Crego-Vita DM., et. al.
Tabla 1. Datos registrados durante el trabajo, según impresora y material de impresión empleado.
3D Printer, si bien éstos fueron discretamente superiores cuando
se empleó el ABS como material de impresión. De los dieciocho
modelos impresos se registraron dos defectuosos, ambos en
instrumental impreso en PLA, de un mango de bisturí por un
relleno deficiente, y de un separador tipo Mathieu por obstrucción
del extrusor. No se registraron defectos en las impresiones
realizadas con ABS (tabla 1).
En cuanto a la valoración subjetiva del instrumental quirúrgico
creado mediante manufactura por adición, los modelos
impresos en ABS obtuvieron una mejor puntuación global en
todos los aspectos encuestados.
Los parámetros de la impresión que pueden variarse para cada
modelo a imprimir y los efectos observados vienen reflejados en
la tabla 2. En esta tabla indicamos los 3 parámetros de impresión
que variábamos en la impresora (porcentaje de relleno del objeto
imprimido, la altura de cada capa que la impresora añade durante
la impresión y el material usado. Tanto el porcentaje de relleno
como el espesor de la altura de capa influyeron directamente en el
tiempo de impresión, es decir, las piezas más macizas y de mayor
espesor de capa tardaron más tiempo en imprimirse. Conviene
destacar, que todos los modelos de instrumental quirúrgico impresos
en PLA con menos del 50% del relleno y en PLA se rompieron
durante el primer ciclo de movimientos.
DISCUSIÓN
En los últimos años se han sucedido las publicaciones relacionadas
con el uso de la impresión 3D para crear biomateriales3
e instrumentales quirúrgicos de manera sencilla y doméstica4,5,
y su aplicación en el ámbito militar1,2,6-8. Aunque con resultados
prometedores y un uso cada vez más extendido, su aplicación
en el ámbito de la cirugía militar aún se encuentra en fases muy
iniciales, lo que puede responder a limitaciones económicas o
técnicas. No parece que las limitaciones económicas puedan ser
la causa, puesto que como se ha señalado se trata de una tecnología
de bajo coste9 y aplicable en entornos austeros con recursos
limitado6.
Y en cuanto a las limitaciones técnicas, probablemente la
más destacable sea la incapacidad para asegurar una adecuada
esterilidad del instrumental quirúrgico impreso, pues a pesar de
188 Sanid. mil. 2021; 77 (4)
que el material es extraído a una temperatura superior a 200°C
las impresoras son abiertas, y el instrumental requiere una esterilización
posterior para poder ser usados en quirófano. Aquellos
modelos impresos en PLA no pueden someterse a altas temperaturas
ya que por encima de los 60°C pueden deformarse10, Esta
deformación se observa principalmente al someter al objeto a
fuerzas mecánicas (como cargas o tracciones). No obstante,
estudios han demostrado que la inmersión en una solución de
Glutaraldehído al 2,4% no modifica la integridad estructural del
PLA y es eficaz para eliminar los organismos de la superficie4.
Sin embargo, aún no se conoce si la propia esterilización puede
llegar a alterar la estructura interna y la toxicidad de los instrumentales
formados por PLA. No ocurre así con los modelos
creados con ABS, cuya temperatura de transición vítrea es de
aproximadamente 105°C11. Esta característica de los materiales
de impresión 3D limita su uso, más aún en el caso del PLA,
puesto que los sistemas de esterilización más habitualmente
empleados en los escalones quirúrgicos desplegados son los
autoclaves.
Se debe tener en cuenta que para realizar cualquier impresión
mediante manufactura por adición es necesario previamente disponer
del diseño de un modelo 3D en formato .stl (siglas provenientes
del inglés «STereoLithography») que es un formato de
Modelo
impresora
Material de
impresión
Modelo de
instrumental
Tiempo (min.)
Precio
(euros)
Número Fracasos Motivo
Geeetech E180 PLA
Mango bisturí 14 (8-22) 1,30 3 0
Farabeuf 42 (40-44) 1,30 3 1 Mal escalado
Mathieu 110 (98-122) 1,30 3 1 Obstrucción
Ultimaker S3
Extended
PLA
Mango bisturí 17,5 (8-27) 2 3 1 Relleno deficiente
Farabeuf 40 (38-42) 2 3 0
Mathieu 112 (100-124) 2 3 1 Obstrucción
ABS
Mango bisturí 20 (12-28) 3 3 0
Farabeuf 44 (40-48) 3 3 0
Mathieu 120 (100-140) 3 3 0
Tabla 2. Descripción del efecto observado en los modelos según
los parámetros de impresión.
Parámetro Efecto producido
Relleno
25%
Rotura de instrumental bajo pocas
repeticiones
50%
75% Aumento ostensible del tiempo de impresión
Altura de
capa
0,1 mm
Gran calidad en la impresión pero aumenta el
tiempo de impresión
0,2 mm Calidad aceptable
Material
PLA
Impresión más sencilla pero puede obstruir el
extrusor
ABS
Instrumental más resistente, humos
desagradables durante la impresión