El Instituto Tecnológico de Canarias diseña y fabrica las primeras prótesis 3D para reconstrucciones óseas faciales. Está trabajando en el desarrollo de otra prótesis bastante más compleja, que será implantada en breve en el Hospital Universitario de Tenerife.

Estas piezas metálicas, elaboradas a modo de mallas superficiales o de estructuras porosas tridimensionales, se adaptan perfectamente a la anatomía del paciente y están hechas de una aleación de titanio, aluminio y vanadio. Las principales ventajas de estas soluciones a medida, respecto a los implantes convencionales, radican en presentar una implantación más fácil y rápida que reduce el riesgo. Contemporáneamente proporciona una reconstrucción más precisa y funcional que mejorar la integración, la estética y los tiempos de recuperación.

Se trata de una tecnología emergente que se está empezando a utilizar en algunos países europeos y en Estados Unidos. En España, el Archipiélago canario se sitúa como pionero en su desarrollo, a través del Instituto Tecnológico de Canarias.

La elaboración del implante es llevado a cabo por un equipo de profesionales multidisciplinar y entrenado que, en colaboración con el cirujano, ponen a disposición del paciente el conocimiento médico y las destrezas de la ingeniería de diseño y fabricación asistidas por ordenador. Reconstrucciones virtuales anatómicas del paciente y reproducciones en modelos de plástico, nos guían en la planificación quirúrgica, el entrenamiento médico y la validación de la prótesis antes de llegar a su implantación.

En fechas próximas, está prevista la realización de la primera intervención quirúrgica en Canarias, en la que se implantará una de estas prótesis avanzadas. Esta intervención se llevará a cabo en el Hospital Universitario de Tenerife para resolver un defecto severo en la estructura ósea del maxilar superior de un paciente afectado por cáncer.

La primera prótesis realizada por el ITC, ya ha sido implantada con éxito en el Hospital de Donostia, en el País Vasco, y se ha desarrollado para la reconstrucción de otro caso tumoral que afectaba la articulación témporo-mandibular.

El desarrollo de esta tipología de implantes por parte del ITC y su utilización en centros hospitalarios de todo el territorio nacional, constituye un gran avance en la ingeniería mecánica aplicada al ámbito de la salud así como para la I+D hecha en Canarias.

Tomado de : www.itccanarias.org

El Instituto Tecnológico de Canarias diseña las primeras prótesis faciales en España. El departamento de Ingeniería Mecánica del Instituto Tecnológico de Canarias (ITC), dirigido por Donato Monopoli, ha desarrollado una tecnología pionera en España de piezas metálicas a medida para la reconstrucción de caras en pacientes con cáncer.
«El proyecto de los implantes a medida surge a raíz de la necesidad de poder resolver situaciones complejas derivadas de cortes o lesiones tumorales y que requieren la reconstrucción de rostros, tanto en casos oncológicos como de reprotección. Nuestra experiencia en el sector ortopédico nos ha llevado a desarrollar siempre dispositivos implantables y, en este caso, hemos optado por una tecnología de fabricación rápida, novedosa y desarrollada en Suecia», informó Monopoli.
El científico del ITC explicó que los avances han permitido en los últimos cinco o seis años la fabricación de piezas implantables funcionales, más allá de los prototipos de plástico vigentes hasta el momento. «Desde 2007 hay disponibles dos tecnologías punteras en este campo, una alemana y otra sueca. Nosotros nos hemos decantado por la segunda, que consiste básicamente en la fusión de polvo de titanio por capa a partir de rayos de electrones. Es decir, la fabricación por capas, como una impresora 3-D, que permite hacer piezas funcionales metálicas utilizando titanio, aluminio y vanadio (Ti6Al4V). Se trata de un proceso rápido para dar respuesta a casos complicados», indicó el ingeniero.
La primera fase del proceso consiste en reconstruir a través de imágenes médicas de alta resolución en tres dimensiones (3D) el defecto óseo del paciente, y planificar la intervención real junto con el cirujano. «El cirujano, con un modelo de plástico, puede simular los pasos quirúrgicos, los cortes. Ve y toca en 3D el defecto y establece cuáles son los pasos de la intervención. Puede realizar incisiones directamente en el plástico… Con esa planificación, realizada manualmente, nosotros después la llevamos al modelo digital. A partir de ahí, hacemos diferentes propuestas para llevar a cabo el diseño del implante, según los pasos que se habían previsto».
El departamento de Ingeniería Mecánica del ITC tiene dos laboratorios: uno de diseño y fabricación integrada en Gran Canaria, concretamente en Arinaga (Agüimes), lugar de producción de los implantes metálicos; y un laboratorio de biomateriales megatrónicos en Santa Cruz de Tenerife, donde desarrollan las reconstrucciones de plástico.
Desarrollo
La técnica se implantará en las próximas semanas por primera vez en el Hospital Universitario de Canarias (HUC) en una paciente de 47 años con cáncer. «Se va a hacer una transposición, es decir, se va a mover parte del maxilar superior. Hay una parte del rostro que ha sido destruida por el tumor, y otra parte que va a ser desplazada hacia adelante. Es una intervención compleja, porque aparte de la reconstrucción de la zona que falta, se va a desplazar un poco el hueso que queda en el paladar y en el arco dental izquierdo».
En estos momentos, el ITC está diseñando la prótesis que será implantada a esta paciente, junto con el doctor Ignacio Arriba, cirujano del servicio de Cirugía Maxilofacial del HUC.
«A través de un TAC milimétrico de alta calidad, hemos reconstruido la deformación y estamos trabajando en el diseño de la prótesis. La intervención, además de mejorar el aspecto estético de la paciente con la reconstrucción facial con malla de titanio, favorece una mejor prestación funcional que las operaciones quirúrgicas que se han venido realizando hasta ahora», dijo.
El ingeniero del ITC apuntó que también se está trabajando en un segundo caso que corresponde a un paciente de San Sebastián, con un tumor benigno en la articulación temporomandibular . «Vamos a reconstruir la zona superior de la articulación, la parte del maxilar superior. Ya hemos diseñado la prótesis y solo queda su fabricación», subrayó Monopoli, que insistió en que la técnica es pionera en España. «Somos los únicos que la desarrollan en nuestro país y, en Europa y Estados Unidos, apenas hay un par de empresas que lo están haciendo».
Células
Además de los implantes metálicos, el departamento de Ingeniería Mecánica del ITC está empezando a trabajar en una línea científica mas ambiciosa que incluye las células, en colaboración con el Laboratorio de Bioingeniería y Regeneración Tisular (Labret) de la Universidad de Málaga y el Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (Ciber-BBN). «Nosotros somos un nudo adjunto del Ciber-BBN junto al Labret. Ellos son expertos en el manejo de células pluripotentes para transformarlas en cartílago y en hueso (ingeniería tisular), según lo que convenga en la zona que se va a reconstruir», explicó.
Monopoli señaló que, «como las células por sí solas no tienen consistencia mecánica, es decir, no van a reconstruir una zona dañada, sobre todo en términos de hueso, necesitan un andamio, que da la Geometría y mantiene las características mecánicas necesarias para poder hacer una función provisional. Una vez construido ese andamio, que es nuestra función, las células crecen encima. Es un trabajo conjunto: materiales y células», agregó.

Por María Jesús Hernández.

Fuente: Periódico La Provinica. Las Palmas, España. 26/03/2012