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Prótesis de nueva generación

Un proyecto español trabaja en el desarrollo de biomateriales y técnicas de fabricación rápida para obtener nuevas prótesis personalizadas

En los países desarrollados, la incidencia de las amputaciones de las extremidades inferiores es de cerca de 17 por cada 100.000 habitantes, y en España cada año se realizan 5.000 amputaciones de este tipo. Intentar resolver la importante pérdida de movilidad, así como la afectación psicológica tras la intervención, son las principales motivaciones de proyectos como FABIO, que trabajan en la creación de prótesis lo más parecidas posible al miembro ausente.

Un proyecto español, FABIO, ha conseguido diseñar por ordenador, de forma personalizada, el encaje que une una prótesis fabricada con biomateriales a la pierna del paciente, que ya ha alcanzado la fase de fabricación y evaluación. Es uno de sus primeros logros, financiado por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, que se ha presentado en la cuarta reunión del proyecto FABIO celebrada en el Instituto Tecnológico Metalmecánico (AIMME), en Paterna (Valencia).

El Instituto de Biomecánica de Valencia (IBV) es el coordinador del proyecto, en el que participan en total cuatro centros tecnológicos españoles. Desde 2007, cuando iniciaron su andadura, trabajan en la creación de nuevos biomateriales y técnicas de fabricación rápida para la obtención de una generación innovadora de ortesis, sustitutos óseos y prótesis totales de cadera personalizados. Con ellos pretenden mejorar la calidad de vida de los pacientes y, para ello, están investigando en nuevos diseños a medida para mejorar la adaptación de prótesis para personas amputadas. Sus objetivos son principalmente dos: que estas prótesis se adapten de manera rápida y que lo hagan de la forma más personalizada posible.

Pérdida de movilidad y de autoestima

Una amputación es una condición adquirida en la que se produce la pérdida de una extremidad. La causa suele ser una lesión, una enfermedad o una operación quirúrgica. En España se realizan 5.000 amputaciones de miembros inferiores cada año. La incidencia está aumentando, sobre todo, debido al envejecimiento de la población y al aumento de la prevalencia de la enfermedad vascular periférica, causa del 85% de las amputaciones de miembro inferior. Entre un 10% y un 12% de las amputaciones son debidas a causas de origen traumático (accidentes).

Los dispositivos biomédicos se fabrican con materiales metálicos, plásticos, cerámicos y compuestos, según el uso, ubicación y función

De la misma manera, suponen, además de la pérdida de movilidad, un gran trauma psicológico al afectado. Por un lado, éste teme que la amputación disminuya la aceptación por parte de otras personas. La pérdida de una parte del cuerpo altera, por otro lado, la imagen que el paciente tiene de sí mismo, por lo que puede verse afectada su autoestima. Para superar los inconvenientes que esta situación acarrea, el proyecto FABIO pretende una integración total de la cadena de diseño y fabricación de implantes y elementos necesarios para mejorar la calidad de vida de los pacientes. Por este motivo, el proyecto tiene en cuenta en el proceso desde la adquisición de los datos del paciente hasta el momento de la intervención y colocación de la prótesis.

El nuevo encaje que une la prótesis a la pierna se ha logrado a partir del escaneado láser de la geometría del muñón del paciente. El resultado permite fabricar, con resina biocompatible, un ensamble que se ajusta de forma perfecta al mismo. El encaje ha superado de forma satisfactoria las pruebas de ajuste y de marcha, por lo que en breve se va a evaluar su resistencia mecánica conforme a la normativa de aplicación vigente. Las pruebas del encaje con el paciente se han podido realizar gracias a la colaboración del Instituto Técnico Ortopédico (ITO).

Futuro en los biomateriales

El incremento en patologías óseas asociadas al envejecimiento de la población ha impulsado un espectacular avance en la investigación en nuevos materiales de uso protésico, así como de las complicaciones que pueden generar una vez implantados. Se considera como biomateriales a aquellos que son inertes en el ambiente natural del cuerpo humano y mantienen sus propiedades químicas, físicas y mecánicas en ese entorno biológico.

Su principal aplicación en el ámbito médico es reparar o reconstruir las partes del cuerpo dañadas o perdidas, mitigar el dolor, restituir las funciones y prolongar la vida. Son los materiales funcionales del nuevo siglo e involucra a muchas disciplinas: medicina, biología, química, física, mecánica, metalurgia, ingeniería, informática y computación. El éxito a largo plazo de las prótesis con biomateriales está condicionado en gran medida por la respuesta a las partículas que se originan como consecuencia del desgaste del material.

Así, estos nuevos materiales deben cumplir varias condiciones de partida, como ser biocompatibles y asegurar una vida larga. Deben conseguir también ser lo más económicos posible. La biocompatibilidad se refiere al hecho de que no se produzcan reacciones no deseadas entre el tejido del organismo y el material. Por ejemplo, el implante no debe alterar la composición y las propiedades de los componentes de la sangre (glóbulos rojos y blancos, proteínas, lípidos) y tampoco coagular la sangre (para evitar trombos). Esta compatibilidad debe, además, ser duradera en el tiempo.

Para llegar a estos objetivos hay todavía mucho camino por recorrer en investigación y aplicaciones y tecnologías médicas. El material con el que se construyen estos biomateriales es esencial para garantizar estos objetivos (el 30% de las revisiones que se hacen en las prótesis se deben al material), y dependerá de factores biológicos, mecánicos e, incluso, de si se está planteando hacer una prótesis provisional o definitiva. Estos dispositivos biomédicos adaptados al cuerpo humano se fabrican con los cuatro materiales de ingeniería convencionales: metálicos, plásticos, cerámicos y compuestos, según el uso, ubicación o función; órgano o tejido duro o blando a reemplazar o reparar.

MEJORAS EN REHABILITACIÓN

El primer desarrollo logrado por el proyecto FABIO debería mejorar el proceso de rehabilitación y la atención a la persona amputada. Este primer avance podría mejorar el proceso de rehabilitación y la atención al afectado, porque reducirá costes y tiempos (no se requerirá el molde de escayola ni los ajustes finales del encaje sobre el paciente), lo que descenderá el número de visitas necesarias a la ortopedia. En la actualidad, el proceso rehabilitador habitual consiste en un trabajo multidisciplinar.

En primer lugar, el técnico ortopédico aconseja y controla la elección y ajuste de la prótesis más conveniente. También enseña al paciente a colocarse y retirase la prótesis, al igual que los cuidados para mantener su correcto funcionamiento. El médico rehabilitador planifica los ejercicios que el paciente puede realizar según su estado de salud. El fisioterapeuta será el encargado de enseñarle cómo cuidar el muñón, los ejercicios que debe realizar y a reeducar la marcha.

La presencia de un psicólogo o un trabajador social puede llegar a ser necesaria para una completa rehabilitación emocional, social y laboral. Deberá prestarse atención a las posibles complicaciones durante el proceso rehabilitador, que deberán tratarse por el profesional adecuado: degeneración del muñón, contracturas musculares, trastornos circulatorios, alteraciones en la piel (eccemas, úlceras por fricción o presión del dispositivo), dolor, apertura de la herida quirúrgica, infecciones, hemorragias o hiperestesias del muñón (aumento de la sensibilidad), entre otros.




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