El pequeño Adríán, en brazos de sus padres, sosteniendo una recreación de su propio corazón impreso en tres dimensiones.

El pequeño Adríán, en brazos de sus padres, sosteniendo una recreación de su propio corazón impreso en tres dimensiones. Fernando Ruso

Reportajes

Con el corazón de plástico de Adrián en la mano antes de operar para que nada falle

El hospital Virgen del Rocío de Sevilla es pionero en el milagro tecnológico del 3D: simulan operaciones complejas para prever riesgos.

Pepe Barahona Fernando Ruso

Adrián está todavía haciéndose a esto de vivir y su madre ya tiene su corazón en sus manos. No late, es pequeño, de plástico blanquecino y, como el real, tiene una cardiopatía congénita denominada muy descriptivamente comunicación interventricular: la membrana que separa ambas cavidades está perforada, la sangre se pierde del circuito y el chiquillo, al que le bastan los dedos de una mano para contar los meses de vida, se cansa con solo existir.

Una impresora acaba de terminar la réplica, exacta milímetro a milímetro al corazón del zagalillo, y —cumplida la emocionada presentación del órgano de plástico a la familia— los cirujanos ya se afanan en intervenirlo como quien se adentra a un laberinto intransitado. Como Teseo al enfrentarse al Minotauro, irán desplegando un hilo que les describa una hoja de ruta certera y sin riesgos para el día en el que se encaren con el corazón real.

La simulación ha sido un éxito, ha disipado dudas en el equipo médico y tranquilizado a los padres. La operación, en duda hasta ese preciso instante, se hará según han programado los cirujanos y cardiólogos que llevan el caso. Sin ese modelo de plástico difícilmente se hubiese tomado ese camino que ya ha salvado la vida al pequeño Adrián. Y todas esas certezas —más allá del ingenio de los profesionales que lo hacen posible—, por apenas tres euros de coste y gracias a una impresora en tres dimensiones como la que cualquiera puede tener en su casa.

Así se hacen y así se opera con corazones imprimidos en 3D

Los modelos 3D como el del corazón del pequeño Adrián han mostrado ser de enorme utilidad para conocer de antemano el escenario al que se enfrentan los cirujanos. “Utilizarlos cambia en un 40 por ciento la estrategia quirúrgica”, explica el jefe de Cardiología infantil del hospital Virgen del Rocío de Sevilla, Israel Valverde.

Este centro, la joya de la corona de la sanidad andaluza, es pionero en la impresión de corazones de menores y coordinador del mayor estudio de este campo a nivel mundial, en el que se integran centros de países como Reino Unido, Canadá, Italia, Holanda y otros hospitales españoles.

Alba y Sergio, los veinteañeros padres de Adrián, desconocían cuando entraron por las puertas de ese hospital que el caso de su hijo se tomaría como ejemplo en hospitales de medio mundo. A los cinco meses de embarazo, una ecografía dio la voz de alarma. A partir de ahí soportaron una retahíla de pruebas médicas, durante el embarazo y después del parto, que concluyó con una operación a corazón abierto.

Ahora Adrián no se cansa y tanto su madre como su padre no ahorran palabras en subrayar que el suyo es un niño normal. “Normal, totalmente normal, normal y corriente —insiste Alba—; un niño muy normal”.

Pero hasta llegar a esa ansiada normalidad, todos han vivido un suplicio de indeterminaciones que se erradicaron una vez impreso la réplica del corazón. “No se nos olvidará nunca el momento en el que nos pusieron el corazón de nuestro hijo en la mano”, recuerda Sergio, un tipo renegrido por el Sol, menudo y fuerte, didáctico al hablar, que trabaja de jornalero de la naranja en los campos de Huelva. “Se nos cayó el mundo encima, fue impresionante —sigue relatando—; teníamos el corazón de nuestro hijo, exacto milímetro a milímetro”.

“Ahí sentimos una gran tranquilidad, porque sabíamos que ellos estaban seguros de lo que hacían”, explica el joven. “Fue un paso enorme”, zanja.

La operación fue especialmente dura para Alba, que tiempo atrás había perdido a una hija de cinco meses después de hasta ocho operaciones. “Es duro oír que tu hijo también viene con problemas; pero ahora corre, salta y hace lo que quiere, porque ya no tiene límites”.

