(FOTOS) Investigadores del TEC desarrollan implantes ortopédicos personalizados
Un grupo de investigadores del Tecnológico de Costa Rica (TEC) está desarrollando implantes ortopédicos personalizados que podrían cambiar el futuro de los tratamientos en huesos y articulaciones en el país.
El propósito de estos implantes es ajustarse a la anatomía de cada paciente, para que se integren con el hueso y aumente la durabilidad del tratamiento.
"Uno de los problemas principales con los implantes tradicionales es que no siempre se integra perfectamente con el hueso, lo que puede causar que fallen o se suelten en largos periodos de tiempo. Por eso nuestro objetivo es crear implantes personalizados, usando materiales que se integren de manera más cercana a los procesos que se dan en la naturaleza con el cuerpo", explicó el Dr. Ing. Teodolito Guillén.
La problemática con los implantes ortopédicos convencionales es que vienen en tamaños estandarizados que no consideran la anatomía de cada persona. La falta de personalización, puede generar complicaciones, desde un aflojamiento prematuro hasta la necesidad de realizar cirugías de reemplazo.
Miguel Araya, docente de la Escuela de Diseño Industrial, explicó que no se puede pretender que un implante genérico funcione igual para todas las personas.
Para lograr desarrollar los implantes personalizados se combinó ingeniería, ciencia de materiales y biología. Además, se trabajó con metales biocompatibles como aleaciones de titanio, aleaciones de magnesio-calcio y acero inoxidable.
Su diseño permite que el hueso crezca alrededor y dentro del implante y se adhiera firmemente para facilitar la regeneración ósea.
Largo proceso
Llegar a este punto, le tomó más de 15 años a los investigadores. Arrancaron con estudios en laboratorio para evaluar la seguridad y eficacia de los implantes, todo desarrollado por el Grupo de Investigación de Materiales y Procesos Bio-Inspirados.
También, se realizaron ensayos in-vitro y posteriormente ensayos in-vivo en animales cuyos huesos tienen similitudes estructurales a las de los humanos.
"El hueso puede crecer dentro de la estructura del implante, mostrando una integración biológica que antes no era posible.
Un implante diseñado específicamente para el paciente puede durar muchos años y ofrecer una recuperación mucho más rápida y segura. La idea es que la persona ni note que lo tiene", señalaron los investigadores.
Alta tecnología
Los implantes se diseñan mediante modelado 3D y análisis digital, a partir de imágenes y escaneos del hueso del paciente. La alta tecnología permite a los cirujanos planificar la cirugía con precisión milimétrica y fabricar implantes que encajen perfectamente.
"Cada implante es único. Gracias a la impresión 3D de metales podemos construir estructuras porosas complejas que serían imposibles de fabricar con métodos tradicionales. El diseño poroso es clave. Permite que el hueso se conecte con el implante y que la persona pueda recuperar la movilidad más rápido", explicó Araya.
Seguridad
Antes de usarse en humanos, los implantes pasan por estrictos protocolos de seguridad, tales como:
- Pruebas en laboratorio para evaluar características mecánicas, físicas, químicas y biológicas.
- Estudios con animales, para evaluar el comportamiento de los implantes, la biocompatibilidad, osteointegración y comportamiento de los implantes bajo condiciones biológicamente más cercanas a las que se tendrían en un cuerpo humano.
"Debemos estar comprometidos con la seguridad del paciente. Cada implante se debe probar minuciosamente antes de cualquier aplicación clínica, y seguimos protocolos nacionales e internacionales para validar los resultados", explicó Guillén.