A model moment
Story by Sherry Mazzocchi
After a couple’s unborn child was diagnosed with a deadly heart problem, a team of doctors and scientists devised treatment using imaging technology and a perfect 3D model—and paved a new way for the treatment of congenital defects.
Physicians at NewYork-Presbyterian/Morgan Stanley Children’s Hospital found the problem early on, at the 35th week of pregnancy. It was a rare condition, known as a double-outlet right ventricle, meaning that the same chamber of the heart pumps blood to both the body and the lungs.
The defect occurs in roughly 1 in 10,000 births, but this particular case was especially rare and complicated.
“The baby’s heart had holes, which are not uncommon with CHD [congenital heart disease], but the heart chambers were also in an unusual formation, rather like a maze,” said Dr. Emile Bacha, Chief of Cardiac, Thoracic and Vascular Surgery at NewYork-Presbyterian/Columbia University Medical Center.
Normally doctors would perform an initial surgery to stop the heart, look at it and then decide what to do. After that, it would take more delicate and complex surgeries—on a heart the size of a walnut—to correct the problem.
But Dr. Anjali Chelliah, Pediatric Cardiologist at NewYork-Presbyterian/Morgan Stanley Children’s Hospital, chose to begin right away. She’d heard about Materialise, a company specializing in 3D modeling from colleagues at other institutions.
“They had experience with congenital heart disease modeling and seemed to be an industry leader,” she said.
She mentioned the idea to the parents, who were still in a state of shock about their unborn baby’s condition. “I explained to them that the surgery would be very complicated and that even multiple operations may not restore a completely normal circulation,” she said. “But I mentioned that we were hoping to try to use a printed model to help visualize the heart and plan the surgery.”
The baby’s heart was scanned soon after it was born. Those images were sent to Materialise. Two days later, the doctors received an exact 3D copy of the heart.
In July, when the 7-pound baby was just a week old, Dr. Bacha performed the surgery. By studying the model, he knew the problems and fixed them with a single surgery.
After the operation, Dr. Bacha said the heart looked exactly like the model.
Matthew’s Hearts of Hope, a non-profit organization that supports families and patients with congenital heart disease, paid for the undisclosed cost of the 3D printed heart.
“After the success of this surgery, it’s clear that 3D models can be successfully used to help surgeons in complex procedures,” said Dr. Bacha.
Dr. Chelliah added that this type of 3D modeling would someday be commonplace. “I imagine this day will be sooner than one may think—likely within the next decade.”
Un momento modelo
Historia por Sherry Mazzocchi
Después de que el niño no nacido de una pareja fue diagnosticado con un problema cardíaco mortal, un equipo de médicos y científicos ideó un tratamiento usando tecnología de imagen y un modelo 3D perfecto, abriendo un nuevo camino para el tratamiento de los defectos congénitos.
Los médicos del hospital NewYork-Presbyterian/hospital infantil Morgan Stanley encontraron el problema en una etapa temprana, en la semana 35 de embarazo. Es una enfermedad rara, conocida como una doble salida del ventrículo derecho, lo que significa que la misma cámara del corazón bombea sangre tanto para el cuerpo como a los pulmones.
El defecto ocurre en aproximadamente 1 de cada 10,000 nacimientos, pero este caso en particular fue especialmente raro y complicado.
“El corazón del bebé tenía agujeros, los cuales no son poco comunes en enfermedades del corazón [cardiopatía congénita], pero las cámaras del corazón estaban también en una formación inusual, más bien como un laberinto”, dijo el Dr. Emile Bacha, jefe de cirugía cardíaca, torácica y vascular en el hospital NewYork-Presbyterian/Centro Médico Universitario Columbia.
Normalmente los médicos realizan una cirugía inicial para detener el corazón, observarlo y luego decidir qué hacer. Después de eso, tomaría cirugías más delicadas y complejas, en un corazón del tamaño de una nuez, para corregir el problema.
Pero la doctora Anjali Chelliah, cardióloga pediatra del hospital NewYork-Presbyterian/ hospital infantil Morgan Stanley, decidió comenzar de inmediato. Había oído hablar de Materialise, una empresa especializada en modelado 3D, de colegas de otras instituciones.
“Ellos tenían experiencia con el modelado de la enfermedad cardíaca congénita y parecían ser un líder de la industria”, señaló.
Mencionó la idea a los padres, quienes todavía se encontraban en estado de shock por la condición de su bebé no nacido. “Les expliqué que la cirugía sería muy complicada y que incluso varias operaciones no podrían restablecer una circulación totalmente normal”, dijo. “Pero mencioné que esperábamos intentar utilizar un modelo impreso para ayudar a visualizar el corazón y planear la cirugía”.
El corazón del bebé se escaneó poco después de que nació, esas imágenes fueron enviadas a Materialise y dos días más tarde los médicos recibieron una copia exacta en 3D del corazón.
Cuando el bebé 7 libras tenía tan sólo una semana de edad, el Dr. Bacha realizó la cirugía. Estudiando el modelo logró conocer los problemas y los arregló con una sola cirugía.
Después de la operación, el Dr. Bacha dijo que el corazón era exactamente igual al modelo.
Matthew’s Hearts of Hope, una organización sin fines de lucro que apoya a las familias y pacientes con enfermedad cardíaca congénita, pagó por el costo no revelado del corazón impreso en 3D.
“Tras el éxito de esta cirugía está claro que los modelos 3D se pueden utilizar con éxito para ayudar a los cirujanos en procedimientos complejos”, dijo el Dr. Bacha.
La Dra. Chelliah añadió que este tipo de modelado en 3D algún día será un lugar común. “Me imagino que será antes de lo que uno pueda pensar, probablemente dentro de la próxima década”.
