Los pacientes con defectos cardiacos congénitos suponen un reto diagnóstico y terapéutico por la gran variabilidad y complejidad de su anatomía. Este hecho, sumado al desarrollo del intervencionismo percutáneo estructural y en particular el aplicado a estas cardiopatías, ha incrementado la necesidad de disponer de sistemas de visualización tridimensional (3D) precisos.

A pesar del gran desarrollo de las distintas modalidades de imagen 3D en la última década (tomografía computarizada [TC], resonancia magnética [RM] y ecografía 3D transesofágica y transtorácica), la visualización de la anatomía en una pantalla plana no permite en muchas ocasiones apreciar de forma adecuada las relaciones 3D de las estructuras cardiacas.

La impresión 3D permite convertir la información derivada de estas técnicas 3D en modelos físicos que replican la anatomía específica del paciente. Sus principales aplicaciones son: la educación y el entrenamiento de profesionales, la información a los pacientes, la planificación de la intervención y la simulación del procedimiento intervencionista permitiendo incluso la personalización de los dispositivos1.

La resolución espacial, el contraste tisular y el grosor de corte determinan la calidad del conjunto de datos 3D, por lo que la TC y la RM, con su capacidad para visualizar todo el corazón con anatomía detallada, han sido las fuentes más comunes de datos para la impresión 3D. Sin embargo, la ecocardiografía tiene múltiples ventajas, como su mayor resolución temporal, la posibilidad de visualización de los movimientos de velos valvulares, así como su disponibilidad, la ausencia de radiación o de necesidad de sedación y su menor coste2.

Varios estudios aleatorizados han mostrado la superioridad de los modelos 3D respecto a los sistemas tradicionales de enseñanza en el aprendizaje de la cardiopatía congénita compleja, además de una disminución de los tiempos de procedimiento o cirugía y de exposición a la radiación3. Por otra parte, existen hoy en día modelos más avanzados, con materiales de impresión que imitan las propiedades biomecánicas del tejido cardiaco, y que pueden usarse para predecir la deformación que el dispositivo sufrirá en la implantación, así como la que el mismo condicionará en el tejido cardiaco. Es también posible que la integración de múltiples modalidades de imagen en este proceso pueda mejorar las limitaciones individuales de cada una de ellas produciendo modelos más precisos. El futuro próximo es la bioimpresión de material biológico a partir de las células del paciente y adecuadas a su geometría particular, permitiendo la formación y el crecimiento de neotejidos sobre los moldes, lo que supondría una nueva era en la medicina personalizada y regenerativa.

El artículo de Jiménez Salinas et al.4 recientemente publicado en REC: CardioClinics, analiza la precisión de la medida de defectos septales interventriculares en modelos 3D impresos a partir de ecocardiografía transtorácica tridimensional en una serie de 5 pacientes pediátricos. Se seleccionaron diversos tipos de defectos: infundibular, apical, muscular de entrada, trabecular alto y perimembranoso. Los modelos reflejaron con precisión la morfología y las relaciones espaciales de los defectos, y se obtuvo una alta concordancia entre las medidas obtenidas por la ecografía 3D, los modelos 3D digitales y los modelos impresos, con un error absoluto medio mínimo.

El tema es relativamente novedoso pues se ha centrado en reconstrucciones obtenidas a partir de ecocardiografía transtorácica, cuando las evidencias de la impresión 3D se refieren en general a datos obtenidos mediante TC, RM o ecografía transesofágica. Supone por ello una aportación interesante en este grupo de pacientes de corta edad en los que la RM puede estar limitada por la resolución espacial y por la necesidad de sedación, la TC por la radiación y las sondas transesofágicas 3D pediátricas están aún poco disponibles. La posibilidad de obtener la información detallada de la anatomía mediante modelos a partir de la ecocardiografía transtorácica, habitualmente con buena calidad de imagen en niños, simplifica el estudio de estas cardiopatías y las decisiones de tratamiento. En el caso de los defectos septales interventriculares, las relaciones espaciales con las estructuras adyacentes (banda moderadora, valva septal de la tricúspide, válvula aórtica) condicionan el tipo de tratamiento quirúrgico o percutáneo y los modelos permitieron una valoración precisa de estos aspectos.

La impresión 3D no está exenta de limitaciones y retos; los modelos no replican las propiedades dinámicas de los órganos representados, la segmentación de la imagen y posproceso requieren personal experto en el mismo y en la cardiopatía y, por tanto, está sujeta a errores, además de requerir un importante consumo de tiempo, de entre uno y 2 días para una valvulopatía o cardiopatía compleja. Establecer un sistema de impresión 3D hospitalario requiere recursos de hardware, software y personal específico dedicado. La mayor parte de la evidencia actual muestra la factibilidad del proceso y en todo caso la disminución de tiempos de intervención, pero no existe clara evidencia de un beneficio clínico o pronóstico de los pacientes. Por tanto, el coste/efectividad, la precisión de los modelos y el impacto clínico requieren aún de más investigación.

La impresión no es la única modalidad de visualización 3D. En los últimos años, la realidad virtual permite al usuario una inmersión en un espacio virtual 3D que muestra relaciones espaciales complejas mejorando la comprensión de la enfermedad, y posibilitando la planificación de la intervención5. Muestra una visualización dinámica de estructuras y ha resultado preferida en algunos estudios frente a los modelos impresos en el aprendizaje médico de la cardiopatía congénita. Por otra parte, permite la interacción con la anatomía intra y extracardiaca, lo que es de interés para la intervención percutánea, la cirugía o el abordaje híbrido, ayudando a decidir la técnica de tratamiento más adecuada. Estas modalidades deben aún desarrollar la interacción con los usuarios y su flexibilidad, además de ser analizadas desde una perspectiva de coste-eficacia y demostrar beneficios clínicos6.

En resumen, la impresión 3D, especialmente en enfermedades complejas como las cardiopatías congénitas, permite una mejor compresión de la anatomía, planificación de tratamiento y toma de decisiones durante la intervención. Ha mostrado su eficacia en estos aspectos, pero su expansión requiere aún evidencia acerca de sus beneficios clínicos, de seguridad o de pronóstico.