Un médico investiga un 'visor' para facilitar el reemplazo de rodilla a 1/10 del precio de los productos importados

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El dispositivo desarrollado por un grupo de médicos e ingenieros de la Universidad VinUni es como un telescopio que ayuda a los reemplazos de rodilla a lograr resultados precisos, a un costo de solo 1/10 en comparación con productos similares en el mundo .

El Dr. Pham Trung Hieu y sus colegas del Grupo de Laboratorio 3D de VinUni, Centro de Investigación en Tecnología 3D en Medicina de la Universidad VinUni, han desarrollado con éxito un dispositivo de navegación quirúrgica personalizado (PSI) que puede orientar la posición de la cirugía de reemplazo articular con una precisión de hasta el 98 %. La investigación acaba de ganar el Segundo Premio de la Iniciativa Científica 2023, organizada por VnExpress .

El dispositivo ayuda a los cirujanos a realizar cortes óseos durante la cirugía según el plan de programación, lo que aumenta la precisión en la colocación de prótesis articulares para optimizar la eficacia y la seguridad de la cirugía para los pacientes. En Vietnam, nunca se ha investigado la aplicación de PSI en la cirugía de reemplazo articular.

Pham Trung Hieu, de la BSCK II, recibió el segundo premio por su dispositivo de guía quirúrgica para el reemplazo de rodilla. Foto: Giang Huy — Pham Trung Hieu, de la BSCK II, recibió el segundo premio por su dispositivo de guía quirúrgica para el reemplazo de rodilla. Foto: *Giang Huy*

El Dr. Hieu afirmó que, al realizar cirugías para tratar y reconstruir estructuras óseas y articulares dañadas, es necesario contar con guías de alta precisión, ya que el sistema óseo-articular es un sistema complejo de equilibrio dinámico en el espacio tridimensional. Colocar la articulación artificial en una posición incorrecta puede provocar cambios en el eje de movimiento del cuerpo, lo que afecta la movilidad postoperatoria, además de causar dolor prolongado o reducir la vida útil de la articulación artificial.

Actualmente, las articulaciones artificiales y sus dispositivos de guía se importan y diseñan para adaptarse a los cuerpos de europeos y estadounidenses. La discrepancia entre la estructura ósea vietnamita y estos instrumentos también puede afectar la colocación precisa de los implantes, lo que reduce la eficacia del tratamiento e incluso puede provocar complicaciones si el cirujano no tiene experiencia.

El uso de otros sistemas de posicionamiento como Robot o Navegación es a menudo demasiado complicado, prolonga el tiempo de cirugía y requiere costos de inversión extremadamente elevados, no realmente adecuados para las condiciones de la mayoría de la población en Vietnam.

"El equipo desarrolló la idea de un dispositivo de guía quirúrgica personalizado, impreso con materiales 3D biocompatibles, que puede contactar de forma segura con el tejido del paciente, logrando precisión y seguridad en comparación con los dispositivos disponibles actualmente, a un menor costo de producción", explicó el Dr. Hieu.

Dispositivo de guía quirúrgica personalizada para cirugía de reemplazo total de rodilla. Foto: Centro de Tecnología 3D en Medicina, Universidad VinUni — Dispositivo de guía quirúrgica personalizada para cirugía de reemplazo total de rodilla. Foto: *Centro de Tecnología 3D en Medicina, Universidad VinUni*

El equipo de investigación dedicó más de un año a calcular los diseños óptimos y a probar cientos de prototipos antes de crear el producto final de PSI. Estos diseños se basaron en datos de la estructura ósea, escaneados mediante tomografías computarizadas o resonancias magnéticas, y se moldearon para adaptarse a la posición exacta de los huesos de cada paciente.

Gracias a este dispositivo, el cirujano solo necesita exponer claramente la zona a operar y usar de 2 a 3 pequeños dispositivos impresos en 3D para determinar con precisión la posición de cada corte óseo. Anteriormente, el cirujano tenía que usar unas 30 herramientas mecánicas para facilitar la localización indirecta de forma compleja a través de otros puntos de referencia en la extremidad.

