Fabricación 3D en Cirugía Ortopédica

Recientemente, la impresión tridimensional (3-D) se ha considerado una herramienta potencial que podría usarse para producir dispositivos ortopédicos hechos a medida, como implantes de cadera.

Fabricación de implantes

Si se someterá a una cirugía ortopédica, es posible que necesite un implante insertado para reconstrucción, reemplazo, injerto o como un aparato ortopédico para mantener las estructuras en su lugar. Los implantes como las rodilleras personalizadas de fibra de carbono, por ejemplo, se pueden usar para la rodilla.

Los diferentes materiales tienen ventajas y desventajas en términos de durabilidad, curación y la posible necesidad de una revisión en el futuro.

Impresión 3d

Una característica importante de la fabricación en 3D es el proceso de fabricación aditiva, en el que los productos se crean añadiendo material capa por capa para crear el producto final. Esto difiere de un proceso sustractivo, en el que un bloque de material se esculpe en la forma deseada. La fabricación aditiva existe desde hace varios años y se utiliza en muchas industrias, pero es relativamente nueva en la industria de la salud.

Tradicionalmente, los implantes ortopédicos se fabrican en varios tamaños estándar. Por ejemplo, si le hicieran un reemplazo de cadera, como si fuera a una zapatería y se probara diferentes tamaños de zapatos, 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 suelen funcionar bien, la cantidad de tamaños es limitada y algunas personas tienen una anatomía que no se ajusta bien a un tamaño estándar específico.

En cirugía ortopédica, la impresión tridimensional se ha utilizado para diversas aplicaciones.

Implantes de reemplazo de articulaciones: 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 fabricación aditiva tridimensional.

Instrumentación específica para el paciente: los instrumentos que utiliza su cirujano durante su operación pueden diseñarse a medida para optimizar su procedimiento.

Implantes complejos: se pueden utilizar materiales personalizados para reparar deformidades graves, para cirugía de tumores y en situaciones en las que no hay implantes estándar disponibles para cirugía reconstructiva complicada.

Implantes personalizados

Es posible que le interese obtener un implante personalizado si desea asegurarse de que el implante utilizado en el momento de la cirugía tenga el tamaño perfecto para su cuerpo. Pero, los reemplazos de articulaciones personalizados, donde los implantes están diseñados específicamente para un paciente individual, están disponibles, pero generalmente no son necesarios y no son un procedimiento quirúrgico estándar en este momento.

En la actualidad, no es común 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.

La ventaja potencial de un verdadero implante personalizado, en el que la prótesis implantada está diseñada específicamente para un paciente individual, es la capacidad de reproducir 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 los casos, su cirujano puede compensar ligeras variaciones, pero hay algunas situaciones en las que una persona tiene una anatomía inusual y puede ser difícil adaptarse a los implantes estándar. El diseño personalizado del implante podría permitir a su cirujano una mejor capacidad para controlar estas variables.

Adherirse al hueso

El otro aspecto de la fabricación aditiva es la posibilidad de producir un implante que se adhiera bien al hueso circundante.

Hay diferentes formas de fijar los implantes al hueso. Los tornillos y alambres se usan típicamente para mantener en su lugar las fracturas en curación cuando el implante solo necesita durar hasta que la fractura se cure. También se puede utilizar cemento óseo. pero el material puede aflojarse con el tiempo.

Una de las mejores formas de asegurar un implante al hueso es utilizar implantes con un recubrimiento poroso en el que el hueso pueda crecer con el tiempo.

Los implantes con recubrimiento poroso se utilizan a menudo en la cirugía de reemplazo de articulaciones, pero no todos los implantes se pueden diseñar fácilmente con un recubrimiento poroso. Una ventaja de la impresión 3D es que ha hecho más posible el proceso de aplicación de un revestimiento poroso a una amplia variedad de superficies geométricas.

Una palabra de Verywell

Sin duda, el futuro de la cirugía ortopédica será muy diferente a la forma en que se están haciendo las cosas en la actualidad. La impresión 3D es una tecnología que se utiliza para diseñar implantes ortopédicos personalizados que se utilizan para cirugías reconstructivas complejas. Con el tiempo, el uso de la impresión tridimensional puede volverse más común y podría usarse más ampliamente para procedimientos quirúrgicos ortopédicos estándar.