Desarrollo y evaluación de una prótesis temporal de cadera con liberación de antibiótico. - Ramírez Martínez, Israel (2016)
Las prótesis de cadera son productos de la innovación, calidad y desarrollo de la tecnología dentro de los campos de la ingeniería y de la medicina. Son diseñadas con el propósito de durar un mínimo de 20 años su vida útil o real está limitada por el fenómeno del desgaste. Lo cual motiva a una continua investigación y mejora a fin de aumentar su duración y reducir posibles complicaciones en el paciente. A pesar estos avances un porcentaje del 1% al 4% de los pacientes operados presenta infecciones y necesitan ser intervenidos por segunda vez para eliminar esta complicación. El cirujano dispone de distintas opciones para erradicar la infección, observándose mejores resultados en la artroplastia de revisión en dos tiempos, la cual consiste en colocar un espaciador temporal entre el intervalo de la primera y la segunda intervención. El presente trabajo se enfoca en desarrollar el diseño personalizado de un espaciador temporal de cadera que permita la liberación localizada de altos niveles de antibiótico en la fuente de la infección disminuyendo el tiempo de hospitalización del paciente. Además se permitirá mantener la tensión normal de los tejidos blandos de la articulación, mejorando así la movilidad del paciente durante este intervalo de recuperación. Se parte de la consideración que la articulación de la cadera se puede ejemplificar como un diagrama de fuerzas, donde sus principales componentes el hueso pélvico y el hueso del fémur se encargan de distribuir los esfuerzos generados por la fuerza normal al plano durante el ciclo de la caminata. Así mismo se toma en cuenta el tamaño del canal medular del fémur ya que un sobredimensionamiento del diseño del espaciador puede llegar a crear un concentrador de esfuerzos en un área en particular promoviendo la fractura del hueso. Se llevaron a cabo una serie de análisis de elemento finito de propuestas de modelos 3D con el fin de seleccionar aquel diseño estructural que pudiese soportar las cargas generadas por el paciente al momento de ejecutar alguna actividad física básica sin temor a que el espaciador pudiese sufrir algún daño en su estructura. Se caracterizaron los biomateriales elegidos para la manufactura del espaciador con el fin de validar sus propiedades ya que parámetros dimensionales y microestructurales influyen en el desempeño tribológico final. Por otra parte se desarrolló el proceso tecnológico para la manufactura de espaciadores de cadera preoperatorios según las necesidades del paciente así como del cirujano, por lo cual se puede variar tanto el tamaño de la cabeza femoral así como la longitud/amplitud del vástago femoral. Los resultados muestran que el nuevo diseño de espaciador temporal de cadera brinda la estabilidad estructural idónea al distribuir de una manera uniforme los esfuerzos producidos al momento de aplicársele una carga, permitiendo al paciente realizar actividades físicas básicas durante el intervalo de la primera y la segunda intervención sin problema alguno.