Pacientes con artritis contarán con implantes de falange a su medida

En la actualidad, el diseño y fabricación de prótesis de este tipo no contempla aspectos geométricos y condiciones específicas de cada paciente, por eso, esta propuesta desarrollada por el Grupo de Investigación Biomecánica de la U.N., en Colombia, ofrece una nueva solución a problemas en la medicina personalizada.

La cirugía de falange es uno de los casos en los que se deben solucionar problemas de las articulaciones a partir de las condiciones específicas del paciente y los requerimientos que tendría la articulación en términos de movilidad biomecánica.

Este grupo de investigación de la Facultad de Ingeniería ha desarrollado una nueva metodología que parte de las necesidades del paciente y de las imágenes de Tomografía Axial Computarizada (TAC).

“Se trata del diseño de una prótesis de falange hecha a la medida, que cumple con los respectivos requerimientos biomecánicos específicos del paciente”, explica Carlos Julio Cortés Rodríguez, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica, quien agrega que dichas imágenes permitieron determinar la morfología y movilidad que se tiene disponible, es decir, el ángulo de flexión y extensión específica del paciente.

Con esta información se desarrolló un modelamiento 3D por computador, al que posteriormente se le realizaron diferentes cálculos de resistencia que permitieron obtener la geometría del implante de falange.

Mauricio Cuervo, ingeniero mecatrónico de la U.N., afirma que estos cálculos son realizados con una simulación por medio de un software de elementos finitos, este método permite la aproximación numérica de problemas mecánicos, en este caso de esfuerzo y formación.

“Con este proceso se puede verificar que los esfuerzos que genera el cuerpo ajeno ingresado a la estructura, no sobrepasen los que admite el hueso”, amplía el ingeniero Cuervo.

La fabricación de esta prótesis depende de diferentes materiales. En la técnica moderna se utilizan fundamentalmente aleaciones metálicas de titanio, cerámicas basadas en óxido circonio, alúmina y polímeros.

Actualmente, la investigación ha logrado desarrollar el modelo de la articulación, y especificar la geometría requerida para el caso del paciente estudiado. El paso siguiente es la prueba de prototipo, que determinará las características de la superficie articular por medio quirúrgico en un cadáver.

La industria médica desarrolla generalmente productos masivos, por lo que comercialmente las articulaciones tienen tallas determinadas que en algunos casos no son las indicadas para los pacientes, por esta razón la solución es la articulación personalizada.

Según el profesor Cortés, en Colombia la tendencia de la cirugía orientada hacia soluciones personalizadas es muy reciente, por lo que estos desarrollos de ingeniería son un potencial para los procedimientos quirúrgicos.

Este trabajo interdisciplinario es realizado por Mauricio Cuervo, ingeniero mecatrónico; Enrique Vergara, profesor de ortopedia de la Facultad de Medicina de la U.N.; y Carlos Julio Cortés Rodríguez, coordinador del Grupo de Investigación Biomecánica. (Fuente: UN/DICYT)