Una herramienta de planificación quirúrgica mejora la eficacia de los implantes óseos de próxima generación en la mandíbula

La cirugía ortognática o reconstrucción de la mandíbula, es el procedimiento mediante el cual se trata la mandíbula de una persona que haya sido impactada por un trauma importante, como un accidente automovilístico, una herida de bala o enfermedades como el cáncer oral.

Tal como explica el artículo de la Universidad de Sydney, para poder reconstruirla, se coloca un implante, generalmente una placa o prótesis de titanio, cuya recuperación es lenta (hasta 12 semanas) y con el que a veces surgen complicaciones que pueden llevar a tener que repetir la cirugía.

Gracias al avance de la impresión 3D, existen implantes realizados con sistemas de fijación de andamios de tejido impresos en 3D, que además de reparar la mandíbula sustituyendo al hueso, provocan la regeneración del tejido y cuando esto ha sucedido, el andamio en 3D se disuelve en el torrente sanguíneo y en su lugar solo queda el nuevo tejido óseo.

Es precisamente para este tipo de implantes que Ben Ferguson, estudiante de doctorado en la Escuela de Ingeniería Aeroespacial, Mecánica y Mecatrónica de la Universidad de Sydney, está desarrollando una herramienta de planificación quirúrgica, cuyos últimos avances han sido publicados en el Journal of Mechanical Behavior of Biomedical Materials.

En qué consiste la herramienta

Lo que hace la herramienta, gracias al uso de tecnología computacional avanzada y algoritmos de toma de decisiones, es generar un ‘gemelo digital’ del paciente en el que se pueden simular diferentes diseños del implante y finalmente, imprimir en 3D el más óptimo.

Es decir, permite a los cirujanos realizar un «ensayo» digital antes de llevar a cabo la operación real en quirófano.

Ferguson explica que la mandíbula es un área compleja, motivo por el cual “un diseño de implante óseo puede funcionar en un paciente, pero puede fallar en otro”, por lo que el hecho de poder realizar una simulación y evaluación del dispositivo médico antes de implantarlo en una mandíbula real, es una gran ayuda, ya que la herramienta, a través de los modelos de ingeniería asistida por computadora de alta fidelidad y algoritmos de optimización, puede simular con precisión el dispositivo médico bajo carga fisiológica.

De esta manera, tal como afirmaba el supervisor del doctorado, el profesor Qing Li, “estos datos de simulación también pueden ayudar al cirujano a optimizar el diseño del dispositivo médico, ayudándole a resolver los problemas que inevitablemente surgen al diseñar un dispositivo que debe cumplir con múltiples requisitos de diseño y objetivos”.

Según publica la universidad, los investigadores se asociaron recientemente con el profesor Jonathan Clark AM, presidente de Cirugía Reconstructiva de Cáncer de Cabeza y Cuello en Chris O’Brien Lifehouse, para ayudar a traducir la nueva tecnología en una realidad clínica. Por su parte, el profesor Clark dijo que lo más emocionante de esta herramienta es el hecho de que “incluye el modelado biomecánico, que puede ayudar a predecir la respuesta del tejido óseo a las cargas fisiológicas. Este tipo de análisis, denominado modelado de elementos finitos basado en TC, será de gran importancia a medida que dejemos de usar el propio hueso del paciente para la reconstrucción y empecemos a incorporar andamios personalizados en el futuro”.

Fuente: Universidad de Sydney.