabilidades de que gemelos de cualquier tipo se unan cerca de las caderas.

A pesar de las probabilidades, esa fue la situación que enfrenta el equipo quirúrgico en driscoll Children’s Hospital en Corpus Christi, Texas. Afortunadamente, el equipo fue capaz de aprovechar la experiencia de 3D Systems Healthcare, que ha creado visualizaciones 3D y modelos quirúrgicos impresos en 3D para más de 30 operaciones que involucran gemelos unidos.

Amplio equipo de especialistas

Ximena y Scarlett Hernández-Torres nacieron fusionados desde el ombligo hacia abajo con extremidades inferiores separadas. El otro trillizo, Catalina, tuvo un parto normal. Los gemelos compartían un colon y la mitad de su útero a cada lado. Los riñones de los bebés fueron a la vejiga del bebé opuesto, por lo que los cirujanos tendrían que redirigirlos para ir al órgano correcto.

El cirujano pediátrico Dr. Haroon Patel encabezó un equipo de especialistas médicos en cirugía pediátrica, urología, cirugía plástica y ortopedia que asumiría el caso de los gemelos Hernández-Torres.

El Dr. Kevin Hopkins, trabajando con su pareja, la Dra. Vanessa Dimas, fue responsable de la extensa cirugía plástica requerida antes y después de la cirugía de los gemelos. Hopkins también asumió un papel ampliado en el caso basado en su conocimiento práctico de lo que 3D Systems podría ofrecer. Desde 2000, el Dr. Hopkins había trabajado con el equipo de atención médica de 3D Systems en más de 70 casos, la mayoría con cirugía maxilofacial, pero varios con gemelos unidos también.

Cumplir con desafíos especiales

La planificación de la cirugía se llevó a cabo durante varios meses, ya que los médicos tuvieron que estudiar la anatomía compartida para entender la mejor manera de separar a los bebés y luego reorientar los órganos vitales, la piel, los huesos, el músculo y el tejido para asegurar la supervivencia de cada niña después de la operación.

Una vez que los cirujanos tenían un plan, pasaron los datos e información de la tomografía computarizada al equipo de atención médica de 3D Systems. 3D Systems tomó las tomografías computarizadas de los gemelos y se deshizo traducirlas en un entorno digital 3D, mejorar las partes relevantes de la anatomía, simular los procedimientos quirúrgicos y traducir los modelos digitales al mundo físico en forma de modelos anatómicos impresos en 3D. Todo el trabajo de 3D Systems tomó de dos a tres semanas.

En el caso de los gemelos Hernández-Torres, hubo algunos desafíos especiales.

“Cada caso de gemelos unidos es único y siempre hay anatomía significativamente anormal en estos casos”, dice Joe Fullerton, jefe de equipo de imágenes médicas y modelado en 3D Systems. “En este caso, algunos de los órganos eran difíciles de identificar porque estaban en lugares inesperados o compartidos entre los gemelos”.

El momento ‘wow’ y más allá

Una vez que se prepararon los modelos 3D y la simulación quirúrgica, se programó una reunión web con todos los cirujanos involucrados en la planificación y operación. Fue revelador, según el Dr.

“Hubo un momento ‘wow’ cuando 3D Systems mostró los cortes, separó la pelvis compartida y volvió a unir la pelvis individual”, dice. “La reacción fue ‘vaca santa, podemos hacer esto’! También vimos que Scarlett tenía uno de sus riñones desplazado mucho más abajo en su pelvis de lo que se pensaba originalmente, lo que sólo se hizo evidente cuando vimos el modelo 3D”.

Poco después de la reunión web, los cirujanos recibieron los modelos físicos impresos en 3D de 3D Systems, lo que permitió un mayor nivel de planificación y práctica.

“Los modelos físicos eran fantásticos”, dice el Dr. Hopkins. “A diferencia de una radiografía bidimensional o una visualización 3D, podría tener estos modelos en sus manos. Eran una gran manera de mostrar a los miembros del equipo exactamente dónde se encontraban los órganos, dónde estarían los cortes y cómo posicionar al paciente”.

Los dos modelos físicos fueron producidos utilizando una impresora 3D Systems ProX® 800 estereolitografía (SLA). El ProX 800 es conocido por imprimir piezas que coinciden o superan la precisión y resolución de las piezas moldeadas por inyección. El ProX 800 ofrece velocidades hasta cuatro veces más rápidas que los sistemas de la competencia y es capaz de acomodar una amplia gama de materiales de impresión.

El material plástico translúcido se utilizó en uno de los modelos anatómicos para representar con precisión el esqueleto con la vasculatura principal y los órganos involucrados en los procedimientos de separación resaltados en color.

El otro modelo fue impreso en un material plástico blanco para representar la superficie de la piel.

“Elegimos ese material en particular porque es opaco, lo que es beneficioso para la planificación de incisiones porque muestra claramente los contornos de la piel”, dice Fullerton.

Ambos modelos podrían limpiarse, esterilizarse y llevarse al quirófano para una referencia en vivo durante la cirugía.

Ahorro de varias horas de tiempo crítico

La visualización 3D y los modelos físicos ahorraron una gran cantidad de tiempo, según el Dr. Hopkins.

“Habíamos asignado 20 horas para la operación y todo el procedimiento duró alrededor de 12 horas”, dice. “No tengo ninguna duda de que la visualización y los modelos nos ahorraron al menos varias horas de tiempo de funcionamiento crítico”.

La operación fue considerada un éxito, con la planificación anticipada citada como un factor importante.

“Si tuviera que usar un cliché, era como una orquesta”, dijo el Dr. Patel en un comunicado después de la cirugía. “Todo se reunió sin problemas.”

Cambiar las probabilidades

Después de la operación, los gemelos pasaron un par de semanas en cuidados intensivos, donde tuvieron una recuperación relativamente rutinaria. Fueron lanzados en mayo de 2016, alrededor de su primer cumpleaños. El Dr. Patel y el Dr. Hopkins continúan comprobando su progreso mientras se someten a terapia física.

“Están mejorando todo el tiempo”, dice el Dr. Hopkins. “Esperamos que ambos sean capaces de caminar y llevar una vida normal”.

Ximena y Scarlett podrían haber llegado al mundo enfrentando increíbles probabilidades, pero gracias al trabajo de cirujanos extraordinarios, especialistas médicos, personal del hospital y tecnologías 3D, las probabilidades han hecho un giro casi milagroso a su favor.