Tecnología que ahorra minutos en quirófano y salva vidas

Israel Valverde, jefe de Cardiología Infantil del Hospital Virgen del Rocío de Sevilla.

Israel Valverde, jefe de Cardiología Infantil del Hospital Virgen del Rocío de Sevilla. Fernando Ruso

El cardiólogo que atendió a Adrián explica a EL ESPAÑOL que la impresión 3D permite conocer y entender un corazón con una malformación a la que nunca antes se han enfrentado. “Necesitamos ir a quirófano con la estrategia definida porque sabemos que cada minuto ahorrado en la cirugía disminuye tremendamente la mortalidad”, asegura Valverde.

Los corazones se imprimen a tamaño real para facilitar que el equipo de médicos disponga de una hoja de ruta clara de dónde está el defecto y cómo se puede operar. Y —aquí una de las últimas innovaciones— en un tipo de plástico con una consistencia que se deja operar con el mismo material quirúrgico que se usaría en una intervención real para asemejar al máximo las condiciones y jugar con tamaños de estructuras tremendamente pequeñas y variables.

“En niños no hay dos corazones iguales, y no hay dos agujeros en el corazón que sean parecidos; cuando un cirujano va a operar el corazón de un niño no se ha enfrentado a ese corazón nunca en su vida, solo hay aproximaciones y juega un papel importante la experiencia”, revela Valverde. “Esto —con un corazón 3D en las manos— facilita las cosas”, dice el cardiólogo, que trabaja con los ingenieros del Grupo de Innovación Tecnológica del Hospital Virgen del Rocío de Sevilla.

Gorka tiene en su despacho una caja llena de pequeños corazones. Algunos están intactos y otros seccionados. Justo a su izquierda, junto al ordenador con el que trabaja, una impresora va construyendo otro corazón más. La máquina, una impresora común de filamento al alcance de cualquiera, tarda horas en crear cada pieza.

El responsable del laboratorio de fabricación del hospital es ingeniero industrial y uno de los principales valedores de este proyecto, que ya tiene impacto más allá de la sanidad andaluza. De su pequeña factoría ya han salido 140 corazones de plástico, réplicas de los de niños españoles y de otros países del mundo que los solicitan.

El hospital Virgen del Rocío compró su primera impresora 3D en el año 2011. El propio Gorka, de apellidos Gómez Iriza, la montó con sus propias manos. “Como un mecano”, apunta. “Una máquina de juguete en un departamento médico”, bromea. 

Corazones de plástico a tres euros

El doctor Valverde planteando una operación a través de un modelo de corazón impreso en 3D.

El doctor Valverde planteando una operación a través de un modelo de corazón impreso en 3D. Fernando Ruso

Sus primeros trabajos fueron para el hospital de Traumatología, para cirugía plástica y en maxilofacial. Luego, en 2013, empezó a colaborar con cardiólogos del hospital Infantil, que recurrieron a ellos conscientes de los avances que este tipo de tecnología podía aportar a las tradicionales imágenes bidimensionales.

En la actualidad, pese a los avances tecnológicos, todavía se utilizan impresoras de filamento, que abaratan los costes y cumplen con los requerimientos de los médicos. Una de estas máquinas puede rondar los 1.500 euros y el consumible apenas supone 60 euros el kilo. El gran avance en los ocho años de estudios está en los plásticos que se utilizan; del rígido ácido poliláctico se ha pasado al flexible poliuretano. Imprimir el corazón de un niño, de unos 50 gramos de peso, apenas consume tres euros en materiales, lo que ha democratizado el uso de esta técnica frente a otras opciones más caras. Esta es la gran ventaja de esta tecnología, aparentemente casera, pero con años de evolución en esta aplicación médica.

Al coste global —y esto es lo caro— hay que sumar el tiempo que los profesionales dedican a transformar imágenes de un TAC (tomografía axial computarizada) o de resonancias en un modelo 3D que se pueda imprimir. 

