Desarrollo de sistemas de fijación externa de fibra de carbono para transporte óseo. (2017)
El sistema de salud colombiano requiere del apoyo de la comunidad científica para resolver los problemas que se presentan en la atención a los usuarios. Una de las necesidades es la de brindar tratamientos especializados en ortopedia, para lo cual se requieren equipos e insumos altamente costosos, debido principalmente a que son importados a altos precios, con baja disponibilidad en el mercado nacional y una alta dependencia tecnológica para su actualización y mantenimiento. Los fijadores externos son dispositivos usados para el tratamiento de fracturas y la corrección de defectos óseos. El Grupo de Biomecánica desarrolló el sistema de fijación externa ATLAS, el cual, después de pasar exitosamente pruebas biomecánicas, ha demostrado un buen comportamiento con un grupo de aproximadamente 60 pacientes. Este sistema, que es usado esencialmente para pacientes de trauma, se encuentra en proceso de patente. En muchos casos existe la necesidad de alargar o corregir defectos de los huesos debido por ejemplo a la presencia previa de tumores cancerígenos o enfermedades congénitas. Para ello es necesario usar los sistemas de alargamiento y transporte de huesos denominados también sistemas de fijación-distracción externa. En nuestro medio sólo hay disponibles dos modelos comerciales que tienen unos precios altos. En consonancia con las necesidades de nuestra sociedad y como continuación de la línea de trabajo en fijación externa, en esta propuesta se plantea el diseño, la construcción y la evaluación biomecánica de prototipos para alargamiento y transporte de huesos que puedan ser luego usados por la comunidad médica colombiana. Los dispositivos deben tener la rigidez y la estabilidad adecuadas, ser livianos y traslúcidos para permitir que el paciente sea fácilmente evaluado con rayos X. En desarrollo del proyecto se usará la metodología clásica del diseño mecánico, según la cual se define una necesidad o problema, se plantean varias alternativas de solución, se elige la que se considera la mejor opción, se diseña y construye el prototipo y finalmente se valida mediante pruebas biomecánicas para comprobar si se comporta dentro de los parámetros inicialmente planteados o es necesario realizar ajustes. Un elemento innovador de este diseño será el uso de materiales reforzados con fibras de carbono, lo cual le confiere al sistema características óptimas en cuanto a resistencia y peso. Además, el uso de materiales reforzados con fibras de carbono es nuevo en nuestro país y su adopción abre una nueva área de trabajo para el desarrollo de la ingeniería en nuestro medio. Estos sistemas serán sometidos a cargas estáticas y dinámicas controladas para evaluar su rigidez, resistencia y vida a fatiga. Para evaluar la vida a fatiga se someterán los fijadores a cargas fluctuantes y se evaluará la presencia de algún tipo de daño en el material mediante técnicas de inspección con ultrasonidos. Mediante el desarrollo de este proyecto se aportarán nuevos elementos científicos y técnicos a la comunidad científica colombiana y se incentivará el desarrollo de dispositivos para tratamientos médicos que puedan ser usados en el sistema de salud colombiano. Este proyecto se enmarca dentro de la temática de: Desarrollo y producción de dispositivos médicos, implantes quirúrgicos, tejidosartificiales, y prótesis para la solución de problemáticas asociadas que afecten la calidad de vida en los diferentes periodos del ciclo vital del ser humano ya que los fijadores desarrollados en este proyecto se pueden utilizar para la rehabilitación de pacientes con fracturas donde se requiera transporte óseo debido a la eventual pérdida de fragmentos de hueso. También se pueden utilizar para corregir malformaciones de diversos orígenes.