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Cálao indio en peligro de extinción rescatado con impresión 3D de Formlabs

17 Diciembre 2021

Impresión 3D

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La tecnología de Formlabs se ha utilizado en el pasado para aplicaciones médicas, incluidos modelos anatómicos e hisopos de prueba de COVID-19 . Pero recientemente, puso sus impresoras a trabajar para ayudar a un ave en peligro de extinción con una condición médica potencialmente mortal. ZooTampa en Florida anunció una exitosa cirugía de restauración para Crescent, una hembra de cálao indio diagnosticada con cáncer. El zoológico se asoció con expertos médicos de la Universidad del Sur de Florida (USF), quienes utilizaron la tecnología de Formlabs y resina biocompatible para salvar a Crescent de una muerte casi segura.

El cálao indio en peligro de extinción es más reconocible por su prominente casco en forma de casco, que es un crecimiento hueco, de color amarillo brillante y negro en la parte superior del pico del ave. Según Beauty of Birds, el casco en realidad no tiene ningún propósito, aunque los machos a veces se golpean entre sí durante el vuelo. Crescent desarrolló un tumor en su casco, que el personal médico del zoológico creía que era un carcinoma de células escamosas. Este cáncer de piel es bastante común entre los humanos, pero casi siempre es fatal en los cálaos, que normalmente pueden vivir casi 50 años en cautiverio.

La impresión 3D se ha utilizado en el pasado para ayudar a otros cálaos con crecimientos cancerosos en sus cascos , y una vez se utilizó una impresora 3D Form 2 para crear un pico protésico para un cálao terrestre de Abisinia . Esta es la ruta que siguieron los expertos médicos de USF Health para salvar a Crescent, usando impresoras 3D de Formlabs y una nueva resina biocompatible para hacer el trabajo.

Aunque la mejor manera de ayudar al pájaro grande era extirpar por completo el tumor de su casco, sería un procedimiento arriesgado: los senos paranasales de Crescent quedarían expuestos debido a la ubicación del tumor. Así que se tomó la decisión de diseñar un casco protésico impreso en 3D personalizado, que permitiría al cálao vivir una vida normal después de la operación. Además, se creó una guía de corte quirúrgico impresa en 3D para ayudar con el procedimiento.

En primer lugar, el equipo del Departamento de Radiología de la USF recurrió a Formlabs Form 3B+ para prepararse para la cirugía, utilizando tomografías computarizadas para imprimir en 3D un modelo del cráneo, el casco y el tumor del cálao a fin de planificar el procedimiento. Además del modelo y el casco protésico, el equipo también imprimió en 3D una guía de corte para ayudar durante la cirugía.

El ingeniero biomédico Jonathan Ford, PhD, dirigió el equipo de radiología, que tuvo en cuenta la ubicación del tumor, el borde del cráneo y otras características anatómicas importantes de las tomografías computarizadas mientras modelaba las piezas en imágenes rotativas en 3D. Hicieron muchos ajustes durante el proceso para asegurarse de que la guía quirúrgica y el casco protésico se ajustaran perfectamente a Crescent, e incluso se esforzaron por alinear los orificios de los tornillos de la guía quirúrgica para que pudieran usarse nuevamente para la prótesis.

“Hay una gran brecha entre la medicina humana y la medicina animal. Lo damos por sentado. Para nosotros poder ayudar de una manera pequeña, trabajando juntos y marcando la diferencia, definitivamente valió la pena. Y los equipos de cuidado de animales de ZooTampa son asombrosos”, dijo la Dra. Summer Decker, Vicepresidenta de Investigación e Innovación y directora de Aplicaciones Clínicas 3D en el Departamento de Radiología de la USF.

Según el Dr. Alex Fox-Alvarez , Profesor Asistente de Cirugía de Pequeños Animales en la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Florida, esta cirugía habría sido “mucho más desafiante” sin la guía impresa en 3D y la planificación prequirúrgica. La Dra. Kaitlyn McNamara , DVM y residente quirúrgica principal de la UF, ayudó a la Dra. Fox-Alvarez durante la cirugía aviar.

Guía quirúrgica 

Prótesis con acrílico

Para que funcionara según lo planeado, el casco protésico impreso en 3D tenía que ser duradero, ligero y resistente, por lo que el equipo necesitaba el material adecuado. En el pasado, USF Health había utilizado materiales biocompatibles de grado médico de Formlabs para aplicaciones similares y solicitó ayuda a la empresa con la cirugía de Crescent. Formlabs en realidad donó un nuevo material, BioMed White Resin, que aún se está desarrollando y aún no está disponible comercialmente. La resina biocompatible parece haber sido la elección perfecta.

Una vez que los cirujanos extirparon el tumor, usaron acrílico dental para unir el casco protésico impreso en 3D a la parte superior del pico del ave. Después de la operación, Crescent parece estar bien, sin cambios en su apetito, comportamiento o vocalizaciones, lo cual es una gran noticia.

“Las impresoras 3D de Formlabs y los materiales BioMed se utilizan para brindar atención médica de precisión, y la literatura clínica ha mostrado mejores resultados cuando se han utilizado prótesis, dispositivos médicos y guías quirúrgicas específicas para cada paciente con pacientes humanos”, afirmó Gaurav Manchanda, Director de Mercado Médico. Desarrollo en Formlabs. “Estamos encantados de que nuestra tecnología también haya podido brindar estos mismos beneficios a Crescent, quien también descubrió un beneficio único e inesperado que conmovió a todos los involucrados”.

Ese “beneficio único e inesperado” sucedió después de que Crescent comenzó a acicalarse poco después de despertarse de su cirugía. La secreción de la glándula acicalada del cálao es amarilla, y las aves la esparcen en sus alas más largas y en su pico, lo que les da su tono brillante. Resultó que la resina blanca BioMed de Formlabs es compatible con estos aceites de acicalamiento, que son secretados por las glándulas situadas encima de la cola. ¡Así que el nuevo casco impreso en 3D de Crescent ahora es del mismo color que el anterior!

Fuente: 3dprint.com