Implantes óseos impresos en 3D: huesos metálicos que se integran en el cuerpo

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  Previsión Quantumrun
• Sábado, Junio 28, 2023

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La impresión 3D, o fabricación aditiva, está logrando avances significativos en el campo de la medicina, en particular con los implantes óseos. Los primeros éxitos incluyen un implante de mandíbula de titanio impreso en 3D e implantes impresos en 3D para pacientes con osteonecrosis, que ofrecen una alternativa efectiva a la amputación. Los profesionales médicos son optimistas sobre el futuro de los huesos impresos en 3D, que podrían corregir malformaciones genéticas, salvar extremidades de traumatismos o enfermedades y apoyar el crecimiento de nuevo tejido óseo natural con la ayuda de huesos "hiperelásticos" impresos en 3D.

Contexto de implantes óseos impresos en 3D

La impresión tridimensional utiliza software para crear objetos a través de un método de capas. Este tipo de software de impresión a veces se conoce como fabricación aditiva e incluye varios materiales, como plásticos, compuestos o biomédicos. 

Hay algunos componentes que se utilizan para la impresión 3D de huesos y andamios óseos, como:

• Materiales metálicos (como aleación de titanio y aleación de magnesio), 
• Materiales inorgánicos no metálicos (como el vidrio biológico), 
• Cerámica biológica y cemento biológico, y 
• Materiales de alto peso molecular (como policaprolactona y ácido poliláctico).

Uno de los primeros éxitos en los implantes óseos impresos en 3D fue en 2012 cuando la empresa de diseño médico con sede en los Países Bajos Xilloc Medical imprimió un implante de titanio para reemplazar las mandíbulas de un paciente con cáncer oral. El equipo usó algoritmos complicados para cambiar la mandíbula digital para que los vasos sanguíneos, los nervios y los músculos pudieran unirse al implante de titanio una vez impreso.

Impacto disruptivo

La osteonecrosis, o muerte ósea, del astrágalo en el tobillo, puede provocar una vida de dolor y limitación del movimiento. En algunos casos, los pacientes pueden requerir amputación. Sin embargo, para algunos pacientes con osteonecrosis, se puede usar un implante impreso en 3D como alternativa a la amputación. En 2020, UT Southwestern Medical Center, con sede en Texas, utilizó una impresora 3D para reemplazar los huesos del tobillo con una versión de metal. Para crear el hueso impreso en 3D, los médicos necesitaron tomografías computarizadas del astrágalo del pie bueno como referencia. Con esas imágenes, trabajaron con un tercero para producir tres implantes de plástico en varios tamaños para uso de prueba. Los médicos eligen el mejor ajuste antes de imprimir un implante final antes de la cirugía. El metal utilizado fue titanio; y una vez retirado el astrágalo muerto, se colocó el nuevo. La réplica 3D permite el movimiento en el tobillo y las articulaciones subastragalina, lo que hace posible mover el pie hacia arriba y hacia abajo y de lado a lado.

Los médicos son optimistas sobre el futuro de los huesos impresos en 3D. Esta tecnología abre la puerta a la corrección de malformaciones genéticas o la salvación de extremidades dañadas por traumatismos o enfermedades. Se están probando procedimientos similares para otras partes del cuerpo, incluidos los pacientes que pierden extremidades y órganos a causa del cáncer. Además de poder imprimir huesos sólidos en 3D, los investigadores también desarrollaron un hueso "hiperelástico" impreso en 3D en 2022. Este implante óseo sintético se asemeja a un andamio o celosía y está diseñado para apoyar el crecimiento y la regeneración de tejido óseo nuevo y natural.

Implicaciones de los implantes óseos impresos en 3D

Las implicaciones más amplias de los implantes óseos impresos en 3D pueden incluir: 

• Compañías de seguros que crean pólizas de cobertura sobre implantes 3D. Esta tendencia puede dar lugar a diferentes remuneraciones en función de los distintos materiales impresos en 3D que se utilicen. 
• Los implantes se vuelven más rentables a medida que la tecnología de impresión 3D médica se desarrolla y se comercializa más. Estas reducciones de costos mejorarán la atención médica para los pobres y en los países en desarrollo donde más se necesitan procedimientos rentables.
• Estudiantes de medicina utilizan impresoras 3D para crear prototipos óseos para pruebas y prácticas quirúrgicas.
• Más empresas de dispositivos médicos invierten en impresoras 3D biomédicas para satisfacer la creciente demanda en la industria de la salud.
• Más científicos se asocian con firmas de tecnología para diseñar impresoras 3D específicamente para reemplazos de órganos y huesos.
• Pacientes con muerte ósea o defectos que reciben impresiones 3D que pueden restaurar el movimiento.

Preguntas para comentar

• ¿De qué otra forma cree que la tecnología de impresión 3D puede ayudar al campo de la medicina?
• ¿Cuáles podrían ser los desafíos potenciales de tener implantes impresos en 3D?