“Hemos querido que esto llegue a la gente, que no se quede en el laboratorio para hacer muchas investigaciones —relata el ingeniero industrial—; nos hemos planteado desde el principio que la tecnología tenga aplicación en los pacientes, de ahí que ya haya entre 500 y 600 personas beneficiadas por la impresión 3D más allá de los corazones de niños, donde además somos pioneros”.

En la actualidad, ya son siete las especialidades que recurren a esta tecnología para mejorar su experiencia en la sala de operaciones y ofrecer una mayor garantía de seguridad y precisión al paciente. Así, además de Plástica, Cirugía Maxilofacial y Cardiología Pediátrica, se ha extendido a la Cardiología de adultos, Neurocirugía, Cirugía Ortopédica y Traumatología, Cirugía Oncológica —fundamentalmente tumores óseos— y Urología o Nefrología.

Esta tecnología, “ya definitiva”, según explica el experto, busca nuevas innovaciones: mejorar los tiempos de impresión e investigar materiales que se puedan dejar dentro del cuerpo indefinidamente. “Incluso fabricar con materiales ya vivos, hacer modelos 3D que estén vivos, con los cuales podamos ir a ese futuro de ir a órganos artificiales o a parches o reparaciones para órganos”, anticipa Gorka. “Pero bueno, eso es un futuro lejano”.

Más allá de la impresión con plástico: la bioimpresión 3D

Cirujanos del Virgen del Rocío durante una operación cardiológica infantil.

Cirujanos del Virgen del Rocío durante una operación cardiológica infantil. Fernando Ruso

Tanto el ingeniero como para el cardiólogo comparten esa misma visión: nuevos materiales que trasciendan el plástico: la bioimpresión 3D. “No solo imprimir para simular; imprimir, pero para reemplazar”, explica el doctor Valverde.

Esto se conseguiría, según su tesis, imprimiendo la anatomía específica de cada paciente y sembrando el modelo con las propias células de la persona para que se diferencien en tejido cardiovascular. En la actualidad, su grupo su grupo está liderando un consorcio con el Centro Andaluz de Biología Molecular y regenerativa y la Facultad de Ingenieros de Málaga y Sevilla, que ya ha empezado a hacer los primeros ensayos de impresión 3D y con el que pretenden conseguir imprimir vasos sanguíneos que puedan reemplazar partes de la aorta torácica de niños. Esto supondría implantar en los menores un cuerpo que se adapte perfectamente a la anatomía de los pacientes, que tuviese potencial de crecimiento para evitar nuevas intervenciones pasados los años y con garantía de no generar rechazos.

De momento, y aunque la evolución en este ámbito es imparable, el doctor Valverde se muestra reacio a ponerle fecha a la impresión de corazones reales. “Ojalá nuestros hijos vean esta tecnología, pero todavía le queda un largo camino”, vaticina. 

El cardiólogo explica que se están haciendo ensayos en placas en los que se ha comprobado que las células son viables. Una vez asegurado este paso, habría que ver la implantación en animales. Luego esperar a ver la evolución para atreverse a hacer lo propio en humanos y esperar un tiempo prudente como para asegurar que la técnica no tiene problemas. “O detectar los errores y volver a optimizar —advierte—; así que creo que a esto le quedan muchos años”.

Más comprensión, menos ansiedad

Gorka Gómez, ingeniero industrial y responsable del laboratorio de fabricación del hospital Virgen del Rocío.

Gorka Gómez, ingeniero industrial y responsable del laboratorio de fabricación del hospital Virgen del Rocío. Fernando Ruso

En psicología, los corazones de plástico son también una herramienta de demostrada utilidad para facilitar que los padres de niños con cardiopatías comprendan el escenario al que se enfrentan. Tras recibir la noticia, los padres se enfrentan a cinco etapas de duelo: negación, ira, negociación, depresión y aceptación.

Entre las madres que dan a luz a niños con cardiopatía, aquellas que tuvieron un diagnóstico fetal tienen una mejor adaptación a la enfermedad de su hijo y experimentan niveles menores de ansiedad en el periodo neonatal, menor sensación de culpabilidad y mayor aceptación que las madres que no recibieron ese juicio clínico antes de dar a luz. 

