PULLMAN, Washington — Investigadores de la Universidad Estatal de Washington (WSU) han desarrollado un modelo impreso en 3D del lado izquierdo del corazón que se contrae y late, lo que ofrece a cirujanos y estudiantes de medicina la oportunidad de ensayar cirugías cardíacas importantes en un modelo que funciona como uno real.
De hecho, los investigadores de la WSU realizaron una reparación valvular en su modelo cardíaco, utilizando imágenes de ultrasonido y sensores personalizados conectados al modelo para demostrar una reparación exitosa. Informan sobre su trabajo en la revista Advanced Materials Technologies.
“Es muy útil para médicos y cirujanos practicar con el corazón aún latiendo, especialmente para cirugía mínimamente invasiva”, afirmó Kaiyan Qiu, profesor adjunto de la Familia Berry, Facultad de Ingeniería Mecánica y de Materiales, y autor correspondiente del artículo. “En nuestro caso, este modelo es el primer modelo totalmente sintético que, sin la ayuda de modelos animales, imita completamente el lado izquierdo del corazón. Logramos incorporar tanto las características anatómicas como las funciones dinámicas”.
Las enfermedades cardíacas son la principal causa de muerte en Estados Unidos, y alrededor de 800.000 personas se someten a cirugía cardíaca cada año. Además de las cirugías mayores, los médicos suelen realizar procedimientos mínimamente invasivos para tratar enfermedades cardíacas, como la reparación de válvulas. La capacitación para estos procedimientos suele requerir práctica con animales o cadáveres, que no son específicos para cada paciente ni reutilizables. También se puede practicar en una computadora, visualizando el procedimiento.
“Existen otros modelos sintéticos que se fabrican principalmente con moldes, y una de sus principales limitaciones es que no pueden reproducir algunas de las curvaturas más complejas que se observan en el corazón”, afirmó Alejandro Guillén Obando, primer autor y candidato a doctorado en la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales.
En su trabajo, los investigadores utilizaron un escáner de un corazón real para imprimir en 3D una réplica del lado izquierdo del corazón. El lado izquierdo del corazón experimenta las presiones más altas y realiza las funciones más vitales del corazón, bombeando sangre oxigenada a todo el cuerpo. A medida que las personas envejecen, la válvula mitral, situada entre las dos cavidades cardíacas izquierdas, suele presentar fugas, lo que provoca que la sangre fluya en sentido retrógrado o regurgite, lo que reduce la eficiencia cardíaca.
El modelo de corazón que crearon los investigadores incluye la aurícula, el ventrículo y la válvula mitral, y tiene una textura suave similar a la de un corazón real. También cuenta con múltiples actuadores neumáticos diminutos que bombean el modelo y un material similar a una cuerda, similar al de un corazón real, que controla el movimiento de la válvula mitral. A medida que se bombea sangre artificial a través del modelo, los sensores del mismo pueden monitorizar la presión arterial.
“Nuestro enfoque capa por capa en la impresión 3D nos permite añadir más curvatura y lograr que las cámaras simulen un corazón real”, afirmó Guillén Obando.
Tras crear su modelo, los investigadores imprimieron una válvula mitral defectuosa y la repararon. Crearon un dispositivo de reparación similar a los disponibles comercialmente y lo insertaron en la válvula mitral. Los sensores del modelo mostraron un aumento de la presión arterial en el ventrículo izquierdo, lo que indica que la válvula se estaba cerrando por completo. También pudieron observar mediante ecografía que la sangre simulada no regurgitaba hacia la cámara cardíaca.
Los investigadores han presentado una patente provisional ante la Oficina de Innovación y Emprendimiento y ahora trabajan en el desarrollo de un modelo cardíaco completo con las cuatro cámaras y las cuatro válvulas. También planean colaborar con profesionales médicos y estudiantes en el futuro para realizar ensayos prequirúrgicos más específicos para cada paciente en el modelo para diferentes valvulopatías.
El trabajo fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias, así como por los Fondos Cougar Cage y el Fondo para Proyectos Especiales de Comercialización de la WSU.
Fuente: News.wsu.edu
 han desarrollado un modelo impreso en 3D del lado izquierdo del corazón que se contrae y late, lo que ofrece a cirujanos y estudiantes de medicina la oportunidad de ensayar cirugías cardíacas importantes en un modelo que funciona como uno real.){kind=link}