Diseño de prótesis personalizada de cadera para paciente con coxartrosis unilateral.

Abstract

En el presente estudio se evaluó el padecimiento de la coxartrosis unilateral; el cual se presenta en la articulación de la cadera, afectando la región proximal del fémur (cabeza femoral) y la cavidad cotiloidea (acetábulo) en la pelvis; mismo que ésta enfocado en un paciente de nacionalidad mexicana de 31 años de edad; quien inició desde hace 22 años, como lo reporta su resumen clínico, con dolor sordo en la cadera derecha, siendo insidioso y progresivo, el cual, en la actualidad le impide realizar sus actividades cotidianas. Como primera etapa de éste trabajo, se investigaron las causas y secuelas asociadas a la coxartrosis de cadera, la cual es una enfermedad de curso lento y de inicio insidioso debido a que el paciente casi nunca recuerda cuando comenzaron sus dolencias; lo cual no difiere mucho, con lo referido por el individuo, ya que, como éste lo señalo en su momento, mencionó no sentir dolor alguno pero cuando sintió dolor, es porque la enfermedad ya estaba en un estado muy avanzado, esto es debido que dicho padecimiento es de instauración progresiva, acompañado por rigidez articular y cuyo síntoma clínico más importante es el dolor. Con base en el resumen clínico del paciente y haciendo uso de su tomografía bajo su consentimiento; se realizó el diseño de la parte afectada mediante el uso del programa ScanIP® 3.2, el cual permitió generar un modelo de acuerdo a las características del paciente; de dicho modelo se utilizó el lado derecho que es donde se reporta el daño, al finalizar el modelo éste se guardó con extensión ―*.stl‖. Posteriormente, el modelo fue exportado al programa Rhinoceros® 4.0 con el objetivo de realizar el parametrizado de las zonas de estudio; al finalizar se cambió la extensión del archivo por ―*.iges‖. Posteriormente, se generó el diseño de la prótesis de cadera utilizando el programa Solidworks® 2015 y haciendo caso de las sugerencias de un médico experto; mismas que fueron de utilidad para lograr el diseño personalizado del implante para el fémur y el acetábulo. Finalmente, mediante el uso del método del elemento finito (MEF) se realizó el análisis de distintas posturas, tales como: (1) posición sobre un pie sin andar, (2) caminando con bastón, (3) caminando sin bastón y (4) cargando una mochila, considerando el peso total del sujeto sobre una pierna; por lo tanto, se realizó la evaluación numérica, con efecto de estimar las mejores opciones para la selección del biomaterial y el análisis estructural de las prótesis, esto con motivo de garantizar la integridad del fémur y el acetábulo del paciente, después de la cirugía. Como se comprobó, en los casos en donde se proyectó la estabilidad primaria y secundaria al caminar con y sin bastón, respectivamente; donde a partir de algunas consideraciones, las cuales fueron: la reducción de esfuerzos en la interface implante/hueso debida a la rigidez de los biomateriales utilizados y los micro desplazamientos medidos durante la realización de los análisis numéricos, fue posible predecir el comportamiento de las prótesis; concluyendo que el diseño sugerido es óptimo debido a que se garantiza la correcta osteintegración a largo plazo en la interface.