Investigadores andaluces logran huesos artificiales con materiales sostenibles

Un equipo del Instituto de Investigación e Innovación en Ciencias Biomédicas de la Provincia de Cádiz (INIBICA) y la Universidad de Cádiz (UCA) ha diseñado huesos artificiales a partir de ácido poliláctico (PLA), un compuesto natural procedente de materia orgánica como el almidón de maíz o la caña de azúcar, que sustituye al plástico.

Según una nota de la Fundación Descubre, con estas réplicas, los profesionales médicos disponen de piezas ilimitadas que pueden aplicar en la planificación de operaciones y en el entrenamiento de futuras intervenciones quirúrgicas, así como en la atención médico-paciente.

Los investigadores han empleado tecnología de deposición fundida, que consiste en recrear una pieza concreta capa a capa mediante la fusión de filamentos plásticos hasta su completa composición.

Así lo explican en un estudio titulado ‘Comparative study of biomodels manufactured using 3D printing techniques for surgical planning and medical training’, publicado en la revista 'Expert Review of Medical Devices', donde demuestran además una alta precisión de este termoplástico de bajo coste.

Los expertos han comprobado la validez de este material sostenible desde un punto de vista económico y medio ambiental.

Según los expertos, estos biomodelos se fabrican según las necesidades de casos reales y permiten al médico planificar o practicar una intervención con mayor seguridad y garantías e incluso adaptar el material que previsiblemente se va emplear durante la cirugía.

Estas recreaciones también mejoran la comunicación con el paciente, explicándole el diagnóstico o lesión detectada sobre el propio hueso artificial e incluso fabricar prótesis e implantes.

Una ventaja principal del uso de esta tecnología es el háptica que proporciona al médico; es decir, la ciencia del tacto.

“Buscamos que tanto el material como las características de la réplica sean lo más parecidas posible al hueso real. Los profesionales médicos que trabajamos con ellos nos aportan mucha información antes e incluso durante su uso, ya sea desde una consulta clínica hasta una operación”, ha explicado el investigador del Hospital Puerta del Mar de Cádiz, Pablo Andrés Cano.

Los expertos crearon tres modelos anatómicos digitales diferentes del hueso humano más largo de todo el cuerpo: el fémur. Tomaron como referencia una tomografía computarizada, prueba diagnóstica más conocida como TAC que utiliza rayos X para obtener imágenes del cuerpo desde diferentes ángulos. En concreto, recrearon el fémur de un hombre joven que presentaba una fractura.

Durante la impresión en 3D, ingenieros del departamento de Ingeniería Mecánica y Diseño Industrial de la Universidad de Cádiz aplicaron la tecnología de deposición de filamentos fundidos (FFF), un proceso de fabricación aditiva que deposita un material termoplástico capa por capa para construir una pieza independientemente de sumorfología.

Tras modificar los parámetros de impresión simulando tejidos que pudieran aparecer alrededor del hueso, lo compararon con un modelo sintético comercial. Realizaron una serie de ensayos de práctica quirúrgica realizados por especialistas de varios hospitales andaluces.