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Vol. 72. Núm. 5.
Páginas 424-426 (Mayo 2019)
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Carta científica
DOI: 10.1016/j.recesp.2018.04.022
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Simulación impresa en 3D de intervención coronaria percutánea específica para un paciente
A 3D Printed Patient-specific Simulator for Percutaneous Coronary Intervention
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Alfredo Redondo Diéguez
Autor para correspondencia
alfredoredondo@gmail.com

Autor para correspondencia:
, Belén Cid Álvarez, Alejandro Ávila Carrillo, Fernando Gómez Peña, José Ramón González-Juanatey, Ramiro Trillo Nouche
Unidad de Hemodinámica y Cardiología Intervencionista, Complexo Hospitalario Universitario de Santiago de Compostela (CHUS), Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV), Santiago de Compostela, A Coruña, España
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La evolución de la impresión tridimensional (3D) en la última década ha hecho que esta tecnología, antes reservada al uso industrial, se haya popularizado a otros ámbitos, incluida la cardiología1,2.

La impresión mediante modelado por deposición fundida es la que ha vivido una mayor expansión, y hoy los modelos de impresoras comerciales asequibles permiten alcanzar una resolución de 20 μm sin prácticamente ningún límite para imprimir cualquier geometría.

Previamente se ha descrito la utilidad de modelos de impresión 3D para probar tratamientos3, entrenamiento4 o simulación fisiológica5, entre otros. En nuestro conocimiento, el presente modelo es el primero que se publica dirigido específicamente al entrenamiento de la intervención coronaria percutánea que permite reproducir las estructuras conservando la disposición espacial en el paciente y manteniendo un detalle anatómico de alta precisión.

El modelo se elaboró a partir de imágenes de una tomografía computarizada cardiaca sincronizada. La segmentación de la aorta ascendente y las arterias coronarias se realizó mediante el software de código abierto HOROS (The Horos Project), con el que se consiguió una malla del volumen intravascular de las estructuras. El modelo se procesó posteriormente en un programa de modelado 3D (Rhinoceros), donde se hizo hueco con un espesor de pared definido manteniendo las dimensiones de la luz intravascular. Después se diseñó una peana específica para el modelo con el objetivo de mantener la correcta posición anatómica de las estructuras cardiacas en el paciente. Finalmente, el modelo se preparó para su impresión mediante el software CURA (Ultimaker inc.).

El modelo obtenido era una réplica de la luz intravascular de la aorta y el árbol coronario del paciente que conservaba la orientación espacial real. Con el objetivo de simular el flujo sanguíneo, se añadió al modelo un circuito abierto impulsado por una bomba de flujo continuo, y como fluido se utilizó suero salino.

A través de un introductor de 7 Fr (Terumo), se introdujo un catéter de 7 Fr EBU 3,75 (Medtronic), con el que se cateterizó la arteria coronaria izquierda. Las inyecciones de contraste se realizaron mediante una bomba de contraste (ACIST).

El presente caso es el primer modelo descrito de aorta y coronarias desarrollado localmente para la simulación de la intervención coronaria a partir de las características anatómicas de un paciente real. La correcta posición anatómica de las estructuras permitió reproducir de manera fidedigna la orientación de las arterias en las proyecciones angiográficas habituales (figura 1). Además, permitió verificar la aplicabilidad de las técnicas de imagen intracoronaria: ecografía intravascular (IVUS) (Eagle Eye Platinum Digital IVUS, Vulcano Philips), tomografía de coherencia óptica (OCT) (Dragonfly OPTIS, St. Jude) (figura 2E y F y vídeo 1 del material suplementario), así como la simulación de un procedimiento de implante de un stent coronario (figura 2A-C) y de rotoablación (Rotablator, Boston Scientific) (figura 2D y vídeo 2 del material suplementario).

Figura 1.

A y B: modelo de coronarias en posición anatómica correcta. C-F: proyecciones angiográficas; caudal oblicua anterior izquierda (C), craneal oblicua anterior izquierda (D), craneal oblicua anterior derecha (E) y caudal oblicua anterior derecha (F).

(0,5MB).
Figura 2.

A-C: muestra una simulación de intervención coronaria sobre la bifurcación de la descendente anterior con la primera diagonal. D: rotoablación del stent. E: imagen de tomografía de coherencia óptica a nivel de segmento con un stent implantado. F: imagen de ecografía intravascular a nivel del tronco coronario izquierdo.

(0,38MB).

Pese a ser una réplica anatómica de árbol coronario de un paciente, el modelo descrito tiene limitaciones como simulador para la intervención coronaria: a) no reproduce las propiedades mecánicas de los distintos tejidos que componen la pared arterial; b) la interacción del modelo con la luz y el sonido hace que las imágenes obtenidas mediante OCT e IVUS sean diferentes de las obtenidas en un paciente real. Sin embargo, como se ha descrito, sí es factible la valoración del stent mediante estas técnicas.

Pensamos que la modelación 3D abre múltiples posibilidades en la intervención coronaria (tanto coronaria como estructural), como ya ha hecho en diversas áreas industriales y de biomedicina con el implante en pacientes de prótesis realizadas mediante impresión 3D con material biocompatible. La utilidad de este tipo de modelos en cardiología puede ir desde el aprendizaje de la anatomía y las proyecciones angiográficas hasta el entrenamiento del intervencionismo complejo: intervención coronaria guiada por técnicas de imagen, tratamiento de bifurcaciones, lesiones ostiales o desarrollo de nuevos procedimientos, así como ayuda en el intervencionismo estructural. Finalmente, es posible vislumbrar un futuro en el que se pueda obtener mediante modelación 3D dispositivos «personalizados» para intervencionismo cardiovascular.

CONFLICTO DE INTERESES

D3 Applied Technologies ofreció asistencia y equipamiento para la elaboración del presente trabajo.

Agradecimientos

Se agradece la colaboración del personal del Servicio de Cardiología y Radiología del Hospital Clínico Universitario de Santiago de Compostela.

Bibliografía
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M. Mokin, S.V.S. Nagesh, C.N. Ionita, J. Mocco, A.H. Siddiqui.
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D. Mitsouras, P. Liacouras, A. Imanzadeh, et al.
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Proc SPIE Int Soc Opt Eng., (2017),
Disponible en: https://doi.org/10.1117/12.2253889
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