La estenosis aórtica (AS, por sus siglas en inglés) es la enfermedad de las válvulas cardíacas más común en todo el mundo y afecta al 25% de las personas mayores de 65 años.
La calcificación progresiva de las válvulas como parte del proceso de envejecimiento es la causa más frecuente en los países del primer mundo, seguida de alteraciones congénitas, como folíolos bicúspides y enfermedades reumáticas.
La deposición de calcio dentro de la válvula aórtica hace que la válvula se vuelva más gruesa y rígida. Esto evita que la válvula se abra y se cierre correctamente, lo que da como resultado un suministro menor de sangre al cuerpo, provocando síntomas como dificultad para respirar, dolor en el pecho, fatiga y desmayos.
Durante años, el tratamiento estándar ha sido reemplazar la válvula mediante cirugía a corazón abierto. Pero un nuevo procedimiento mínimamente invasivo, denominado TAVR por sus siglas en inglés y aprobado por la FDA en 2011, utiliza un catéter para reemplazar la válvula cardíaca.
En lugar de abrir el pecho y retirar y reemplazar la válvula vieja, el procedimiento TAVR se basa en acoplar una válvula a un catéter, insertar el catéter a través de un vaso sanguíneo ubicado en la pierna, y luego encaminarlo hasta el corazón, donde se desplegará la válvula nueva como si fuera un paraguas, empujando a un lado la vieja válvula y encajando la nueva en su lugar.
Los pacientes de alto riesgo que presentan estrechamiento severo de la válvula aórtica son candidatos para el procedimiento TAVR. No obstante, aunque la TAVR ofrece una alternativa menos invasiva y un tiempo de recuperación más corto para los pacientes que están demasiado débiles o enfermos como para someterse a una cirugía a corazón abierto, el procedimiento presenta sus límites: Los pacientes que se someten a TAVR experimentan un mayor riesgo de fugas paravalvulares (PVL, por sus siglas en inglés) alrededor de la nueva válvula en comparación con aquellos sometidos a reemplazo valvular aórtico mediante cirugía a corazón abierto.
Las PVL afectan a entre el 26 y el 67% de los pacientes, y se asocian con una mayor mortalidad. Para abordar esta complicación, los médicos están buscando formas de encontrar y prevenir las fugas y es aquí donde entra en escena de nuevo la Impresión 3D: Un nuevo estudio presentado este año en las sesiones científicas Sociedad 2018 de Sesiones Científicas de la SCAI (Society for Cardiovascular Angiography and Interventions) concluye que la Impresión 3D ofrece promesas en la identificación y prevención de PVL post TAVR. Pero sus ventajas van más allá pues los médicos e ingenieros biomédicos de la Universidad Estatal de Ohio están explotando la tecnología de impresión 3D para ayudar a seleccionar la válvula óptima para los pacientes que reciben un reemplazo valvular aórtico: Usan tomografías computarizadas para modelar la aorta del paciente, crean un modelo impreso en 3D específico para cada paciente, y lo utilizan para predecir posibles complicaciones, como pueden ser fugas, obstrucciones o coágulos de sangre, de modo que puedan evitarse. Cuando se le preguntó cuáles eran las implicaciones del estudio, su autor principal el Dr. Sergey Gurevich respondió: "La preparación quirúrgica asistida con Impresión 3D nos ayuda a seleccionar el tamaño de válvula correcto y el tipo de válvula para cada paciente. Existe ciertamente un riesgo de que se produzcan fugas después de una TAVR, y cualquier cosa que podamos hacer para identificarlas y prevenirlas resulta ciertamente útil".
"Usando un simulador en un laboratorio, podemos replicar lo que sucede en el ventrículo izquierdo de un paciente", explica Prasad Dasi, ingeniero biomédico de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Estatal de Ohio. El equipo de Dasi reconstruye con precisión la aorta de un paciente imprimiéndola en 3D utilizando materiales flexibles que imitan la aorta. A continuación, cargan el modelo en un simulador de corazón que bombea sangre simulada transparente a través del sistema, y mide la velocidad del flujo sanguíneo y los patrones de vórtice con y sin válvula de reemplazo. "Podemos ensayar varias terapias, posiciones y tipos de válvulas para anticipar posibles problemas como fugas, coágulos u obstrucción coronaria" añade Dasi. "Podemos observar cómo las diferentes válvulas no solo alivian la estenosis, sino que también minimizan la probabilidad de que se formen coágulos de sangre, que es el objetivo del tratamiento".
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