núm. 17 (2021)

Los diseños de sistemas de reemplazo ortopédico personalizados representan un nuevo desafío para la industria biomédica actual; las características anatómicas del paciente y la densidad del tejido óseo que reemplazan son los dos elementos primordiales para el diseño de dichos dispositivos. El presente proyecto describe un protocolo para el diseño de un platillo tibial para un sistema de reemplazo total de rodilla basado en la información obtenida a partir de tomografía computacional de rayos X; dentro del protocolo se describe el cálculo de la densidad aparente ósea a partir de dicha información, así como la determinación de algunas constantes mecánicas como el módulo de Young y el coeficiente de Poisson, entre otras. Finalmente, los resultados de la densidad ósea aparente fueron comparados con valores de densidad obtenida en estructuras celulares tipo giróide, previamente desarrolladas por el grupo de trabajo. De igual forma, se presenta el diseño de un vástago de fijación tipo press–fit empleando este tipo de estructura celular.

En este trabajo se presenta el efecto de la temperatura y de la atmósfera de sinterización de un polvo de Hidroxiapatita (HA) comercial en su composición química, estructura cristalina, morfología y densidad. Se sinterizaron muestras compactadas de HA de aproximadamente 12 mm de diámetro y aproximadamente 0,3 g de peso en un rango de temperaturas entre 900 y 1200 °C, con incrementos de 100 °C, en atmósferas de aire y argón. Indiferente de la atmósfera de sinterización, la densidad relativa incrementó con la temperatura, mostrando mayor crecimiento de grano y reduciendo la cantidad de poros abiertos. Sin embargo, se observó un incremento en la pérdida de masa, con un efecto mayor para la atmósfera de argón. Como fue observado porespectroscopia infrarroja, el tratamiento en aire permite la rehidratacióndel material en la etapa de enfriamiento, mientras que el análisis realizado por medio de difracción de rayos X permitió demostrar que las muestras tratadas en argón mostraron mayor grado de deshidroxilación y descomposición en β-TCP desde menores temperaturas que para las muestras sinterizadas en aire.

La Hidroxiapatita Estequiométrica (HA) es un material ampliamente utilizado en aplicaciones biológicas, aunque su aplicación en muchas ocasiones se limita debido a su estabilidad en ambientes fisiológicos. Es por esto que surge como alternativa, la Hidroxiapatita Carbonatada tipo B (HAC), la cual posee mayor similitud al hueso biológico debido a la presencia del ion carbonato en su estructura. Para su obtención se han utilizado distintos métodos de síntesis, sin embargo, la complejidad y poca reproducibilidad de muchos ha llevado a que sea un tema cada vez más investigado. En este trabajo se muestra la síntesis y caracterización de la HA y la HAC tipo B por el método de precipitación en vía húmeda de tipo inverso, con 3 contenidos de carbonato diferentes, denotados como C2, C3 y C4 con relaciones carbono/fósforo (C/P) de 0,25, 0,375 y 0,5 respectivamente, siendo C4 la HAC con mayor contenido de carbonato. Los polvos sintetizados se caracterizaron mediante difracción de rayos X (DRX), fluorescencia de rayos X (EDX), espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y microscopia electrónica de transmisión (TEM).

La aplicación de las tecnologías de diseño computacional, manufactura digital, así como el uso de técnicas de visualización aumentada se encuentra en aumento en los sistemas hospitalarios. Mientras que los hospitales universitarios cuentan con la ventaja de fácil acceso a instalaciones de disciplinas como ingeniería, materiales, diseño o mecatrónica, los hospitales tanto públicos, como privados se enfrentan al reto de tener acceso a nuevas tecnologías que se abren camino en el entorno médico: diseño computarizado, acceso a técnicas de fabricación, software y digitalización de información de radiodiagnóstico. Este artículo recopila experiencias recientes de varias unidades médicas del sistema hospitalario de Newcastle upon Tyne, perteneciente al sistema nacional de salud del Reino Unido (NHS). Los recientes resultados muestran una creciente tendencia hacia la digitalización que tiende a modificar los flujos de trabajo y en general la forma en la que se desarrollan distintos dispositivos médicos dentro del sistema de salud en cuestión.

El éxito del uso del cemento acrílico en el reempazo articular fue una de las contribuciones de Sir John Charnley en 1958. El polimetilmetacrilato es parte de un grupo de polímeros conocidos com polietilenos, que tienen en común una base de carbono, con diferente longitud en su cadena. Existen generaciones de polimetilmetacrilato yendo desde la primera, en la cual se mezclaba y empaquetaba manualmente el cemento en canal medular y en acetábulo sin rimar, hasta la tercera en la cual se incluye aspirado y presurización del canal femoral, técnicas de mezclado y centrifugado, y modificaciones en implantes. El uso del cemento fue un avance importante en la artroplastia de cadera, sin embargo, conforme avanzó su historia y uso, los fallos de las prótesis fueron atribuidos a la conocida como “enfermedad del cemento”. Tomando en cuenta esto y las complicaciones que su utilización podría provocar se empezó a cuestionar la seguridad y funcionamiento de esta técnica. Sin embargo, los componentes cementados muestran buenos resultados a largo plazo, dejando en evidencia que no existe fundamento para el cese de la utilización del cemento en artroplastias. Asimismo, se observó que los implantes cementados tienen mejores resultados en cuanto a tasa de revisión y fracturas periprotésicas. Esto concluye que el uso del cemento, bajo ciertas indicaciones y técnicas adecuadas, representa una excelente opción para la fijación de implantes utilizados en el reemplazo articular.

La patología articular u osteoartrosis es una enfermedad altamente prevalente por la naturaleza de la evolución humana. Desde la primera mitad del siglo XIX, se entendió la necesidad de tratamiento para la patología debido a la alta morbilidad que esta conlleva. Todos los tratamientos diseñados desde ese tiempo han sido en búsqueda de devolver la funcionalidad al paciente y minimizar su dolor. Al inicio se utilizaron tratamientos rudimentarios como la extirpación articular de Henry Park, sin embargo, la evolución científica nos ha llevado al desarrollo de técnicas menos invasivas, que buscan mejorar la condición física del paciente. La artroplastia total de cadera es un avance de grandes dimensiones dentro de la ortopedia moderna representando la idea básica de reemplazar una articulación destruida. Este procedimiento tan utilizado en la actualidad ha sufrido grandes cambios desde sus inicios en 1962 cuando John Charnley la describió. Incluso hoy en día, existen diferentes materiales que cambian los resultados de una artroplastia y por ello se desarrollaron indicaciones para cada uno de estos. Los pares de fricción han evolucionado en búsqueda de aquel que sea resistente, biomecánicamente funcional y con la menor tasa de complicaciones posible.