Descripción del proyecto
A NIVEL MUNDIAL, Y TAMBIEN EN ESPAÑA, EL AUMENTO DE LA POBLACION GERIATRICA CON PROBLEMAS MUSCULO-ESQUELETICOS Y EL AUMENTO DE LA INCIDENCIA DE LESIONES POR DEPORTES Y ACCIDENTES DE TRAFICO ESTAN CONTRIBUYENDO AL CRECIMIENTO DE CIRUGIAS DE RODILLA, CADERA, O COLUMNA, ENTRE OTROS. LOS TRATAMIENTOS QUIRURGICOS ACTUALES, GENERALMENTE COLOCANDO IMPLANTES, MEJORAN SIGNIFICATIVAMENTE LA CALIDAD DE VIDA DE LOS PACIENTES. DEBIDO A LOS AVANCES EN CIENCIA Y TECNOLOGIA DE MATERIALES, LOS IMPLANTES, SI SON EXITOSOS, PUEDEN TENER UNA VIDA UTIL DE HASTA 20-25 AÑOS. SIN EMBARGO, LA POBLACION QUE REQUIERE CIRUGIA A UNA EDAD TEMPRANA ESTA TAMBIEN EN AUMENTO. DE HECHO, ES MUY PROBABLE QUE LOS PACIENTES QUE HAN TENIDO CIRUGIA A UNA EDAD TEMPRANA (<60 AÑOS) NECESITEN CIRUGIA DE REVISION DEBIDO A FALLO DEL IMPLANTE, CON LAS COMPLICACIONES QUE ESTO CONLLEVA DEBIDO AL MAL ESTADO DEL TEJIDO ALREDEDOR DEL IMPLANTE. PARA HACER FRENTE A LA EXIGENTE DEMANDA DE IMPLANTES ORTOPEDICOS, LAS ESTRUCTURAS POROSAS QUE PERMITEN CONSEGUIR IMPLANTES QUE TENGAN MAYOR BIOMIMETISMO CON EL TEJIDO OSEO ESTAN GANANDO UN ESPECIAL INTERES GRACIAS AL DESARROLLO DE LA FABRICACION ADITIVA (FA). EN LA ACTUALIDAD, LOS IMPLANTES METALICOS SE FABRICAN CON MATERIALES BIOCOMPATIBLES COMO PUEDEN SER LAS ALEACIONES DE TITANIO O COBALTO. EL HECHO DE QUE EXISTA UNA DIFERENCIA SIGNIFICATIVA ENTRE LA RIGIDEZ DEL IMPLANTE Y LA DEL HUESO, PROVOCA UN EFECTO DENOMINADO STRESS SHIELDING POR EL CUAL EL HUESO EMPIEZA A SER REABSORBIDO. ESTA RESORCION OSEA AFECTA A LA FIJACION Y LONGEVIDAD DEL IMPLANTE ADEMAS DE CAUSAR DOLOR EN EL PACIENTE. ESTA PERDIDA DE MASA OSEA AUMENTA TAMBIEN LAS PROBABILIDADES DE FRACTURA Y SU CONSECUENTE REINTERVENCION QUIRURGICA. UNA SOLUCION PARA REDUCIR ESTE EFECTO ES ASEMEJAR LA RIGIDEZ DEL IMPLANTE A LA DEL HUESO. PARA ELLO, UNA ESTRATEGIA POSIBLE ES IMPLEMENTAR ESTRUCTURAS POROSAS EN EL DISEÑO DEL IMPLANTE, REDUCIENDO DE ESTA FORMA LA RIGIDEZ DEL IMPLANTE Y ASEMEJANDOLA ASI A LA RIGIDEZ DEL HUESO. OTRA DE LAS VENTAJAS DE ESTAS ESTRUCTURAS ES QUE, CON UNA POROSIDAD Y UN TAMAÑO DE PORO OPTIMOS, LA ESTRUCTURA FAVORECERA LA OSEOINTEGRACION Y EL CRECIMIENTO DEL HUESO, MEJORANDO DE ESTA FORMA LA FIJACION DEL IMPLANTE Y REDUCIENDO ASI EL TIEMPO DESDE LA INTERVENCION QUIRURGICA HASTA TENER UN IMPLANTE TOTALMENTE FUNCIONAL. EL PRINCIPAL OBJETIVO DE ESTE PROYECTO ES DISEÑAR Y FABRICAR UN IMPLANTE DE CADERA OPTIMO QUE REDUZCA EL EFECTO DE STRESS SHIELDING Y FAVOREZCA LA OSEOINTEGRACION MEJORANDO LA CALIDAD DE VIDA DEL PACIENTE Y REDUCIENDO EL NUMERO DE REINTERVENCIONES. PARA ALCANZAR ESTE OBJETIVO SE SEGUIRAN LOS SIGUIENTES PASOS: I) ANALIZAR NUMERICA Y EXPERIMENTALMENTE EL COMPORTAMIENTO DE DISTINTAS ESTRUCTURAS POROSAS BAJO CARGAS QUE SIMULEN CONDICIONES FISIOLOGICAS, II) CARACTERIZAR LA MECANO-BIOLOGIA DE DIFERENTES ESTRUCTURAS POROSAS PARA MEJORAR LA INTERACCION ENTRE IMPLANTE Y HUESO, III) ANALIZAR LA INFLUENCIA DE DISTINTOS POST-TRATAMIENTOS QUE PUEDEN INCREMENTAR LA VIDA A FATIGA DE LAS ESTRUCTURAS POROSAS FABRICADAS POR ADITIVO, Y CONSECUENTEMENTE LA DURABILIDAD DEL IMPLANTE, IV) ANALIZAR LA CALIDAD Y PRECISION DE LAS PIEZAS FABRICADAS POR ADITIVO UTILIZANDO TAMBIEN LA FABRICACION HIBRIDA PARA LA MEJORA EN LA CALIDAD SUPERFICIAL, V) IMPLEMENTAR TODAS LAS ESTRATEGIAS DESARROLLADAS EN EL PROYECTO PARA DISEÑAR Y FABRICAR UN IMPLANTE DE CADERA PERSONALIZADO, QUE SERA COMPARADO CON IMPLANTES COMERCIALES. ALUD\MECANOBIOLOGIA\FATIGA\BIOMECANICA\PERMEABILIDAD\ESTRUCTURAS POROSAS\CULTIVO CELULAR\FABRICACION ADITIVA\IMPLANTES\INGENIERIA