Ingenieros mecánicos de la Universidad de Texas en Dallas han desarrollado un fémur impreso en 3D innovador que busca mejorar la preparación quirúrgica y avanzar en los tratamientos para tumores óseos. Esta innovación, resultado de un esfuerzo colaborativo con cirujanos ortopédicos del UT Southwestern Medical Center, ha sido detallada en el Journal of Orthopaedic Research.
La investigación enfatiza parámetros específicos de impresión 3D para la sección media del fémur, estableciendo una base para el uso del hueso artificial en pruebas biomecánicas. Aunque la tecnología muestra un potencial significativo, se requieren estudios adicionales antes de que pueda integrarse en las prácticas médicas estándar.
Tradicionalmente, los cirujanos dependen de cadáveres o huesos sintéticos disponibles comercialmente para la investigación biomecánica y la formación quirúrgica. Estos recursos pueden ser costosos, difíciles de obtener y pueden no estar adaptados a las necesidades individuales de los pacientes.
En busca de una solución más eficaz, investigadores del UT Southwestern, incluidos el cirujano oncológico ortopédico Robert Weinschenk y el cirujano de mano Richard Samade, colaboraron con Wei Li, un experto en impresión 3D en UT Dallas.
Li comentó: "Para hacer planes de cirugía, los cirujanos necesitan conocer la geometría del hueso. Con la impresión 3D, podemos imprimir la muestra del fémur con la misma geometría que el fémur dentro del cuerpo."
El estudiante de doctorado de UT Dallas, Kishore Mysore Nagaraja, lideró el desarrollo de las réplicas de fémur en el Laboratorio de Fabricación Avanzada de Li. Realizó una serie de pruebas para asegurar que el rendimiento mecánico y las propiedades del material de los huesos artificiales se asemejen a las de los fémures reales.
Nagaraja expresó: "Esta experiencia colaborativa es lo mejor que un estudiante podría pedir. Obtener una evaluación de mi investigación de prueba directamente de los médicos que la utilizarán es una muy buena validación de nuestra investigación."
Fabricado con ácido poliláctico, un polímero biodegradable de origen biológico, el fémur impreso en 3D mide casi 20 centímetros de largo y aproximadamente 2,5 centímetros de diámetro. Impresionantemente, el costo de producción de cada fémur es de solo 7 dólares, y sus propiedades biomecánicas han demostrado ser comparables a las de los fémures humanos.
La tecnología parece prometedora para futuras aplicaciones, con el potencial de reemplazar materiales de reparación ósea convencionales como el titanio. Además, Li anticipa la posibilidad de imprimir tumores en estos modelos de fémur para probar tratamientos, o incluso usar estas réplicas para cultivar tejido óseo humano en el futuro.