Impresión 3D en cirugía ortopédica: nuevos diseños de implantes

El futuro de la cirugía ortopédica, y los avances para los pacientes que manejan los efectos de la artritis, las fracturas y otras afecciones musculoesqueléticas, son un tema de interés constante. Desde células madre hasta reemplazos articulares, los cirujanos y los pacientes están interesados ​​en lo que podría ser el próximo avance a la vuelta de la esquina.

Una de las áreas de interés reciente ha sido el desarrollo de herramientas e implantes que son personalizados y específicos para cada paciente. La esperanza es que al permitir el diseño de más implantes personalizados, las intervenciones ortopédicas se acomodarán mejor y serán menos visibles para las personas que necesitan someterse a un procedimiento quirúrgico.

Fabricación de implantes

La industria de la salud depende en gran medida de la fabricación para suministrar los diversos productos utilizados en toda la profesión médica. Los cirujanos ortopédicos dependen en gran medida de los productos manufacturados, y los desarrollos en la fabricación han revolucionado la ortopedia en una variedad de formas. Desde el tratamiento no quirúrgico de las lesiones deportivas tratadas con aparatos ortopédicos de fibra de carbono hasta la reconstrucción quirúrgica de miembros deformados, los cirujanos ortopédicos utilizan muchos materiales y productos diferentes para ayudar a sus pacientes.

En cualquier momento en que haya un avance en la fabricación, es probable que los cirujanos ortopédicos estén interesados ​​en cómo esto podría afectar el trabajo que realizan. Uno de los cambios recientes en la fabricación es el avance de la tecnología de impresión 3D. La impresión tridimensional ha cambiado la forma en que muchas industrias fabrican productos. La industria de la salud no es diferente, y se están produciendo muchas aplicaciones de tecnología 3-D para abordar diversas necesidades de salud. En la cirugía ortopédica, una especialidad médica que se basa en gran medida en dispositivos implantables, la tecnología de impresión 3D ha sido un área de gran interés.

Impresión 3d

La principal diferencia observada con la fabricación tridimensional es que este es un proceso denominado "fabricación aditiva". esto significa que los implantes se crean agregando material capa por capa para crear un producto tridimensional. Esto se distingue de un proceso "sustractivo" en el que un bloque de material se esculpe en una forma deseada. La fabricación aditiva ha existido durante varios años y muchas industrias, pero es relativamente nueva en la industria de la salud.

Tradicionalmente, los implantes ortopédicos están diseñados en múltiples tamaños diferentes. Por ejemplo, si recibiera un reemplazo de cadera, como si fuera a una zapatería y se probara zapatos de diferentes tamaños, su cirujano ortopédico tendría una variedad de opciones de implantes de cadera diseñadas para adaptarse a la mayoría de las personas. Si bien estos implantes a menudo funcionan bien, existen limitaciones en el número de tamaños y algunas personas tienen una anatomía que no se ajusta bien a un tamaño estándar específico.

En la cirugía ortopédica, la impresión tridimensional se ha utilizado para varias aplicaciones diferentes. Por ejemplo, los implantes de reemplazo de articulaciones han sido fabricados a medida. Algunos de estos implantes se han utilizado en procedimientos quirúrgicos comunes, como reemplazo de cadera y cirugía de reemplazo de rodilla.Además, los implantes de columna también se han diseñado mediante la fabricación de aditivos tridimensionales. Otra aplicación ha sido el diseño de instrumentación específica para pacientes. En esta situación, los implantes reales utilizados son tamaños estándar, pero los instrumentos que utiliza su cirujano para prepararse para el implante tienen un diseño personalizado. Por último, la fabricación de aditivos se ha utilizado para el diseño de implantes complejos que se usan para deformidades graves, cirugía de tumores y situaciones en las que no hay implantes estándar disponibles para la cirugía reconstructiva compleja.

Implantes personalizados

Muchos pacientes están interesados ​​en implantes personalizados. Quieren asegurarse de que los implantes utilizados en el momento de su reemplazo articular tengan el tamaño perfecto para su cuerpo. En la actualidad, es muy raro que un cirujano implante un reemplazo de articulación hecho a medida. Por lo general, cuando las personas hablan de implantes personalizados, se les inserta un implante estándar y se diseña un corte personalizado para su anatomía específica. Los reemplazos personalizados de articulaciones, donde los implantes están diseñados específicamente para un paciente individual, no son un procedimiento quirúrgico estándar en este momento.

La ventaja potencial de un verdadero implante personalizado, donde la prótesis implantada está diseñada específicamente para un paciente individual, es la capacidad de replicar la mecánica normal de una articulación. Hay circunstancias en las que un implante de tamaño estándar puede ser demasiado largo, demasiado corto, demasiado ancho o demasiado estrecho. En la mayoría de las personas, su cirujano puede compensar las variaciones sutiles, pero en algunas situaciones en las que las personas tienen una anatomía inusual, pueden ser difíciles de adaptar a los implantes estándar. El diseño personalizado del implante podría permitirle a su cirujano una mejor capacidad de controlar estas variables.

Adherencia al hueso

El otro aspecto de la fabricación de aditivos que es de interés para su cirujano es la capacidad de diseñar implantes que se adhieran bien al hueso circundante. Hay diferentes maneras de asegurar un implante al hueso. El uso de tornillos y alambres se usa generalmente para el tratamiento de fracturas, donde el implante solo tiene que durar hasta que la fractura se cure. El uso de cemento óseo es común, pero su uso ha disminuido. Si bien este es un método eficaz para asegurar un implante, existe la preocupación de que los implantes se aflojen con el tiempo. Una de las mejores maneras de asegurar un implante al hueso, es usar implantes con un recubrimiento poroso en el que el hueso pueda crecer con el tiempo.

Los implantes recubiertos porosos se utilizan a menudo en la cirugía de reemplazo articular, pero no todos los implantes pueden diseñarse fácilmente con un recubrimiento poroso. La impresión tridimensional ha hecho que el proceso de aplicación de un revestimiento poroso a una amplia variedad de superficies geométricas sea más posible.

Una palabra de DipHealth

El futuro de la ortopedia, sin duda, se verá muy diferente de la forma en que se están haciendo las cosas hoy en día. Una de las áreas más interesantes es el desarrollo de nuevas tecnologías para fabricar implantes ortopédicos. La impresión tridimensional es una tecnología que se utiliza para diseñar un implante ortopédico personalizado que se usa actualmente para cirugías reconstructivas complejas. Con el tiempo, el uso de la impresión tridimensional puede volverse más común y más generalizado para los procedimientos quirúrgicos ortopédicos estándar.