Además, en este estudio, el equipo también utilizó tecnología de impresión 3D para imprimir modelos de las articulaciones de rodilla del propio paciente. Los modelos anatómicos impresos ayudan a los cirujanos a utilizar dispositivos de guía quirúrgica para realizar simulaciones preoperatorias formales, así como a capacitar a médicos jóvenes que comienzan a aprender sobre el reemplazo articular.

Así, en cada caso, los médicos realizan dos intervenciones quirúrgicas. Antes de la cirugía, la realizan sobre un modelo anatómico con una guía, y luego realizan la cirugía en el paciente con la bandeja de corte PSI diseñada.

Todo el proceso desde la recepción de la información hasta la finalización del molde de corte terminado toma solo un promedio de 3 días (como mínimo 2 días) con un costo de solo 1/10 en comparación con productos similares en el mundo.

El equipo ha realizado con éxito cerca de 50 reemplazos totales de rodilla, 40 de cadera y cientos de otros reemplazos articulares y alineaciones óseas utilizando tecnología de impresión 3D para dispositivos de guía quirúrgica personalizados en el sistema de salud Vinmec. Esta tecnología también se utiliza para crear moldes nasales para niños con paladar hendido, modelos anatómicos para personalizar stents intervencionistas para enfermedades cardiovasculares complejas o moldes 3D de parches de titanio para defectos óseos craneales.

Un grupo de médicos e ingenieros del Centro de Investigación de Tecnología 3D en Medicina de la Universidad VinUni. Foto: NVCC — Un grupo de médicos e ingenieros del Centro de Investigación de Tecnología 3D en Medicina de la Universidad VinUni. Foto: *NVCC*

En una entrevista con VnExpress, el profesor y doctor Tran Trung Dung, director del Centro de Ortopedia y Medicina Deportiva del Sistema de Salud Vinmec, afirmó que el tratamiento personalizado en medicina es una tendencia mundial, en la que el desarrollo de dispositivos de guía quirúrgica contribuirá a optimizar la eficiencia quirúrgica. Anteriormente, un cirujano experimentado podía alcanzar la precisión máxima deseada para una cirugía de aproximadamente el 90 %, pero con los dispositivos de guía quirúrgica, la precisión puede acercarse al 98 %. "La tecnología de navegación es como un visor que puede ayudar a mejorar la precisión, desempeñando un papel importante en el aumento de la tasa de éxito de la cirugía", afirmó el profesor Dung.

La solución del equipo del Dr. Hieu y VinUni 3D Lab fue muy apreciada por el profesor Dung, ya que la nueva tecnología permite crear "dibujos" con parámetros adecuados a la anatomía natural del paciente con precisión individual, acortando así la duración de la cirugía. "La tecnología de impresión 3D para crear moldes de corte personalizados también implica estandarización, lo que permitirá crear productos que puedan producirse en masa y que se adapten a las características de los vietnamitas en un futuro próximo", afirmó.

Añadió que la aplicación de dispositivos de guía quirúrgica en unidades de todo el mundo actualmente tarda entre 3 y 6 semanas en producirse, con un costo aproximado de 3000 dólares. Sin embargo, con la nueva tecnología de impresión 3D, el tiempo se reduce a tan solo dos días, con un costo de tan solo unos pocos millones de dongs. El profesor Dung espera que, en la próxima fase, VinUni 3D Lab estandarice sus productos en muchas otras aplicaciones quirúrgicas para ayudar a los médicos a mejorar la eficiencia quirúrgica y, al mismo tiempo, ayudar a más pacientes del país a beneficiarse de la ciencia y la tecnología más avanzadas del mundo.

Tras la ceremonia de premiación, el Dr. Hieu expresó su alegría y comentó que este fue un espacio para que el equipo intercambiara ideas, aprendiera de los demás y presentara productos. Al mismo tiempo, los jueces, altamente cualificados, dieron su opinión para mejorar aún más el producto. "Espero que este producto llegue a muchos usuarios, especialmente a pacientes que se someten a cirugías de reemplazo articular y traumatismos ortopédicos; habrá un producto superior y mejorado a un precio más accesible", concluyó.

En su segundo año, el Concurso de Iniciativas Científicas 2023 de VnExpress espera crear un espacio para aquellos que aman la ciencia y la tecnología; dirigido a científicos profesionales y no profesionales menores de 40 años, para buscar iniciativas, soluciones y conexiones para acelerar la aplicación de los avances en ciencia y tecnología.