Ahí los modelos de corazones en 3D son unos perfectos aliados para calmar a los padres. “Ver el órgano no cambia el diagnóstico, pero les ayuda a situarse y a entender algo complejo; les serena y reaccionan impresionados al ver las replicas”, explica Almudena Lloret, psicóloga en el hospital Infantil del Virgen del Rocío y parte del equipo de Fetal con los doctores Guillermo Antiñolo, Ana Méndez y Lutgardo García.

Cuenta la especialista que, con el diagnóstico, los padres tienen dos temores principales: que el niño fallezca, y que le queden secuelas y no puedan desarrollar una vida normal. En muchos casos, la comprensión limitada desata un mecanismo de negación, que aumenta su vulnerabilidad.

Por eso, desde hace un par de meses, en su consulta son habituales los modelos de pequeños corazones. “Lo tocan, lo ven y eso favorece su comprensión, que ayuda a aceptar la cardiopatía”, concluye Lloret.

Quirófanos de realidad virtual

María Guzmán, embarazada de 24 semanas, y su pareja Carlos Villar, durante una eco fetal para descartar cardiopatías en el Hospital Virgen del Rocío.

María Guzmán, embarazada de 24 semanas, y su pareja Carlos Villar, durante una eco fetal para descartar cardiopatías en el Hospital Virgen del Rocío. Fernando Ruso

En paralelo a los usos que ya se les da a estos corazones, el equipo del Laboratorio de Fabricación Digital del Virgen del Rocío suma otra técnica con la que los cirujanos también planifican las intervenciones más complejas: la realidad virtual.

No muy lejos de donde las impresoras van dibujando corazones de plástico, un equipo trabaja adaptando los modelos de impresión para su visualización con gafas de realidad virtual. Al ponérselas, los cirujanos entran en la recreación de un quirófano. En el centro, sobre la mesa de operaciones, un corazón espera a que el equipo médico interactúe con él. Se puede coger con las manos, desplazarlo, cortarlo, agrandarlo e incluso introducir la cabeza dentro de él para conocer todos los vericuetos del órgano.

La experiencia inmersiva, que en el Virgen del Rocío se usa desde el año 2018, ya ha sido utilizada para planificar diversas operaciones, con el beneficio con respecto a la impresión 3D de ahorrar los costes materiales y reducir el tiempo desde que obtienen las imágenes médicas, mediante TAC o resonancia magnética, hasta que se obtiene el modelo.

Esta tecnología, surgida de los videojuegos, exige a los cirujanos un proceso de aprendizaje al que se adaptan bien. “La curva de aprendizajes es muy baja”, subraya el bioquímico y programador encargado José Antonio Rivas. “Hay que explicarles los controles, cómo moverse por ese mundo, cómo desplazarse; pero después de veinte minutos ya saben manejarse perfectamente por el quirófano virtual”, explica. “Algunos han llegado a pasar horas con las gafas puestas planificando las operaciones”, sigue el especialista.

Todavía embrionaria, el futuro de esta tecnología pasa por añadir experiencias para múltiples usuarios trabajando al mismo tiempo y sobre el mismo modelo; además de hacer simulaciones, y no solo planificaciones, con el instrumental llevado a la realidad virtual. “O meter el quirófano unas gafas que no te aíslen, sino que añadan información adicional y que ayuden en el momento de la cirugía real”, apunta Rivas.

El corazón de Adrián ya late como el de cualquier chiquillo de su edad. Es parlanchín y no para quieto, empujado por las pícaras ideas de su hermano mayor. Ya no se cansa. Hará deporte, si lo quiere. “Incluso podría llegar a ser profesional”, advierte orgulloso su padre.

Recurrentemente deberá seguir revisándose el corazón y puede que en el futuro deba pasar otra vez por el quirófano, aunque esa segunda intervención no será, ni de lejos, tan acuciante y peligrosa como la que ya ha superado. Todos respiran tranquilos en casa ya. Saben que el corazón que ellos palparon con sus dedos siempre estuvo en buenas manos. 

El pequeño Adríán, en brazos de sus padres, sosteniendo una recreación de su propio corazón impreso en tres dimensiones.

El pequeño Adríán, en brazos de sus padres, sosteniendo una recreación de su propio corazón impreso en tres dimensiones. Fernando Ruso